基于地面及井中磁测数据反演计算找矿应用——以冀东大石河铁矿区为例

冀东铁矿区是我国典型的鞍山式沉积变质型铁矿,在数量及规模上均处于国内前列,大石河铁矿位于该区内。自20世纪60、70年代地质找矿会战开始,冀东铁矿区浅部矿体开采殆尽,如何利用“就矿找矿”的原则进一步挖掘深部资源迫在眉睫。运用先进的地质理论和物探技术方法寻找隐伏矿体是解决此类问题的方法之一。随着勘探深度不断的增加,浅部信息已经相对较弱,加上浅部矿体的影响,深部隐伏矿体难以发掘。利用好地面及井中磁异常信息,能够有效地对深部矿体进行勘查。本文通过实例说明在深部矿体勘查中,应用地面及井中磁测数据联合反演,弥补深部矿体磁异常弱的问题,为深部资源勘查提供有效手段。

矿用高分子材料液体组分中游离甲醛测量不确定度评定

对煤矿用反应型高分子材料液体组分中游离甲醛测量进行不确定度评定,可为试验室游离甲醛含量测定结果质量控制及检测报告的合理性提供科学依据。按照现行标准AQ 1116—2020及GB 18583—2008对装修材料胶黏剂中有害物质限量的规定,采用乙酰丙酮分光光度法测定煤矿用反应型高分子材料液体组分中游离甲醛含量,并对测量结果的不确定度进行评定。矿用反应型高分子材料液体组分中游离甲醛含量在95%置信概率(k=2)下的测定结果为(0.0568±0.0019)g/kg。结果表明,影响测量不确定度的主要因素包括称量样品、样品吸光度测量重复性、标准曲线绘制以及移取和定容溶液过程等引入的相对标准不确定度,而标准曲线绘制、移取和定容溶液过程是引起测量不确定度的主要因素。为了提升试验室测量结果的准确性,关键在于规范玻璃仪器的使用以及准确进行精细化标准溶液吸光度测试。

综合物性测量系统振动样品磁强计测量定中心问题的探究

采用美国QuantumDesign公司生产的综合物性测量系统振动样品磁强计(VSM)测量组件进行磁测量时,由于测试样品的原因,经常会出现MultiVU系统自动反馈位置参数不正确的情况.通过对其自动反馈的过程进行分析,发现确定的非最佳位置获得的样品反馈磁信号和最佳位置的真实值存在对应的百分比值.利用高场下强磁信号容易找到位置参数的特性,举例说明不用增加背景磁场,对自动反馈位置参数不正确的样品进行正常测试并推算百分比值,再利用该百分比值进行数据修正的方法.方法确保测试数据的可靠性,减少不必要的时间浪费,可以提高测试效率.

一种基于DTW算法的磁场相似性度量方法

在舰船磁场模拟及磁探测系统的目标识别中,需要对模拟或探测磁场与真实目标磁场分布的相似程度进行评估。文中针对以往评估方法存在的问题,提出利用动态时间规整(DTW)算法计算磁场的相似度,解决了目标速度不同和起止点不一致情况下的磁场曲线相似度评估问题;为降低磁场曲线局部扰动带来的影响,利用最长公共子串对DTW算法进行了优化,提高了相似度计算精度;最后以模型试验验证了算法的正确性。与传统评估方法相比,该方法无需人工预先设置参数,能直接给出相似度评价结果,可应用于舰船磁场模拟效果评估及磁探测系统的目标识别。

基于位场曲面延拓的航磁成图数据精度评价方法研究

为了评价航磁成图数据精度,通常在完成精细调平等处理后依据航空磁测总精度评价方法进行评价.但经过精细调平或反复调平可以使成图数据精度达到很高,不能反应实际情况.针对这一问题,本文提出了一种基于位场曲面延拓的航磁成图数据精度评价方法,该方法是将航磁数据经各项改正后、精细调平前的测线数据通过非规则网延拓算法延拓至切割线测点(或交叉点)处,再计算二者的均方根偏差来进行精度评价.该精度评价方法不需要经过精细调平也可避免多次调平,不需要舍弃交叉点,并且克服了交叉点处点位坐标不一致的问题,可以客观地评价航磁成图数据的精度,也作为评价航磁数据精度的一种新方法,同时也可用该曲面延拓方法进行曲面数据处理成图.通过模型测试和实际资料处理,验证了该方法的正确性和实用性.

