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金屬探測范文1
中圖分類號:TP338文獻標識碼:A文章編號:1009-3044(2010)03-728-02
The Design of Digital Metal Detector
HU Fei, WANG Wen-yuan, LU Chao
(Department of Physics, Shaanxi University of Technology, Hanzhong 723000, China)
Abstract: This paper describes the composition of hardware and software, working principles and the functions of an intelligent metal detector which mainly consists of AT89S52 and linear Hall-Effect Sensor. The equipment adopts UGN3503U linear hall-effect sensor as probe to detect the magnetic field change of the centre of a search coil resulted from eddy current effect and turn this magnetic field change into voltage change. The MCU measures the peak alue of voltage and compares it with reference voltage. Then determine whether detect metal or not. In case of detection of a metallic mass, the Metal Detector provides an acoustical and optical alarm.
Key words: metal detector; linear hall-effect sensor; electric-magnetic induction
金屬探測器作為一種最重要的安全檢查設備,廣泛地應用于社會生活和工業生產的諸多領域。為了能夠準確判定金屬物品藏匿的位置,就需要金屬探測器具有較高的檢測精度。采用靈敏度極高的線性霍爾元件作為傳感器,感應由于金屬出現引起的探測線圈周圍磁場的變化,提高了檢測精度,處理部件采用AT89S52單片機作為控制核心,對檢測結果進行分析判斷,適用于對郵件、行李、包裹及人體夾帶的傷害性金屬物品(刀具、槍械、武器部件、彈藥和金屬包裝的炸藥等)的檢測,可用于海關、機場、車站、碼頭的安全檢查,也可用于探測隱藏于墻內、護墻板內側、空洞和土壤中的上述物品和其他金屬物。
1 系統設計
根據電磁理論,當金屬物體被置于變化的磁場中時,金屬導體內就會產生自行閉合的感應電流,這就是金屬的渦流效應。渦流要產生附加的磁場,與外磁場方向相反,削弱外磁場的變化。據此,將一交流正弦信號接入繞在骨架上的空心線圈上,流過線圈的電流會在周圍產生交變磁場,當將金屬靠近線圈時,金屬產生的渦流磁場的去磁作用會削弱線圈磁場的變化。金屬的電導率越大,交變電流的頻率越大,則渦電流強度越大,對原磁場的抑制作用越強。故當有金屬物靠近通電線圈平面附近時,無論是介質磁導率的變化,還是金屬的渦流效應均能引起磁感應強度B的變化。整個探測系統以AT89S52作為控制核心,其硬件電路分為兩個部分,一部分作為線圈振蕩電路,包括:多諧振蕩電路,放大電路和探測線圈;另一部分為控制電路,包括:UGN3503型現行霍爾傳感器,前置放大電路,峰值檢波電路,ADC0809模數轉換器,AT89S52單片機,LED顯示電路,聲音報警電路及電源電路等。系統框圖如圖1所示。
2 主要模塊硬件電路設計
2.1 線圈震蕩電路
由555構成一個多諧振蕩器,產生一頻率為24KHz脈沖信號,電路如圖2所示。選擇24KHz的超長波頻率是為了減弱土壤對電磁波的影響。從多諧振蕩器輸出的正脈沖信號經過電容C8輸出到Q1的基極,使其導通,經Q1放大后,就形成了頻率穩定度高、功率較大的脈沖信號輸入到探測線圈L1中,在線圈內產生瞬時較強的電流,從而使線圈周圍產生恒定的交變磁場。由于在脈沖信號作用下,Q1處于開關工作狀態,而導通時間又非常短,所以非常省電,可以利用9V電池供電。
2.2 放大和峰值檢波電路
由于UGN3503N線性霍爾傳感器采集到的電壓信號是一個很小的電信號,故在對其處理前要進行放大。設計中信號放大電路采用輸入阻抗高、漂移較小、共模抑制比高的集成放大器LM324。如圖3所示,UGN3503線性霍爾傳感器輸出的微弱信號經電容耦合到前級運算放大器U2A的同相輸入端,運算放大器U2A把霍爾傳感器的電壓轉換為對地電壓。在電路設計中運放LM324采用+5V單電源供電,對于不同強度的信號均可通過調節前級放大電路的反饋電位器W1開改變放大倍數。經前級運算放大器放大的信號經耦合電容C2輸入到后級峰值檢波器中。采用組容耦合的方法可以使前后級的電路的靜態工作點保持獨立,隔離各級靜態之間的相互影響,使得電路總漂移不會太大。
