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金属探测范文1
中图分类号:TP338文献标识码:A文章编号: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
金属探测器作为一种最重要的安全检查设备,广泛地应用于社会生活和工业生产的诸多领域。为了能够准确判定金属物品藏匿的位置,就需要金属探测器具有较高的检测精度。采用灵敏度极高的线性霍尔元件作为传感器,感应由于金属出现引起的探测线圈周围磁场的变化,提高了检测精度,处理部件采用AT89S52单片机作为控制核心,对检测结果进行分析判断,适用于对邮件、行李、包裹及人体夹带的伤害性金属物品(刀具、枪械、武器部件、弹药和金属包装的炸药等)的检测,可用于海关、机场、车站、码头的安全检查,也可用于探测隐藏于墙内、护墙板内侧、空洞和土壤中的上述物品和其他金属物。
1 系统设计
根据电磁理论,当金属物体被置于变化的磁场中时,金属导体内就会产生自行闭合的感应电流,这就是金属的涡流效应。涡流要产生附加的磁场,与外磁场方向相反,削弱外磁场的变化。据此,将一交流正弦信号接入绕在骨架上的空心线圈上,流过线圈的电流会在周围产生交变磁场,当将金属靠近线圈时,金属产生的涡流磁场的去磁作用会削弱线圈磁场的变化。金属的电导率越大,交变电流的频率越大,则涡电流强度越大,对原磁场的抑制作用越强。故当有金属物靠近通电线圈平面附近时,无论是介质磁导率的变化,还是金属的涡流效应均能引起磁感应强度B的变化。整个探测系统以AT89S52作为控制核心,其硬件电路分为两个部分,一部分作为线圈振荡电路,包括:多谐振荡电路,放大电路和探测线圈;另一部分为控制电路,包括:UGN3503型现行霍尔传感器,前置放大电路,峰值检波电路,ADC0809模数转换器,AT89S52单片机,LED显示电路,声音报警电路及电源电路等。系统框图如图1所示。
2 主要模块硬件电路设计
2.1 线圈震荡电路
由555构成一个多谐振荡器,产生一频率为24KHz脉冲信号,电路如图2所示。选择24KHz的超长波频率是为了减弱土壤对电磁波的影响。从多谐振荡器输出的正脉冲信号经过电容C8输出到Q1的基极,使其导通,经Q1放大后,就形成了频率稳定度高、功率较大的脉冲信号输入到探测线圈L1中,在线圈内产生瞬时较强的电流,从而使线圈周围产生恒定的交变磁场。由于在脉冲信号作用下,Q1处于开关工作状态,而导通时间又非常短,所以非常省电,可以利用9V电池供电。
2.2 放大和峰值检波电路
由于UGN3503N线性霍尔传感器采集到的电压信号是一个很小的电信号,故在对其处理前要进行放大。设计中信号放大电路采用输入阻抗高、漂移较小、共模抑制比高的集成放大器LM324。如图3所示,UGN3503线性霍尔传感器输出的微弱信号经电容耦合到前级运算放大器U2A的同相输入端,运算放大器U2A把霍尔传感器的电压转换为对地电压。在电路设计中运放LM324采用+5V单电源供电,对于不同强度的信号均可通过调节前级放大电路的反馈电位器W1开改变放大倍数。经前级运算放大器放大的信号经耦合电容C2输入到后级峰值检波器中。采用组容耦合的方法可以使前后级的电路的静态工作点保持独立,隔离各级静态之间的相互影响,使得电路总漂移不会太大。
峰值检波电路由两级运算放大器组成,第一级运放U2B将输入信号的峰值传递到电容C6上,并保持下来。第二级运放U2C组成缓冲放大器,将输出与电容隔离开来,在设计中,为了获得优良的保持性能和传输性能,采用LM324。当输入电压V12上升时,V02电压跟随上升,使二极管D4、D5导通,D3截止,运放U2B工作在深度负反馈状态,给电容C6充电,Vc上升。当输入电压V12下降时,V02电压跟随下降,D3导通,运放U2B工作在深度负反馈状态,深度负反馈保证了二极管D4、D5可靠截止,Vc值得以保持。当V12再次上升时,V02在次上升使D4、D5导通,D3截止,再次对电容C6充电(Vc高于前次充电电压),V12下降时,D4、D5又截止,D3导通,Vc将峰时再次得以保持。输出V0反应Vc的大小,通过峰值检波和后级缓冲放大电路,将采集到的微弱电压信号放大至0v～5V的直流电平,以满足A/D转换器ADC0809所要求的输入电压变化范围。