弧形梁悬挑脚手架的设计、施工及监测

现高层建筑施工中,悬挑脚手架被广泛使用作为外立面防护和施工作业平台。悬挑层的结构的安全和附墙件设置是确保弧形梁悬挑脚手架安全的关键。因此,在有弧形梁的楼层设置悬挑脚手架必须进行充分的研究和论证。本文详细介绍了弧形梁悬挑脚手架的结构验算,防变形措施、施工期间的监测及针对具体问题采取的技术措施。

基于磁特性曲线的杆件拉力测量及影响因素研究

由磁弹基本原理可知,不同拉力作用下杆件材料的磁特性曲线存在差异,据此可发展出一种杆件拉力测量方法。为准确获取磁特性参数与拉力的关系表达式,搭建了力热耦合条件下的磁特性曲线测量装置,并进行了相关影响因素的试验研究。拉力的测量精度与传感器结构及其励磁方式、材料剩磁状态、温度和数据分析过程等多因素密切相关,首先试验对比分析了脉冲、交流两种励磁方式对磁特性曲线的测量精度的影响,表明剩磁状态对脉冲励磁的测量结果影响较大,而交流励磁的重复测量稳定性高,更适合用于杆件拉力测量;其次,通过拟合确定系数、灵敏度等指标对比,讨论了励磁磁场强度选取对磁特性参数与拉力的关系方程特性的影响,得到了一组磁感应强度与纯铁杆拉力的标定方程,其线性拟合确定系数大于0.99,灵敏度为-3.46m T/k N;最后,试验测试了不同温度条件下纯铁杆材料的磁特性曲线,分析结果显示,磁感应强度与温度间存在非线性关系。上述研究为杆件拉力的工程检测提供了试验方法和技术。

航向测量系统中三轴磁传感器标定的等效两步法

针对航向测量系统中三轴磁传感器误差参数标定问题提出了等效两步法。通过奇异值分解将测量模型等效为一组坐标变换,分析误差参数的几何意义及等效变换方法的意义与特点,依据几何意义将标定过程分为两步进行,即等效传感器坐标系标定及等效非对准标定。利用椭球面方程系数计算等效传感器坐标系误差参数,明确椭球法标定参数的几何意义;应用主成分分析法进行等效非对准标定,分析传统主成分分析法产生符号错误及非正交问题的原因与影响,并研究符号修正与正交修正方法。等效两步法的标定过程不需要航姿参考、地磁信息及辅助传感器,实验表明其航向角校正精度与点积不变法相当。

海洋地磁三分量测量技术

与拖曳式总场测量相比,海洋地磁三分量测量能够获得更多的地磁场矢量信息,并能通过船载测量在更大海区范围内进行.本文从船载三分量测量和拖曳三分量测量两个方面总结了国外的发展现状,分析了海洋地磁三分量测量中船磁(载体磁场)标定和载体定姿两个关键技术,并结合我国海洋磁测发展现状建议首先发展船载海洋地磁三分量测量系统.

船载地磁场三分量测量算法的实验验证

安装在铁磁性的测量载体上的地磁场三分量测量系统,由于受到载体磁化磁场的干扰,给地磁场的解算带来了极大的困难。针对船载地磁场三分量动态测量系统,阐明了地磁场的解算原理,指出了其中的难点问题。对地磁场三分量的动态解算方法进行了实验室模拟,结果表明地磁场三分量航海测量具有实施的可行性。

硅钢叠片在宽频三轴正交激磁条件下的磁特性模拟方法研究

针对硅钢叠片的工作磁通频率高于工频时磁特性计算不准确的问题,开展了宽频(20Hz^1k Hz)激磁条件下的磁特性测量和建模。建立了硅钢叠片的线性涡流场解析模型,该模型在低磁场激励下有效预测硅钢片宽频磁特性;在高磁场激励下,提出一种考虑多涡流域和非线性的瞬态电磁有限元方法。该方法模拟了二维硅钢片材料,隔离了叠片铁心二维平面内多个涡流区域,计算了硅钢叠片的宽频磁化曲线。最后,利用三轴正交磁特性测量装置对硅钢叠片进行综合磁特实验。比较实验结果与数值模拟结果验证算法的有效性。

一维平面磁驱动等熵加载发射飞片技术

探索了一维平面磁驱动发射飞片的实验技术,实现了在一个样品上同时发射两个不同厚度的飞片,并利用VISAR测试技术同时获得了两个飞片自由面完整的速度历史。其中在回路放电峰值电流密度为823 kA/cm的情况下,在上升前沿2μs内将厚度为0.38 mm、直径为4 mm的铝飞片发射到1.5 km/s,作用在飞片上的最大磁压力为4.25 GPa。显微分析发现,在飞片速度较高的情况下,飞片与镗孔底部剪切破坏的断口上,由于凝固过程中过冷度大有非晶等现象出现。进一步促进了磁驱动等熵加载、发射飞片实验技术、物态方程研究的开展。