峰值檢波電路由兩級運算放大器組成,第一級運放U2B將輸入信號的峰值傳遞到電容C6上,并保持下來。第二級運放U2C組成緩沖放大器,將輸出與電容隔離開來,在設計中,為了獲得優良的保持性能和傳輸性能,采用LM324。當輸入電壓V12上升時,V02電壓跟隨上升,使二極管D4、D5導通,D3截止,運放U2B工作在深度負反饋狀態,給電容C6充電,Vc上升。當輸入電壓V12下降時,V02電壓跟隨下降,D3導通,運放U2B工作在深度負反饋狀態,深度負反饋保證了二極管D4、D5可靠截止,Vc值得以保持。當V12再次上升時,V02在次上升使D4、D5導通,D3截止,再次對電容C6充電(Vc高于前次充電電壓),V12下降時,D4、D5又截止,D3導通,Vc將峰時再次得以保持。輸出V0反應Vc的大小,通過峰值檢波和后級緩沖放大電路,將采集到的微弱電壓信號放大至0v～5V的直流電平,以滿足A/D轉換器ADC0809所要求的輸入電壓變化范圍。
2.3 A/D轉換電路
如圖4所示,輸出的電壓信號送入ADC0809的模擬輸入通道IN0進行A/D轉換,將P2.7(地址總線的A15)作為片選信號,由AT89S52的寫信號WR和P2.7控制ADC0809的地址鎖存ALE和轉換啟動START,當ADC0809的START啟動信號輸入端為高電平時,A/D開始轉換,在時鐘的控制下,一位一位的逼近,比較器一次次進行比較,轉換結束時,送出轉換信號EOC,并將8位數字量D7至D0鎖存到輸出緩沖器。AT89S52的讀信號RD端發出一個輸出允許命令輸入到ADC0809的ENABLE(即OE端),ENABLE(即OE端)呈現高電平,用以打開三態輸出鎖存器,AT89S52從ADC0809讀取相應點位數字量,然后存入數據緩沖器中。
一旦發現金屬出現,則被測量物理量超限由單片機I/O口的P1.0控制放光二極管進行光報警的同時,P1.6還觸發蜂鳴器用聲報警提醒檢測人員注意。
3 系統程序設計
在工作過程中,由555定時器構成的多些振蕩器產生一個脈沖為24KHz的脈沖信號,此脈沖信號經緩沖放大后,形成頻率穩定度高、功率放大的脈沖信號輸入到探測線圈中,通電的線圈會產生磁場,此時,固定在線圈L1中心的霍爾傳感器UGN3503U就會感應到線圈周圍的磁場,并將磁場強度信號線性的轉變成電壓信號。在無金屬的情況下,假設霍爾輸出電壓為U0,該電壓信號U0很微弱,屬毫伏級信號,U0經過放大電路放大,再經過峰值檢波電路,得到相應的0V～5V的峰值輸出電壓Ux,然后經A/D轉換后,輸入到CPU,由CPU完成Ux與基準電壓U0的比較,二者比較|Ux- U0|得到一個差值,次差值與預設的靈敏度u在做比較。當然,u的大小設定決定著系統精度的高低。若|Ux- U0|>u,就確定為探測到金屬,CPU輸出口P1.0輸出信號驅動發光二極管發光報警,同時P1.6控制蜂鳴器發出聲響,進行聲音報警。流程圖如圖5所示。
4 系統測試和結語
金屬探測器的工作頻率、靈敏度和穩定性是儀器的主要技術指標,探測器的靈敏度與探測線圈的尺寸大小有關,尺寸大即探測面積大,則線圈中心磁場強度低,在靠近線圈繞組附近磁場強度較高,霍爾元件固定在線圈中心,為了確保通過其磁通量,探測線圈的尺寸就不宜太大,具體尺寸通過實驗確定。
設計的金屬探測器,可以在機場、大型運動會 (如奧運會)、展覽會進行安全檢測,以排查行李、包裹及人體夾帶的刀具、槍支、彈藥等傷害性違禁金屬物品;工業部門 (包括手表、眼鏡、金銀首飾、電子等生產含有金屬產品的工廠)也可以使用金屬探測器對出入人員進行檢測,以防止貴重金屬材料的丟失;考試也可使用金屬探測器來防止考生利用手機等工具進行作弊,具有較好的應用范圍。
參考文獻:
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金屬探測范文2
關鍵詞：金屬探測門；技術分析；性能
一、金屬探測門的基本技術性能指標
當前，隨著經濟與科技的不斷提升與發展，犯罪分子與也利用高科技制造出新式的武器、高危物品等，致使各個國家對重要會議等過往場所安檢越來越加重視。其中，通道式金屬探測門在此過程中所扮演的角色十分重要與關鍵。當前，在我國這個領域范疇內，國外的產品所占比率很大，國內產品雖然借鑒國外經驗、技術等，但是還存在一定程度上的技術差距，尤其是誤報與漏報的現象時有發生。漏報從技術含量角度看起，應該說靈敏度還達不到完善標準。誤報主要指金屬探測門的探測抗干擾性能較差。而國外產品，這方面卻做得比較好，優勢明顯。因此，我國不少政府機關、企業以及大型組織機構等都傾向于國外的此類產品。由此可見，衡量金屬探測門質量高低的關鍵參數就是要清楚金屬探測門的技術性能。
（一）精確定位
所謂精確定位，就是指在安檢門的兩側都有著定位結構燈，它能夠清晰地顯示通過目標、對象的具置，進而便于后續操作及其檢查。
（二）模塊設計
任意一個金屬探測門都有著控制系統、發射系統以及信號受理系統。多數金屬探測門在設計時，都要考慮這三大系統的模塊設計，這是由于把這幾個部分做成模塊，技術組裝起來方便，同時能夠便于排查機械故障；在組裝時，可利用組件替換的形式，便于解決故障問題。
（三）自我診斷功能
金屬探測門的自我修復、診治功能程序，會在設備開機時，在后臺自動啟用，對自身系統內部的硬件與軟件進行自行檢測。如果一旦發現問題出現，就會及時反饋出錯誤提示，進而能夠輔佐操作人員和維護、維修人員進一步排查問題。