2.3 A/D转换电路
如图4所示,输出的电压信号送入ADC0809的模拟输入通道IN0进行A/D转换,将P2.7(地址总线的A15)作为片选信号,由AT89S52的写信号WR和P2.7控制ADC0809的地址锁存ALE和转换启动START,当ADC0809的START启动信号输入端为高电平时,A/D开始转换,在时钟的控制下,一位一位的逼近,比较器一次次进行比较,转换结束时,送出转换信号EOC,并将8位数字量D7至D0锁存到输出缓冲器。AT89S52的读信号RD端发出一个输出允许命令输入到ADC0809的ENABLE(即OE端),ENABLE(即OE端)呈现高电平,用以打开三态输出锁存器,AT89S52从ADC0809读取相应点位数字量,然后存入数据缓冲器中。
一旦发现金属出现,则被测量物理量超限由单片机I/O口的P1.0控制放光二极管进行光报警的同时,P1.6还触发蜂鸣器用声报警提醒检测人员注意。
3 系统程序设计
在工作过程中,由555定时器构成的多些振荡器产生一个脉冲为24KHz的脉冲信号,此脉冲信号经缓冲放大后,形成频率稳定度高、功率放大的脉冲信号输入到探测线圈中,通电的线圈会产生磁场,此时,固定在线圈L1中心的霍尔传感器UGN3503U就会感应到线圈周围的磁场,并将磁场强度信号线性的转变成电压信号。在无金属的情况下,假设霍尔输出电压为U0,该电压信号U0很微弱,属毫伏级信号,U0经过放大电路放大,再经过峰值检波电路,得到相应的0V～5V的峰值输出电压Ux,然后经A/D转换后,输入到CPU,由CPU完成Ux与基准电压U0的比较,二者比较|Ux- U0|得到一个差值,次差值与预设的灵敏度u在做比较。当然,u的大小设定决定着系统精度的高低。若|Ux- U0|>u,就确定为探测到金属,CPU输出口P1.0输出信号驱动发光二极管发光报警,同时P1.6控制蜂鸣器发出声响,进行声音报警。流程图如图5所示。
4 系统测试和结语
金属探测器的工作频率、灵敏度和稳定性是仪器的主要技术指标,探测器的灵敏度与探测线圈的尺寸大小有关,尺寸大即探测面积大,则线圈中心磁场强度低,在靠近线圈绕组附近磁场强度较高,霍尔元件固定在线圈中心,为了确保通过其磁通量,探测线圈的尺寸就不宜太大,具体尺寸通过实验确定。
设计的金属探测器,可以在机场、大型运动会 (如奥运会)、展览会进行安全检测,以排查行李、包裹及人体夹带的刀具、枪支、弹药等伤害性违禁金属物品;工业部门 (包括手表、眼镜、金银首饰、电子等生产含有金属产品的工厂)也可以使用金属探测器对出入人员进行检测,以防止贵重金属材料的丢失;考试也可使用金属探测器来防止考生利用手机等工具进行作弊,具有较好的应用范围。
参考文献:
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金属探测范文2
关键词：金属探测门；技术分析；性能
一、金属探测门的基本技术性能指标
当前，随着经济与科技的不断提升与发展，犯罪分子与也利用高科技制造出新式的武器、高危物品等，致使各个国家对重要会议等过往场所安检越来越加重视。其中，通道式金属探测门在此过程中所扮演的角色十分重要与关键。当前，在我国这个领域范畴内，国外的产品所占比率很大，国内产品虽然借鉴国外经验、技术等，但是还存在一定程度上的技术差距，尤其是误报与漏报的现象时有发生。漏报从技术含量角度看起，应该说灵敏度还达不到完善标准。误报主要指金属探测门的探测抗干扰性能较差。而国外产品，这方面却做得比较好，优势明显。因此，我国不少政府机关、企业以及大型组织机构等都倾向于国外的此类产品。由此可见，衡量金属探测门质量高低的关键参数就是要清楚金属探测门的技术性能。