高精度井中三分量磁测是矿山深部找矿的有效手段

井中三分量磁测的高精度课题，已得到解决。坐标系转换误差为8～20nT，比现有产品精度高达20～30倍。据此，井中三分量磁测不仅可以发现远离钻井的强磁性铁矿床，也可以用来发现与磁黄铁矿物、磁铁矿物有共生关系的有色金属、贵金属和稀有金属等磁性较弱的矿床。它将成为矿山深部找矿的一种有效手段。只有通过深部与两翼的详细勘查，才能对矿山的资源、危机矿山的出路，作出科学的评价和决策。高精度井中三分量磁测系统，还可应用于高精度测井斜。进一步推广可应用于所有运动系统空间姿态的精确测控。

利用井中磁测异常确定磁性体走向的方法

利用井中磁异常矢量分布特征能确定引起该异常磁源的走向。其作用不仅可以判断磁性体相对于钻孔的位置,而且可以进行定量和半定量计算,以及经旋转一角度采用地面方法作反演解释,计算矿体头部或尾部距已知钻孔的距离、深度,设计下一钻孔的深度、顶角、方位角。这种方法简便易行,应用在大冶铁矿的矿山深部找矿效果很好。

低功率因数铁磁元件高频参数测量方法研究

对目前铁磁元件高频参数的测量方法做了分析。提出了采用数字示波器测量低功率因数（＜０．０１５）磁件在高频（至１ＭＨｚ）和大信号激励下参数的测量方法。特点是提出了相位偏移补偿的思想，可以有效地对在高频下产生的难以避免的相位偏移进行补偿。通过与空心线性电感器使用阻抗分析仪在小信号下的测量结果的对比，证明了本文方法的精度。

基于数字示波器的高频磁芯损耗测量

为了比较方便地获得磁芯材料的可靠损耗数据,本文建立了一套基于数字示波器的高频磁芯材料损耗测试系统,它无需昂贵的测量仪器和设备,具有方便、快捷、可多次重复测量的特点,同时它可适用于正弦波或矩形波信号激磁的测量。相角误差是影响此系统测量精度的重要因素。为控制测量误差不超过允许范围,除选择寄生参数小的测量器件外,还可先确定一个相角可行域以控制测量误差不超过允许范围。本系统测量结果和量热法损耗测量结果进行了比较,结果表明,本系统具有可靠的测量精度,可以满足工程需要。

磁记忆切向分量信号的检测研究

针对金属磁记忆切向信号难以提取的问题,提出采用矢量合成法提取金属磁记忆切向分量,并通过ANSYS仿真软件验证其有效性;通过铁磁性金属构件拉伸试验对磁记忆切向分量信号与应力集中部位和应力集中程度的关系进行研究,并对磁记忆切向分量信号的K曲线进行分析。结果表明:采用矢量合成法能有效提取金属磁记忆切向信号;金属磁记忆切向分量信号能直观和准确的反映应力集中部位和应力集中程度。证明矢量合成法提取的金属磁记忆切向分量信号能有效判定应力集中区域和应力集中程度。

磁记忆切向分量信号的检测试验

针对金属磁记忆切向信号检测方向难以确定的问题,提出同时检测切向平面上相互垂直的两个切向分量,采用矢量合成法进行合成,进而得到金属磁记忆最大切向分量的方法,并用ANSYS仿真对该分量的有效性进行验证。通过铁磁性金属构件拉伸试验对磁记忆切向分量信号与应力集中部位和应力集中程度的关系进行研究,并对磁记忆切向分量信号的K曲线进行分析。结果表明,采用矢量合成法合成的金属磁记忆切向分量信号可以作为金属磁记忆最大切向分量,能直观和准确地反映应力集中部位和应力集中程度。

旋转构件动态参数的在线检测技术

基于电磁检测原理,研究了一种用磁晶格法动态检测旋转构件的角速度、剪应变、剪应力、扭矩及轴功率等动态物理参数的新的检测技术与方法。阐明该检测方法的原理及检测信号的处理与转换技术,推导出时间域的检测量与旋转构件动参数之间的数学关系式;并用单片机实现了旋转构件动态物理参数的实时在线定量检测。

一种基于离散Fréchet距离的磁场相似性度量方法

随着磁场模拟技术的发展,多种磁源能够对目标磁场进行精细化的模拟,传统的磁场判定方法难以对其相似情况进行度量.针对此问题,提出了一种基于离散Fréchet距离的磁场相似性度量特征值.根据磁场曲线的特点,首先改进了Fréchet方法中离散点间的距离评价指标,并提出了能够度量横坐标相似情况且消除目标速度不同的影响的参数,然后得到磁场相似性度量特征值,最后通过实例验证了其可行性.相对于传统方法,该特征值能够对更加相近的磁场曲线的相似情况进行评价.