（四）微處理器技術
微處理技術的設定，主要針對于安檢門的控制部分，其能夠通過面板進行簡易的程序操作以及進行靈敏度的相關參數設置。
（五）避免多種金屬感應低效功能
由于金屬探測門的探測原理主要是針對于金屬物體。也就是說，根據金屬物體通過門類時引起的磁場變化，進而引起系統內的信號接收，使物體被探測到。但是當存在不同類別的金屬通過時，有可能引起感應磁場的功能抵消、沖突。因此，金屬門在設計時，務必要加強這方面的相應準備技術，避免此類現象發生而導致安檢門功能發揮不利。
（六）復合電路設計
主要指金屬探測門的紅外裝置。在復合電路設計中，要考慮利用相應特種設計，來增強金屬探測門的抗干擾能力。另外，紅外裝置，能夠輕易探測出過往人數的變化，輕松探測出人數。
（七）靈敏度可調
金屬探測門可以通過調整靈敏度來達到相應界定級別的安檢需求，但要注意，靈敏度過高的現象發生同樣會影響門類自身的抗干擾能力。
（八）密碼保護設置
即輸入正確對應密碼才能激活程序的變化與改變，以便調整其靈敏度及其具體技術參數設置等。
（九）濾波器
憑借金屬探測門的濾波器里的相應設置參數，來屏蔽外部環境的電磁波干擾，優化自身結構性能，使自身運作處于穩定狀態。
（十）靈敏度自動設定功能
自動分析被測物處在哪個靈敏度范圍，才能被探測到，從而給出一個合適的靈敏度數值供操作人員設置。
二、金屬探測門特點及其原理
（一）特點
金屬探測門的門體本身從上到下有著防水膠套，能夠避免因水、火、腐蝕等現象發生引起的設備受損。其主要控制中樞，探測區域是采用著當前數字脈沖高端技術，并通過交互式接受與傳遞信號去準確判斷出金屬物品的結構位置。其通過全自動線圈的纏繞方式，以及系統內部貼片的功能發揮，使得探測功能更加精確；每個探測區域具備100級靈敏程序可以任意調節，為滿足客戶所探測不同的違禁物品，可根據實際使用情況預先設定金屬物品的可能部位及體積、重量、大小進行適當的靈敏度調節，排除皮帶扣、鑰匙、首飾、硬幣等物品的誤報，最高靈敏度可探測到一枚回形針大小的金屬。
（二）原理
金屬探測門通過晶振產生3.5-4.95M的正弦振蕩，由分頻器分頻為7.8K左右正弦波，經三極管與線圈進行功率放大后輸入門板(7區)大線圈進行電磁波發射，由門內1-6區線圈分別進行接收。接收后，將接收到的信號與基準信號進行了比較，發現變化后，改變采集卡輸出電平，CPU在300毫秒內對6個區位采集卡數據進行掃描，判斷金屬所在區位并輸出顯示。
三、金屬探測門探測技術分析
金屬探測門的數字脈沖信號受理與傳遞是由DDS（直接數字式頻率合成器）產生，由FPGA（可編程器件的集成電路）加以實現。脈沖信號能夠駕馭發現線圈，激活一個脈沖磁場。如果沒有金屬物通過時，在探測線圈范疇內的磁場為零；當有金屬物體過往時，就會重新打亂原有磁場分布，此時，設備的探測線圈會極為靈敏地查探到這種變化，產生其所對應的電信號，之后進入設備系統后臺加以分析處理，進而通過報警信號，并從門體上部的數碼管顯現出探測物置所在，完成探測過程。
（一）提高探測功能強度
為了能夠使門類探測性能良好發揮，在設計技術思考角度來講，應當考慮探測金屬門的探測區域內的磁場部分均勻狀況。通常情況下，探測金屬門門框內部邊緣繞線匝數，一般是設置一個2200mm×500mm左右的矩形發射線圈，繞線方向相同，并且內部兩線圈的接口要能夠達到相互連通，進而可使兩個線圈之間組成一個大線圈；拐角處通常設置成圓弧狀，角度要注意不可設置太小，以防止局部的磁場過強。而當激發信號從接口引入時，線圈的內部就會產生流向相同、大小相同的電流，使得磁場相互逐漸加強，從而形成了高效的探測區域，實現磁場均勻分布，確保探測基礎性能穩定。
（二）提高探測靈敏度
為了加強金屬探測門系統內部的靈敏度，避免因傳統探測方法導致的缺陷，在金屬探測門此區域內的技術要求，就應當結合探測線圈的區域能抵消發射線圈產生的源磁場的變化而去具體設定技術參數。為此，在任意一個探測線圈周圍應當用繞發射線圈的細銅絲繞成一個反方向的線圈，并遵循探測線圈的路徑進行纏繞。這樣做的目的，是為了使反方向的線圈能夠與發射線圈的磁場方向相反，以致使反響線圈的匝數設定能夠保障探測線圈區域范疇內的磁場為零。但是，抵消的結果不能保證探測線圈內各處磁場相等且為零，為此還要在該區域繞制調零線圈。調零線圈也是用繞發射線圈的細銅絲繞制的，按“8”的形狀在探測區域繞幾個來回。通過對“8”的每一個小閉合區域的大小和線圈匝數進行局部調整，以增強或減弱同向或反向磁場的強度，確保探測區域各處磁場強度相同且為零。
結語：
總之，金屬探測門的強大作用在于其功能的良性發揮，在一些行政機關、重要會議、機場安檢以及其他組織機構的重要部門場所都離不開金屬探測門。而通過金屬探測門的相關原理、技術知識等，也同樣使我們更加深刻了解安檢門的重要意義。另外，安檢門探測技術的逐步完善，保障了人員安全，使得我國國家自身的安檢、安防等事業發展道路走得更為長遠。
參考文獻：
[1]李新.安檢探測設備[J]. 警察技術, 2007,(06)
金屬探測范文3
【關鍵詞】金屬礦山；隱伏礦；找礦
研究發現，現階段在金屬礦山隱伏礦的找礦中，探測工作往往是依據已知某些礦產上開展的；我國深部隱伏礦預測問題基本存在于大部分的找礦工程中，只有較淺的深度和較小的預測范圍，可探測對象緊密聯系著已知對象，有諸多的數據，且會在較大程度上受到人為干擾。在新時期下，除了需要對探測深度進行增大之外，還需要對探測儀器的精確性不斷提升。