（一）精确定位
所谓精确定位，就是指在安检门的两侧都有着定位结构灯，它能够清晰地显示通过目标、对象的具置，进而便于后续操作及其检查。
（二）模块设计
任意一个金属探测门都有着控制系统、发射系统以及信号受理系统。多数金属探测门在设计时，都要考虑这三大系统的模块设计，这是由于把这几个部分做成模块，技术组装起来方便，同时能够便于排查机械故障；在组装时，可利用组件替换的形式，便于解决故障问题。
（三）自我诊断功能
金属探测门的自我修复、诊治功能程序，会在设备开机时，在后台自动启用，对自身系统内部的硬件与软件进行自行检测。如果一旦发现问题出现，就会及时反馈出错误提示，进而能够辅佐操作人员和维护、维修人员进一步排查问题。
（四）微处理器技术
微处理技术的设定，主要针对于安检门的控制部分，其能够通过面板进行简易的程序操作以及进行灵敏度的相关参数设置。
（五）避免多种金属感应低效功能
由于金属探测门的探测原理主要是针对于金属物体。也就是说，根据金属物体通过门类时引起的磁场变化，进而引起系统内的信号接收，使物体被探测到。但是当存在不同类别的金属通过时，有可能引起感应磁场的功能抵消、冲突。因此，金属门在设计时，务必要加强这方面的相应准备技术，避免此类现象发生而导致安检门功能发挥不利。
（六）复合电路设计
主要指金属探测门的红外装置。在复合电路设计中，要考虑利用相应特种设计，来增强金属探测门的抗干扰能力。另外，红外装置，能够轻易探测出过往人数的变化，轻松探测出人数。
（七）灵敏度可调
金属探测门可以通过调整灵敏度来达到相应界定级别的安检需求，但要注意，灵敏度过高的现象发生同样会影响门类自身的抗干扰能力。
（八）密码保护设置
即输入正确对应密码才能激活程序的变化与改变，以便调整其灵敏度及其具体技术参数设置等。
（九）滤波器
凭借金属探测门的滤波器里的相应设置参数，来屏蔽外部环境的电磁波干扰，优化自身结构性能，使自身运作处于稳定状态。
（十）灵敏度自动设定功能
自动分析被测物处在哪个灵敏度范围，才能被探测到，从而给出一个合适的灵敏度数值供操作人员设置。
二、金属探测门特点及其原理
（一）特点
金属探测门的门体本身从上到下有着防水胶套，能够避免因水、火、腐蚀等现象发生引起的设备受损。其主要控制中枢，探测区域是采用着当前数字脉冲高端技术，并通过交互式接受与传递信号去准确判断出金属物品的结构位置。其通过全自动线圈的缠绕方式，以及系统内部贴片的功能发挥，使得探测功能更加精确；每个探测区域具备100级灵敏程序可以任意调节，为满足客户所探测不同的违禁物品，可根据实际使用情况预先设定金属物品的可能部位及体积、重量、大小进行适当的灵敏度调节，排除皮带扣、钥匙、首饰、硬币等物品的误报，最高灵敏度可探测到一枚回形针大小的金属。
（二）原理
金属探测门通过晶振产生3.5-4.95M的正弦振荡，由分频器分频为7.8K左右正弦波，经三极管与线圈进行功率放大后输入门板(7区)大线圈进行电磁波发射，由门内1-6区线圈分别进行接收。接收后，将接收到的信号与基准信号进行了比较，发现变化后，改变采集卡输出电平，CPU在300毫秒内对6个区位采集卡数据进行扫描，判断金属所在区位并输出显示。
三、金属探测门探测技术分析
金属探测门的数字脉冲信号受理与传递是由DDS（直接数字式频率合成器）产生，由FPGA（可编程器件的集成电路）加以实现。脉冲信号能够驾驭发现线圈，激活一个脉冲磁场。如果没有金属物通过时，在探测线圈范畴内的磁场为零；当有金属物体过往时，就会重新打乱原有磁场分布，此时，设备的探测线圈会极为灵敏地查探到这种变化，产生其所对应的电信号，之后进入设备系统后台加以分析处理，进而通过报警信号，并从门体上部的数码管显现出探测物置所在，完成探测过程。
