[实用新型]智能化磁化率仪

说明书

本实用新型涉及一种新型测量物质磁化率的仪器，即智能化磁化率仪。

物质的磁化率测定分析，经常被用于第四纪地质、考古、土壤等研究领域。在90年代后期，在发达国家被广泛用于环境变迁的研究中。目前在城市环境污染调查、水道湖泊重金属污染调查等环境研究课题中，磁化率也是一个有价值的分析参数。对于物质磁化率的测量主要利用磁化率仪。目前，国内外常见的有以下几种磁化率仪：<1>英国巴林顿公司的MS-2型磁化率仪。灵敏度(SI)为2*10^-6；主要用途：室内样品精确测定，野外剖面测量；测量时间：12秒；可连接计算机，但占用计算机；重量为2Kg。<2>捷克产KLY-2型磁化率仪。灵敏度(SI)为9.5*10^-7；主要用途：室内样品精确测定，不可野外剖面测量；测量时间：5秒；需另配计算机接口；重量为30Kg。<3>南京地矿所产HKB-1型磁化率仪。灵敏度(SI)为2*10^-7；主要用途：室内样品精确测定，不可野外剖面测量；测量时间：5秒；可连接计算机，但占用计算机；重量为30Kg。<4>北京地质仪器厂产WC-1型磁化率仪。灵敏度(SI)为1*10^-8；主要用途：室内样品精确测定，不可野外剖面测量；测量时间：60秒；不可连接计算机；重量为4Kg。在以上几种磁化率仪中除英国巴林顿公司的MS-2型磁化率仪外都不能进行野外剖面测量，而且相当笨重。但MS-2型磁化率仪的售价则比较昂贵，许多单位购置不起。在某些湖泊沉积物的研究中，当沉积物的磁化率值非常低时，它的灵敏度又显得不够高。而且MS-2型磁化率仪在野外不能实现数据自动记录，室内测量速度也比较慢。

本实用新型的目的则是针对上述磁化率仪现状，为了推动我国“环境磁学”研究的发展，研制一种集传感技术和单片型微机数据采集处理技术于一体，野外室内两用的便携式智能化磁化率仪。

本实用新型技术的目的是这样实现的：该智能化磁化率仪由探头和主机组成。探头是由一个线圈绕制成的电感元件L和电容元件C组成的串联谐振槽路；槽路与反馈元件组成正弦波振荡电路；然后连接至波型变换器的输入；则输出为一前、后沿陡峭的方波；再将其输入至87C51内部；87C51内部的10MHz晶振提供0.1微秒的计数时基脉冲，来自探头的470Hz信号，经N分频后进入T0端，作为计数闸门，对时基脉冲进行计数(即频率检测)；当线圈中放入样品后，计数值发生变换，将差值处理后输出至面板上的液晶显示屏显示数据，或送串、并行接口，将数据输出至打印机或微机；这样就完成了磁化率的测量工作。

下面结合附图做进一步具体介绍：图1是本实用新型各组成部分连接示意图，其中1是样品，2是探头，3是主机，4是显示屏，5是键盘，6是微机，7是打印机。图2是本实用新型原理框图。图3是振荡电路的工作原理图(a为负阻L-C振荡器，b为采用运放获得的负阻)。图4是波形变换器原理图。图5为87C51及外围电路结构框图。图6是本实用新型主机电原理图。

振荡电路采用负阻型桥式振荡电路，用一级运放产生负阻效应，以补偿L-C串联电路中串联谐振电阻。

测量时将样品置于电感线圈L之中或将线圈L放置在待测点的平面上，则相当于在线圈中充填了视磁化率为κ’的磁介质。这时，线圈元件的电感量与介质的视磁化率有关，在均匀磁路的情况下，其电感L与视磁化率成正比。即 L = N 2 * S l * ( 1 + 4 π κ ′ ) ]]>

其中：N＝线圈匝数

      S＝线圈的截面积

      l＝磁路路程

      κ’＝介质的视磁化率