1、隱伏礦找礦預測理論和方法
1.1 隱伏礦找礦理論和方法
首先，礦床模式理論；近些年來，國內外一直借助于礦床模式理論來預測隱伏礦找礦。經過地質學家的實踐和完善，如今有獨特理論模式形成，包括成礦模式、成礦系統及成礦系列等，這些完善的理論，促使我國找礦界的理論知識得到了豐富，找礦思路得到拓展，幫助人們更好的尋找隱伏礦和深部礦。
其次，成礦系列與成礦系統；具體來講，在特定地質環境與地質時期下，因為受到主導地質成礦作用，形成的礦床類組合即為成礦系列，其具有密切關系的空間、時間和成因，但是有差異化的成礦條件。以熱液脈型銅-鉛-鋅礦為例，雖然存在部位不同，但是卻屬于同一個地質構造環境，有密切類似的成因，屬于成礦系列。借助于成礦系列，可以更加順利的定位、預測及查找隱伏礦。而某種類型的地質環境下，形成控制礦床及成礦作用和地質要素保存的過程，再加上所形成的礦床系列等即為成礦系統。而成礦系統研究則是深入研究一般礦床成因，結合成礦的時間、空間及運動因素，來對區域找礦規律進行研究，能夠從宏觀角度來對成礦的發生及作用全面認識。
1.2 國內基本預測理論及方法
調查發現，我國專家學者在找礦預測方面，主要采取的是模型預測法，而其又可以劃分為兩種類型，分別為概念模型預測法、經驗模型預測法。概念模型預測法借助于礦床模型，來對比其他一個或者多個礦床模型，以便將相似的地質特征與成礦環境給找出來，對其遠景區的地質特征詳細研究，進而將更加相似的找礦靶區給找出來，借助于獲取到的資料及統計學方法，對未發現的礦床有效預測。而經驗模型法則是結合勘查數據，來對區域礦床和多元地質找礦信息之間的關系重點研究，通過定量分析方法的運用，如GIS系統，來將區域成礦有利度、資源量及多元地質信息之間的規律給建立起來，通過經驗模型的構建，來定量分析預估資源。依據三部式成礦預測方法，將經驗模型法給借鑒過來，構建銅礦數字礦床模型。也就是將國內外專家的成功經驗給吸收過來，有機結合GIS技術和專家系統，對典型的銅礦找礦模型進行總結，通過數字模型網絡的構建，促使數字化知識庫得到形成，將原始礦床概念模型及計算機智能推理軟件信息互換機制給構建起來，對系統三級推理網絡圖科學開發。這三級分別能夠對可能存在的礦床類型、區域位置、成礦概率等合理確定，且優選成礦。
2、隱伏礦找礦預測最新技術和方法
2.1 物探技術
現階段，主要將重力法、電法、磁法及地震法作為常規的物探技術方法；近些年來，在隱伏礦定位中，也開始采取一些新的探測方法，包括井中物探法、多頻激電相位法、激發極化法等。在這些方法的基礎上，也有一些新的隱伏礦探測方法在深入研究，包括高分辨率地震反射技術等，這些技術具有較高的探測深度，在-1000米以上。而在礦區尋找中，也會采取一些輔助手段，如遙感異常信息多層次分離提取技術，其將多樣化的數學方法、圖像增強手段給運用過來，能夠對將遙感信息中的背景信息給多層次剔除掉，將礦化異常信息逐步分離出來。
2.2 化探技術方法
原生暈法、水化法、次生暈法等為常規的化探技術方法，其中，將深穿透地球化學找礦法、構造地球化學找礦法運用到隱伏礦深度探測中，取得了不錯的效果。前者所研究的理論技術，主要是對深部隱伏礦體發出的極微弱直接信息進行探測，具有較大的探測深度，超過百米；對直接找礦信息進行測量，且有極微弱的信息，但是有較大的異常襯值；包括這些方面，首先為關系測量的地氣中金屬含量方面的方法，地氣法、納米物質測量法、氣溶劑測量等為主要代表，結合氣體對金屬的搬運理論，或者假設有類氣體性質存在于金屬中，其具備相對較大的探測深度。其次為對礦體上方地壤中活動態的金屬進行測定，包括TMGM、MPF等；此外，還有植物測量方法、電地球化學方法等。構造地球化學法則是將構造地質學及地球化學的基本原理方法給運用過來，以便對各種環境中元素的分配遷移、富集特征及規律進行研究。根據構造地球化學研究結果，構造運動下，會有兩種結果形成，一種是有規律的排列組合構造形跡，以便有構造體系形成；另一種則是遷移、富集元素，有地球化學異常構成。此外，在找礦預測領域中也應用了一大批新型技術，包括人工神經網絡技術、圖形圖像處理技術、GPS技術等，發揮了重要的作用，促使預測技術的科學化、信息化程度不斷提升。
2.3 新技術新方法
目前，會將邏輯信息法、特征分析法、找礦信息量法等運用到危機礦山深部找礦中，子在隱伏礦定位預測中，這些方法具有各自的優缺點，且也開始逐漸應用分形分析、耗散結構分析等技術。其中，地理信息系統能夠綜合分析相關的地、物、化、遙信息等，現階段，隱伏礦定位預測開始發展為多元信息綜合定位預測，GIS技術將會成為非常重要的工具手段，如MapGIS等，通過GIS的應用，傳統成礦預測方法體系得到了徹底改變，預測效率及水平得到了顯著提升。
3、結語
綜上所述，進入新時期之后，我國開始大力開展金屬礦山隱伏礦找礦預測理論及方法研究，取得了一定的成績，如床礦模式、成礦系統、成礦系列等，結合了新技術和老方法。在未來的發展中，需要加深研究，不斷創新，積極借鑒國外的成功經驗，提升我國金屬礦山隱伏礦找礦效果。
參考文獻
[1]曾慶海.金屬礦山隱伏礦找礦預測研究[J].建筑工程技術與設計，2015，6（10）：123-125.