（一）提高探测功能强度
为了能够使门类探测性能良好发挥，在设计技术思考角度来讲，应当考虑探测金属门的探测区域内的磁场部分均匀状况。通常情况下，探测金属门门框内部边缘绕线匝数，一般是设置一个2200mm×500mm左右的矩形发射线圈，绕线方向相同，并且内部两线圈的接口要能够达到相互连通，进而可使两个线圈之间组成一个大线圈；拐角处通常设置成圆弧状，角度要注意不可设置太小，以防止局部的磁场过强。而当激发信号从接口引入时，线圈的内部就会产生流向相同、大小相同的电流，使得磁场相互逐渐加强，从而形成了高效的探测区域，实现磁场均匀分布，确保探测基础性能稳定。
（二）提高探测灵敏度
为了加强金属探测门系统内部的灵敏度，避免因传统探测方法导致的缺陷，在金属探测门此区域内的技术要求，就应当结合探测线圈的区域能抵消发射线圈产生的源磁场的变化而去具体设定技术参数。为此，在任意一个探测线圈周围应当用绕发射线圈的细铜丝绕成一个反方向的线圈，并遵循探测线圈的路径进行缠绕。这样做的目的，是为了使反方向的线圈能够与发射线圈的磁场方向相反，以致使反响线圈的匝数设定能够保障探测线圈区域范畴内的磁场为零。但是，抵消的结果不能保证探测线圈内各处磁场相等且为零，为此还要在该区域绕制调零线圈。调零线圈也是用绕发射线圈的细铜丝绕制的，按“8”的形状在探测区域绕几个来回。通过对“8”的每一个小闭合区域的大小和线圈匝数进行局部调整，以增强或减弱同向或反向磁场的强度，确保探测区域各处磁场强度相同且为零。
结语：
总之，金属探测门的强大作用在于其功能的良性发挥，在一些行政机关、重要会议、机场安检以及其他组织机构的重要部门场所都离不开金属探测门。而通过金属探测门的相关原理、技术知识等，也同样使我们更加深刻了解安检门的重要意义。另外，安检门探测技术的逐步完善，保障了人员安全，使得我国国家自身的安检、安防等事业发展道路走得更为长远。
参考文献：
[1]李新.安检探测设备[J]. 警察技术, 2007,(06)
金属探测范文3
【关键词】金属矿山；隐伏矿；找矿
研究发现，现阶段在金属矿山隐伏矿的找矿中，探测工作往往是依据已知某些矿产上开展的；我国深部隐伏矿预测问题基本存在于大部分的找矿工程中，只有较浅的深度和较小的预测范围，可探测对象紧密联系着已知对象，有诸多的数据，且会在较大程度上受到人为干扰。在新时期下，除了需要对探测深度进行增大之外，还需要对探测仪器的精确性不断提升。
1、隐伏矿找矿预测理论和方法
1.1 隐伏矿找矿理论和方法
首先，矿床模式理论；近些年来，国内外一直借助于矿床模式理论来预测隐伏矿找矿。经过地质学家的实践和完善，如今有独特理论模式形成，包括成矿模式、成矿系统及成矿系列等，这些完善的理论，促使我国找矿界的理论知识得到了丰富，找矿思路得到拓展，帮助人们更好的寻找隐伏矿和深部矿。
其次，成矿系列与成矿系统；具体来讲，在特定地质环境与地质时期下，因为受到主导地质成矿作用，形成的矿床类组合即为成矿系列，其具有密切关系的空间、时间和成因，但是有差异化的成矿条件。以热液脉型铜-铅-锌矿为例，虽然存在部位不同，但是却属于同一个地质构造环境，有密切类似的成因，属于成矿系列。借助于成矿系列，可以更加顺利的定位、预测及查找隐伏矿。而某种类型的地质环境下，形成控制矿床及成矿作用和地质要素保存的过程，再加上所形成的矿床系列等即为成矿系统。而成矿系统研究则是深入研究一般矿床成因，结合成矿的时间、空间及运动因素，来对区域找矿规律进行研究，能够从宏观角度来对成矿的发生及作用全面认识。
1.2 国内基本预测理论及方法