金屬探測范文4
關鍵詞：3D激光掃描技術；金屬礦；測量
近年來，我國在采空區測量應用過程中開始運用3D激光掃描技術。由于在采空區中存在很多安全隱患因素，容易導致安全生產問題。而且，測量對象的構成都復雜，分布在地表的礦石與礦渣等的情況也比較復雜，過去的測量方式已經無法適應當前的測量需要等，因此金屬礦行業的人們開始重視對3D激光掃描技術的推廣應用。因為3D激光掃描技術具備數字化、實時性、動態性、迅速性、精度高以及主動性等特點，還有利于迅速測量被測對象的三維坐標，測量結果具有極高的分辨率，而且非常適用于大面積的測量工作。本文主要探究了3D激光掃描金屬礦測量方法，詳細內容如下。
1 3D激光掃描技術在金屬礦測量工作中的方法分析
1.1 制定掃描方案，獲取相關信息
根據黑色露天炭具備的10～15%之間的反射率，可知測距的最大值只能是450米。因此，應該設置多個站點來架設設備。經過考察，可以明確在六個視野比較廣闊的地區安排設備，然后運用激光來掃描礦區。在每一個測試站中都應該利用近距離常規測量與遠距離精準測量兩種方式，常規模式運行一周所需時間是4分鐘，精準測量運行一周所需的時間是12.5分鐘。測試整個礦區的時間大概是2.5小時。如果運用兩臺全站儀，那么至少會花費兩天時間能夠完成測量工作。很明顯，3D激光掃描儀的運行速度很快。
1.2 處理相關信息，從而創建三維模型
1.2.1 平滑掃描數據。這種方法可以促使點與點之間的距離變得均勻，會減小測量距離的誤差；另外，平滑有兩種類型，包括連續平滑與不連續平滑。其中，不連續的表面指的是，在比較遠的距離上會呈現出具有前景的對象與相關的數據。但是連續的表面指的是，其中所有的電都位于其上方的平面。因此，不連續平滑都適用于燈柱與樹等，連續平滑適用于墻等。
1.2.2 過濾數據。這種方法是運用孤點來實現過濾，應該注意的是過濾點的間隔菜單會出現指示，一般情況下人們都會選擇2米。具體來說，就是如果在一個點的2米范圍內沒有其他的點，那么它會接受過濾，從而消失。然后，需要展開最小間隔的過濾工作。再具體的工作中，應該注意金屬礦中的精度標準：20cm。這就代表著兩點之間的最小距離應該是20cm。在選取預備過濾的軟件時，還包括很多不同的方面。在實際操作過程中，應該按照具體情況和自身的需要來選取。然后，再對數據的修剪工作。具體的流程是全部刪除沒有作用的點，最后再過濾孤點，隨后會形成點陣圖，而且是彩色的。
1.2.3 平面三角化點云。在開展三角化工作的過程中，應該明確三角網的最大邊以及最小角，還應該注意控制TTN的組織與精度。在創建表面模型的過程中，應該創建出兩類形式：平面三角化與球面三角化。平面三角化指的是在X-Y平面中形成三角網，也相當于二維三角網，以此來形成激光掃描點。但是，如果獲取的單個掃描數據具有比較復雜的組織特點，那么可以利用球面三角化的形式。以上是某一站中創建模型的流程。多站激光掃描數據應該進行坐標記錄與修正，然后才能夠創建多個站點中完整測區的模型。
1.3 坐標的登記與坐標的修正
基于當次激光掃描的是指測站不是在已知點上進行的，所以，被掃描出來的一幅掃描點云圖的坐標系是任意的，利用它不能夠直接的建立整個露天礦測區的模型，精確的將多幅點云圖納入到統一的坐標系，這種方法被稱為坐標的匹配。
坐標的修正，是把點云納入至地面測量坐標系統的方法。其操作過程是，與掃描區域附近或掃描區域之中的控制點設置標靶，進而使得相鄰的激光掃描點云圖上有3個以上的控制點標靶，通過對控制點進行的強制符合，就可以將相鄰的掃描點云圖統一至相同的一個特定坐標系之中，這被稱為全局方式的坐標修正，這樣可以有效的防止在進行坐標轉換時的坐標轉換誤差的積累。而球形標靶，則是利用反射率比較高的材料做成的圓球，將其置于控制點之上，其球心可以通過礦山測量的坐標得到，在進行測量時，每個激光掃描站至少要掃描到兩個以上的標靶球，在計算出標靶球的掃描坐標之后，按照三維坐標轉換對其進行修正。
1.4 挖礦體積的測量原理
對礦體的體積量的計算，其原理非常簡單。舉個比較簡單的例子，有一個碗壁很薄的碗，如果想知道它的容量，人們會先給碗盛滿水，則碗身與水面所圍成的體積就是該碗的容量。這時，一個人喝了一部分的水，如何計算這個人喝水的數量。實際上，就是喝水的前后碗體本身和水面圍成的體積。而礦的每月挖方量的原理也是如此，就是本月與前個月礦體表面圍成的體積。
1.5 金屬礦開采量的計算的應用
為了測量工作的方便，可以將修剪、過濾和平滑統為修剪，而且每一次的測量全都進行了六站激光掃描。經過兩種處理方法形成總點云，可以先坐標修正后修剪，也可以先修剪后坐標修正。每一個模型都可以計算“表面圍成的體積”，被計算處理的體積是相對于基準面礦體范圍內的體積。具體包括七次掃描工作計算出的挖方量和體積，其中，一月份的挖方量是前面利用全站儀測量建立DEM計算出來的。根據相關數據能夠計算出該礦每月生產量都接近，說明該礦的生產穩定。
2 建立巷道的模型
在井下的測量中，3D掃描儀依然可以投入使用。3D掃描儀器可以自由的設站，同時也能夠倒立或傾斜。在對地下巷道進行測量工作時，可以在每個巷道的交叉口設站，只要輸入后視點和測站的坐標，等到數據被導入軟件之后，進行數據的平滑、孤點過濾和最小間隔的過濾，然后手工進行坐標修正。因為在進行測量的時侯輸入了礦山坐標系控制點坐標，因此在進行匹配時，只進行高低移動就可以了。有了三維模型，就可以查詢巷道的等高線模型、表面和容積等。
結束語
在非常復雜的測量工作中運用3D激光掃描技術以及掃描儀器，具有絕對的優勢。同時，3D激光掃描技術具備數字化、實時性、動態性、迅速性、精度高以及主動性等特點，為金屬礦區的測量工作提供了便捷。然而，3D激光掃描儀器的價格比較高，這會增加掃描工作的投資成本，因此，3D激光掃描技術的運用還需要進一步的研究。
參考文獻
[1]胡洋，楊小偉，宮帥.基于3維激光掃描的3維模型重建[J].測繪與空間地理信息，2012（10）.