调查发现，我国专家学者在找矿预测方面，主要采取的是模型预测法，而其又可以划分为两种类型，分别为概念模型预测法、经验模型预测法。概念模型预测法借助于矿床模型，来对比其他一个或者多个矿床模型，以便将相似的地质特征与成矿环境给找出来，对其远景区的地质特征详细研究，进而将更加相似的找矿靶区给找出来，借助于获取到的资料及统计学方法，对未发现的矿床有效预测。而经验模型法则是结合勘查数据，来对区域矿床和多元地质找矿信息之间的关系重点研究，通过定量分析方法的运用，如GIS系统，来将区域成矿有利度、资源量及多元地质信息之间的规律给建立起来，通过经验模型的构建，来定量分析预估资源。依据三部式成矿预测方法，将经验模型法给借鉴过来，构建铜矿数字矿床模型。也就是将国内外专家的成功经验给吸收过来，有机结合GIS技术和专家系统，对典型的铜矿找矿模型进行总结，通过数字模型网络的构建，促使数字化知识库得到形成，将原始矿床概念模型及计算机智能推理软件信息互换机制给构建起来，对系统三级推理网络图科学开发。这三级分别能够对可能存在的矿床类型、区域位置、成矿概率等合理确定，且优选成矿。
2、隐伏矿找矿预测最新技术和方法
2.1 物探技术
现阶段，主要将重力法、电法、磁法及地震法作为常规的物探技术方法；近些年来，在隐伏矿定位中，也开始采取一些新的探测方法，包括井中物探法、多频激电相位法、激发极化法等。在这些方法的基础上，也有一些新的隐伏矿探测方法在深入研究，包括高分辨率地震反射技术等，这些技术具有较高的探测深度，在-1000米以上。而在矿区寻找中，也会采取一些辅助手段，如遥感异常信息多层次分离提取技术，其将多样化的数学方法、图像增强手段给运用过来，能够对将遥感信息中的背景信息给多层次剔除掉，将矿化异常信息逐步分离出来。
2.2 化探技术方法
原生晕法、水化法、次生晕法等为常规的化探技术方法，其中，将深穿透地球化学找矿法、构造地球化学找矿法运用到隐伏矿深度探测中，取得了不错的效果。前者所研究的理论技术，主要是对深部隐伏矿体发出的极微弱直接信息进行探测，具有较大的探测深度，超过百米；对直接找矿信息进行测量，且有极微弱的信息，但是有较大的异常衬值；包括这些方面，首先为关系测量的地气中金属含量方面的方法，地气法、纳米物质测量法、气溶剂测量等为主要代表，结合气体对金属的搬运理论，或者假设有类气体性质存在于金属中，其具备相对较大的探测深度。其次为对矿体上方地壤中活动态的金属进行测定，包括TMGM、MPF等；此外，还有植物测量方法、电地球化学方法等。构造地球化学法则是将构造地质学及地球化学的基本原理方法给运用过来，以便对各种环境中元素的分配迁移、富集特征及规律进行研究。根据构造地球化学研究结果，构造运动下，会有两种结果形成，一种是有规律的排列组合构造形迹，以便有构造体系形成；另一种则是迁移、富集元素，有地球化学异常构成。此外，在找矿预测领域中也应用了一大批新型技术，包括人工神经网络技术、图形图像处理技术、GPS技术等，发挥了重要的作用，促使预测技术的科学化、信息化程度不断提升。
2.3 新技术新方法
目前，会将逻辑信息法、特征分析法、找矿信息量法等运用到危机矿山深部找矿中，子在隐伏矿定位预测中，这些方法具有各自的优缺点，且也开始逐渐应用分形分析、耗散结构分析等技术。其中，地理信息系统能够综合分析相关的地、物、化、遥信息等，现阶段，隐伏矿定位预测开始发展为多元信息综合定位预测，GIS技术将会成为非常重要的工具手段，如MapGIS等，通过GIS的应用，传统成矿预测方法体系得到了彻底改变，预测效率及水平得到了显著提升。
3、结语
综上所述，进入新时期之后，我国开始大力开展金属矿山隐伏矿找矿预测理论及方法研究，取得了一定的成绩，如床矿模式、成矿系统、成矿系列等，结合了新技术和老方法。在未来的发展中，需要加深研究，不断创新，积极借鉴国外的成功经验，提升我国金属矿山隐伏矿找矿效果。
参考文献
[1]曾庆海.金属矿山隐伏矿找矿预测研究[J].建筑工程技术与设计，2015，6（10）：123-125.