[2]汪帆，何文峰，林昀.車載激光掃描測量系統外標定方法的研究和實現[J].城市勘測，2014（2）.
金屬探測范文5
關鍵詞：金屬材料；物理性能；檢測技術
金屬材料包括的內容較多，純金屬以及合金都是金屬材料，通過調查得知在自然界中，純金屬高達70多種，各種合金需要借助各種純金屬，這些純金屬在一些條件基礎上能夠合成合金，由此可見，如果只使用一種金屬是無法合成合金的，并且，合金還具有其他各種合成金屬的性質。在運用金屬材料的過程中，要開展質量檢測工作，其中最重要的就是針對金屬材料的物理性能開展檢測，這就需要借助各種檢測技術，相關工作人員要正確利用各種檢測技術，提高檢測工作的準確性。
1針對金屬材料開展物理性能檢測的重要性以及檢測內容
1.1金屬材料開展物理性能檢測的內容
在針對金屬材料開展物理性能檢測的過程中，很多工作人員會使用以往經驗對其進行分析，實際上，這種做法是錯誤的，正確的做法為需要結合各種金屬材料的使用場景和使用環境進行全面分析，如果使用環境條件不同，也將給使用材料帶來巨大影響。這些條件包括使用環境空氣溫度等內容[1]。在針對金屬材料開展物理性能檢測工作中，這是一項十分重要的內容。以往在針對金屬材料開展物理性能檢測工作時，通常開展拉伸、硬度等實驗。其中，拉伸實驗為檢測金屬材料物理性能的一個關鍵實驗，在開展拉伸實驗的過程中，不能改變金屬材料的質量，在這個基礎上不斷改變金屬材料的長度。通過這個實驗能夠掌握金屬材料在延展性方面存在的特點。而開展彎曲實驗的主要目的是檢測力量是否會給金屬材料帶來影響，可以有效檢測金屬材料在某種條件可以承受的最大壓力。硬度試驗可以準確檢測出金屬材料的硬度等。這些實驗對于檢測金屬材料物理性能來說是不可以缺少的一部分，這些實驗可以在各個角度評價某個金屬材料的綜合特點，為相關工作人員提供有用參考，為每種金屬材料找到合適用武之地。
1.2金屬材料開展物理性能檢測的優勢
針對金屬材料開展物理性能檢測功能，能夠保證各種金屬材料在日常生活和生產中安全使用，嚴格掌控各種生產產品的品質，確保各個生產工序有序順利的開展，并且，還能夠有效掌控生產成本，確保生產成本處于合理范圍內，促使企業生產效率不斷提升，有效推動企業經營效率的進步。產品的品質也能夠得到控制，保障消費者使用金屬材料時的合法權益，確保消費者和人民群眾的生命財產安全。所以，金屬材料開展物理性能檢測工作對推動經濟發展、促進貿易行業發展有著十分重要的意義，有利于保證經濟領域的可持續發展[2]。
2針對金屬材料的物理性能開展檢測的方法
2.1開展拉伸實驗
在針對金屬材料開展物理性能檢測工作時，拉伸實驗是一個十分關鍵的方法。這種實驗方法的主要目的是檢測金屬材料軸向承受拉伸載荷材料的特點，并且，借助這個實驗可以得到各種數據，在分析這些數據的過程中，可以確定相應金屬材料的伸長率和彈性極限等情況，由此可見，拉伸實驗在檢測金屬材料物理性能方面十分關鍵。2.2開展彎曲實驗彎曲試驗主要是在各種金屬材料彎曲的情況下，對它的力學特點開展檢測工作，借助這個實驗可以按照得到的各種數據詳細計算脆性材料等各種材料具備抗彎強度，另外，借助彎曲實驗還可以有效檢測金屬材料表面的質量[3]。
2.3開展硬度實驗
對金屬材料開展硬度實驗和開展彎度實驗以及拉伸試驗相比，前者相對更加簡單，且硬度試驗通常是需要在開展完彎度實驗后進行。在實驗的過程中，要正確運用各種科學的技術和手段檢測金屬材料的硬度，這樣可以在實驗后得到準確的數據，針對這些數據開展后續的分析工作。
2.4運用沖擊實驗
在檢測金屬材料物理機能時，可以運用沖擊實驗。運用以往檢測技術以及檢測方法能夠全面了解和掌握各種金屬材料的物理性能，實現節約資源的目的，防止在開展生產工作中，發生浪費各種資源的問題。通過各種檢測，能夠為生產企業提供有效地參考數據，提高企業生產的效率。
2.5檢測金屬成形圖FLD
在將各種金屬材料運用到各種產品生產中時，對金屬材料開展填充成形工作是十分重要的一個環節，且還是一個不能缺少的環節?？梢灾苯訉⒏鞣N金屬材料運用到加工中的產品數量非常少[4]。所以，各種金屬材料自身的成形性能也會給自身的加工難度帶來直接影響，甚至是直接決定著自身的加工難度，并且，還會直接影響著加工后產品的品質和實際加工成本。由此可見，成形性能是一項十分關鍵的內容。在對各種金屬材料開展成形性能檢測工作時，一般會使用兩種不同方法，第一種為沖壓車間，第二種為實驗室測定。按照相關文件中的各項要求能夠看出，需要對金屬材料開展標準的沖壓實驗，在開展實驗的過程中需要嚴格按照各個步驟開展操作。在對板材開展沖壓之前，要認真完成網格印制工作。在完成沖壓工作后，要對網格開展應變工作，在運用各個零件時，需要開展FLD檢測工作，這就需要在現場開展檢測，后續對成形產品開展分析工作，及時調整沖壓條件上的各個數據，直至得到理想的沖壓效果。