金属探测范文4
关键词：3D激光扫描技术；金属矿；测量
近年来，我国在采空区测量应用过程中开始运用3D激光扫描技术。由于在采空区中存在很多安全隐患因素，容易导致安全生产问题。而且，测量对象的构成都复杂，分布在地表的矿石与矿渣等的情况也比较复杂，过去的测量方式已经无法适应当前的测量需要等，因此金属矿行业的人们开始重视对3D激光扫描技术的推广应用。因为3D激光扫描技术具备数字化、实时性、动态性、迅速性、精度高以及主动性等特点，还有利于迅速测量被测对象的三维坐标，测量结果具有极高的分辨率，而且非常适用于大面积的测量工作。本文主要探究了3D激光扫描金属矿测量方法，详细内容如下。
1 3D激光扫描技术在金属矿测量工作中的方法分析
1.1 制定扫描方案，获取相关信息
根据黑色露天炭具备的10～15%之间的反射率，可知测距的最大值只能是450米。因此，应该设置多个站点来架设设备。经过考察，可以明确在六个视野比较广阔的地区安排设备，然后运用激光来扫描矿区。在每一个测试站中都应该利用近距离常规测量与远距离精准测量两种方式，常规模式运行一周所需时间是4分钟，精准测量运行一周所需的时间是12.5分钟。测试整个矿区的时间大概是2.5小时。如果运用两台全站仪，那么至少会花费两天时间能够完成测量工作。很明显，3D激光扫描仪的运行速度很快。
1.2 处理相关信息，从而创建三维模型
1.2.1 平滑扫描数据。这种方法可以促使点与点之间的距离变得均匀，会减小测量距离的误差；另外，平滑有两种类型，包括连续平滑与不连续平滑。其中，不连续的表面指的是，在比较远的距离上会呈现出具有前景的对象与相关的数据。但是连续的表面指的是，其中所有的电都位于其上方的平面。因此，不连续平滑都适用于灯柱与树等，连续平滑适用于墙等。
1.2.2 过滤数据。这种方法是运用孤点来实现过滤，应该注意的是过滤点的间隔菜单会出现指示，一般情况下人们都会选择2米。具体来说，就是如果在一个点的2米范围内没有其他的点，那么它会接受过滤，从而消失。然后，需要展开最小间隔的过滤工作。再具体的工作中，应该注意金属矿中的精度标准：20cm。这就代表着两点之间的最小距离应该是20cm。在选取预备过滤的软件时，还包括很多不同的方面。在实际操作过程中，应该按照具体情况和自身的需要来选取。然后，再对数据的修剪工作。具体的流程是全部删除没有作用的点，最后再过滤孤点，随后会形成点阵图，而且是彩色的。
1.2.3 平面三角化点云。在开展三角化工作的过程中，应该明确三角网的最大边以及最小角，还应该注意控制TTN的组织与精度。在创建表面模型的过程中，应该创建出两类形式：平面三角化与球面三角化。平面三角化指的是在X-Y平面中形成三角网，也相当于二维三角网，以此来形成激光扫描点。但是，如果获取的单个扫描数据具有比较复杂的组织特点，那么可以利用球面三角化的形式。以上是某一站中创建模型的流程。多站激光扫描数据应该进行坐标记录与修正，然后才能够创建多个站点中完整测区的模型。
1.3 坐标的登记与坐标的修正
基于当次激光扫描的是指测站不是在已知点上进行的，所以，被扫描出来的一幅扫描点云图的坐标系是任意的，利用它不能够直接的建立整个露天矿测区的模型，精确的将多幅点云图纳入到统一的坐标系，这种方法被称为坐标的匹配。
坐标的修正，是把点云纳入至地面测量坐标系统的方法。其操作过程是，与扫描区域附近或扫描区域之中的控制点设置标靶，进而使得相邻的激光扫描点云图上有3个以上的控制点标靶，通过对控制点进行的强制符合，就可以将相邻的扫描点云图统一至相同的一个特定坐标系之中，这被称为全局方式的坐标修正，这样可以有效的防止在进行坐标转换时的坐标转换误差的积累。而球形标靶，则是利用反射率比较高的材料做成的圆球，将其置于控制点之上，其球心可以通过矿山测量的坐标得到，在进行测量时，每个激光扫描站至少要扫描到两个以上的标靶球，在计算出标靶球的扫描坐标之后，按照三维坐标转换对其进行修正。
1.4 挖矿体积的测量原理
对矿体的体积量的计算，其原理非常简单。举个比较简单的例子，有一个碗壁很薄的碗，如果想知道它的容量，人们会先给碗盛满水，则碗身与水面所围成的体积就是该碗的容量。这时，一个人喝了一部分的水，如何计算这个人喝水的数量。实际上，就是喝水的前后碗体本身和水面围成的体积。而矿的每月挖方量的原理也是如此，就是本月与前个月矿体表面围成的体积。