2.6運用金相檢測技術
金相檢測主要是對金屬材料的顯微組織以及裂縫進行詳細觀察，最終確定金屬材料是否適合運用到某項產品的生產中，該項檢測工作能夠有效監控金屬材料的品質。一般這項檢測工作會運用到有關安全以及品質的糾紛中，且有著十分重要的意義，借助各種客觀條件的證據判斷責任者。譬如，在對金屬部件開展日常維修檢測工作中，運用一些檢測方式發現某個金屬部件的表面可能已經產生了裂縫，在后續的檢測工作中沒有發現存在裂縫。這兩種相反的檢測結果有一種是不正確的，這時就可以借助金相檢測技術對存在疑惑的金屬部件開展檢測工作，借助事實說明金屬部件是否存在裂縫[5]。
3針對金屬材料開展物理性能檢測工作中隱藏的缺陷
3.1檢測設備方面存在缺陷
我國在對金屬材料開展物理性能檢測工作中時，會對其的硬度進行檢測，其中各種硬度設備相對比較成熟，在國內有著相對比較高的知名度，同時也被廣泛運用到各個領域中。然而，在開展實驗室硬度檢測以及現場硬度檢測工作中卻缺少對比研究。這種情況的存在會影響著我國檢測設備的發展，影響硬度檢測設備的運用以及推廣[6]?，F階段，國際方面一般會運用各種形狀的壓頭對金屬材料同一位置開展不斷下壓等各種方法，測試各種金屬材料的力學性能。一些發達國家研究更加成熟，我國也在不斷努力，積極向著這方面努力，然而缺少對各種檢測方法的評價體系，影響普及各種檢測設備。
3.2檢測工作者以及檢測標準等方面存在問題
在對金屬材料開展檢測工作的過程中，一般會使用兩種檢測方式，一種是實驗室檢測，一種是現場檢測。通常采用的為現場檢測方式，在運用這種檢測方式時，希望使用的設備以及實驗標準和實驗檢測方式相同，然而，實驗室檢測環境與現場檢測環境存在較大的差距?，F場檢測環境相對十分差，檢測空間小，檢測光線昏暗等各種惡劣條件，在這種惡劣環境中，直接影響檢測工作者的心情，乃至影響最終檢測結果[7]。因此，檢測工作離不開耐用的檢測設備，掌握大量理論知識、具備良好身心素質的檢測工作者。但是，我國現階段十分缺少優秀的檢測工作者，一般會將實驗檢測工作者調動到現場檢測工作中，且檢測效率不是很高，嚴重影響現場檢測工作的質量。檢測工作者之間缺少溝通和交流，導致檢測工作者自身綜合能力以及檢測水平無法得以提高。在檢測標準方面也缺少合理的標準，通常是實驗室檢測工作有相關標準，但是現場檢測方式卻缺少標準，只能按照實驗室檢測標準開展現場檢測工作，這樣無法考慮到現場檢測環境、檢測設備可能帶來的影響，沒有意識到檢測工作者以及檢測設備會給檢測結果帶來影響。
4提高金屬材料物理性能檢測技術的對策
1）提升檢測的準確度和靈敏度。在對各種金屬材料開展物理性能檢測工作時，因為檢測的金屬材料相對十分特殊，所以，以往檢測方法無法滿足檢測工作者的各項要求，需要開發以及研究更高水平和可以提高檢測準確度的方法，通過這種方式強化物理性能檢測手段，提升檢測效果。譬如，在針對恒彈材料開展檢測工作的過程中，它的繃率溫度系數相對比較低，溫度變化比較劇烈，使用以往測量方法無法保證檢測結果的準確性[8]?；诖耍瑱z測工作者可以使用抗干擾能力相對比較強的靜電法，借助各種儀器檢測這種材料的數據，強化檢測結果的說服力，提高檢測工作的準確度和靈敏度。2）在不同環境下，針對金屬材料物理性能開展檢測工作。在我國工業生產水平持續進步的影響下，材料加工生產面臨著更多的困難，由于經過加工的產品需要運送到各個行業中，例如，養殖業、航海業等。若是無法正確地對各種金屬材料開展物理性能檢測，那么會給產品的生產工作帶來較多不利影響。金屬成品的安裝和運轉環境都是各不相同的，所以，在各種環境中，對金屬材料的物理性能開展研究工作有著十分重要的意義。不同介質、不同溫度等都屬于不同的環境條件，當環境出現不同變化時，也會給金屬材料的物理性能帶來一定程度的影響，基于此，在對金屬材料開展物理性質檢測工作時，可以在模擬環境條件入手，不斷調整環境中可能會給金屬材料物理性質帶來影響的因素，判斷各種金屬材料適合運用的行業，將實際使用用途和金屬材料特點對應到一起。雖然對金屬材料的沸點等內容進行判斷是十分繁瑣的步驟，但是做好這些步驟后，能夠有效防止后續使用中發生各種問題，實現防患于未然，促使解決問題的質量以及效率不斷提高[9]。3）推動檢測技術向著微機化方向發展。受各種檢測技術不斷發展的影響，工業測試逐漸提升對檢測效率的相關要求，材料研究工作經常需要借助一些程序進行。在互聯網技術不斷發展的影響下，推動了檢測技術的進步，為其提供了大量的可能性。運用微機可以有效提高金屬材料物理檢測的精準度，同時還可以為后續的檢測程序提供一定的參考，各種現代計算機技術廣泛運用以及飛速發展，能夠有效簡化計算問題的步驟，使對物理模型的相關要求不斷降低。檢測技術可以帶來較多的影響，一方面能夠解決檢測中資金等各個方面帶來的影響，另一方面能夠不斷提升數據的可視化程度。在過去的檢測工作中，檢測工作者及材料只需要把檢測數據調整到理想目標即可，但是，現階段存在一些不同之處，如今可以借助檢測技術微機化，節約檢測工作中需要花費的大量成本，確保檢測結果的準確度。這些進步主要是因為微機數據能夠按照檢測要求開展統計、分析等各項工作，借助各種信息數據，得到理想的實驗結果[10]。
金屬探測范文6
一、重視后進生數學學習方法的培養
1、教會學生預習的方法。預習是學習各門課的有效方法之一,但農村中的學生大多數不會預習。因此,教師有必要教會他們預習的方法。預習就是在上課前將所要學的內容提前閱讀,達到熟悉內容、認識自己不懂的地方的一種方法。在此過程中,教師應教會他們作記號,以便在上課時認真聽講。從而真正理解這些有困難的內容。
2、教會學生聽課的方法。聽課是教學中最為重要的一個環節,多數學生在聽課時不懂方法,學習效率也就不顯著。那么怎樣聽好課呢?
(1)在聽課時必須專心,不要身在教室心在外。
(2)抓住重點作上筆記,上課時老師會強調某些重要問題,以及還會把某些公式定理及方法板書在黑板上。那么就要求作上重點符號,并作上筆記,將某些知識點記錄下來,以便復習鞏固。
(3)在預習中作上記號的知識點應認真聽,多提問,保證能聽懂。
(4)積極回答教師的提問,做到先思考再回答,不要不作思考的回答
3、指導學生掌握知識的方法。認真完成課堂練習,將所學知識掌握鞏固。多數學生在學習過后不習慣于將所學知識進行歸類,這就要求教師教會學生將所學知識點同以往學習的內容進行歸納、對照、比較其異同點。比如說在學習完一元二次方程的解法后,針對這些不同的解法,什么樣的問題選擇什么樣的解法,師生共同學結各自的特點,然后拿出題型讓學生思考應該用什么方法來解,再具體操作?？梢栽鰪妼W生對幾種方法的理解、掌握,并可以使學生對不同的題靈活運用不同的方法。
二、教育后進生養成良好的學習習慣
習慣決定性格,性格決定人生。美國教育家布魯姆認為90%以上的學生的智力是相差很小的,都能學好。數學后進生往往是沒有好的學習習慣造成的。他們不會學習,對數學概念、公式、定理、法則死記硬背;不愿動腦筋,一遇到問題就問老師,甚至扔在一邊不管。在教學中,我注意要求學生預習、自學,在學習中注意知識的形成過程、結構和聯系,總結尋找學習的規律,培養了學生自覺學習的好習慣。解答問題時,也要注意啟發引導,讓他們自己動腦,引導他們分析問題,解答問題。從不給他們現成答案,要隨時糾正他們在分析解答中出現的錯誤,逐步培養他們自覺思考的能力。
現在我們的教材可謂一個‘新’字,在每章每節中編排了做一做、想一想、讀一讀,其獨具匠心。其宗旨是設法使學生感到有趣,學方法、學內容同時對教師的教法提出了高標準,高要求,在教學實踐中教師應注重的方面:
1、培養學生自覺學習的 好習慣。這不僅僅是在課前的預習,還是課堂上的學習,甚至是課后的練習鞏固。都需要學生通過自覺學習來完成。又特別是后進生,養成了自覺學習的習慣后,成績一定會突飛猛進的。
2、培養探討的習慣。課堂上教師通過有針對性客觀性的提問,引發后進生進入教師所創設的教學情場景中,引發他們積極探討數學知識,逐步培養他們的思維能力和討論的習慣。如在教完相似三角形的同時,你可以向學生提問“我們教學樓前的石柱子你怎樣測得他的直徑?”讓學生討論,找出相應的方法和規律。
3、培養學生善觀察的習慣。觀察是引發學生學習的一種動力。后進生的觀察能力必然要差些,所以我們的老師就要有方法。采用豐富多彩的畫面去引導學生觀察,從而就調動了學生學習的積極性,他們就能夠積極主動地去觀察思考,獲的知識,以至于突出了重點、突破了難點。這樣使學生體會觀察而帶來的收獲與興奮,就自覺養成了觀察的好習慣。
4、培養小結的習慣。在課后教師要求學生對知識點進行小結,即本節課學習了哪些內容,重點在什么地方,最容易出錯的地方在哪里?這樣強調自己去學習。小結使學生學習的效果明顯,認識結構清晰,學過的知識不容易忘記。教學實踐證實,只有養成正確的學習習慣,才能保持他們對數學的學習興趣。