1.5 金属矿开采量的计算的应用
为了测量工作的方便，可以将修剪、过滤和平滑统为修剪，而且每一次的测量全都进行了六站激光扫描。经过两种处理方法形成总点云，可以先坐标修正后修剪，也可以先修剪后坐标修正。每一个模型都可以计算“表面围成的体积”，被计算处理的体积是相对于基准面矿体范围内的体积。具体包括七次扫描工作计算出的挖方量和体积，其中，一月份的挖方量是前面利用全站仪测量建立DEM计算出来的。根据相关数据能够计算出该矿每月生产量都接近，说明该矿的生产稳定。
2 建立巷道的模型
在井下的测量中，3D扫描仪依然可以投入使用。3D扫描仪器可以自由的设站，同时也能够倒立或倾斜。在对地下巷道进行测量工作时，可以在每个巷道的交叉口设站，只要输入后视点和测站的坐标，等到数据被导入软件之后，进行数据的平滑、孤点过滤和最小间隔的过滤，然后手工进行坐标修正。因为在进行测量的时侯输入了矿山坐标系控制点坐标，因此在进行匹配时，只进行高低移动就可以了。有了三维模型，就可以查询巷道的等高线模型、表面和容积等。
结束语
在非常复杂的测量工作中运用3D激光扫描技术以及扫描仪器，具有绝对的优势。同时，3D激光扫描技术具备数字化、实时性、动态性、迅速性、精度高以及主动性等特点，为金属矿区的测量工作提供了便捷。然而，3D激光扫描仪器的价格比较高，这会增加扫描工作的投资成本，因此，3D激光扫描技术的运用还需要进一步的研究。
参考文献
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金属探测范文5
关键词：金属材料；物理性能；检测技术
金属材料包括的内容较多，纯金属以及合金都是金属材料，通过调查得知在自然界中，纯金属高达70多种，各种合金需要借助各种纯金属，这些纯金属在一些条件基础上能够合成合金，由此可见，如果只使用一种金属是无法合成合金的，并且，合金还具有其他各种合成金属的性质。在运用金属材料的过程中，要开展质量检测工作，其中最重要的就是针对金属材料的物理性能开展检测，这就需要借助各种检测技术，相关工作人员要正确利用各种检测技术，提高检测工作的准确性。
1针对金属材料开展物理性能检测的重要性以及检测内容
1.1金属材料开展物理性能检测的内容
在针对金属材料开展物理性能检测的过程中，很多工作人员会使用以往经验对其进行分析，实际上，这种做法是错误的，正确的做法为需要结合各种金属材料的使用场景和使用环境进行全面分析，如果使用环境条件不同，也将给使用材料带来巨大影响。这些条件包括使用环境空气温度等内容[1]。在针对金属材料开展物理性能检测工作中，这是一项十分重要的内容。以往在针对金属材料开展物理性能检测工作时，通常开展拉伸、硬度等实验。其中，拉伸实验为检测金属材料物理性能的一个关键实验，在开展拉伸实验的过程中，不能改变金属材料的质量，在这个基础上不断改变金属材料的长度。通过这个实验能够掌握金属材料在延展性方面存在的特点。而开展弯曲实验的主要目的是检测力量是否会给金属材料带来影响，可以有效检测金属材料在某种条件可以承受的最大压力。硬度试验可以准确检测出金属材料的硬度等。这些实验对于检测金属材料物理性能来说是不可以缺少的一部分，这些实验可以在各个角度评价某个金属材料的综合特点，为相关工作人员提供有用参考，为每种金属材料找到合适用武之地。
1.2金属材料开展物理性能检测的优势
针对金属材料开展物理性能检测功能，能够保证各种金属材料在日常生活和生产中安全使用，严格掌控各种生产产品的品质，确保各个生产工序有序顺利的开展，并且，还能够有效掌控生产成本，确保生产成本处于合理范围内，促使企业生产效率不断提升，有效推动企业经营效率的进步。产品的品质也能够得到控制，保障消费者使用金属材料时的合法权益，确保消费者和人民群众的生命财产安全。所以，金属材料开展物理性能检测工作对推动经济发展、促进贸易行业发展有着十分重要的意义，有利于保证经济领域的可持续发展[2]。
2针对金属材料的物理性能开展检测的方法
2.1开展拉伸实验
在针对金属材料开展物理性能检测工作时，拉伸实验是一个十分关键的方法。这种实验方法的主要目的是检测金属材料轴向承受拉伸载荷材料的特点，并且，借助这个实验可以得到各种数据，在分析这些数据的过程中，可以确定相应金属材料的伸长率和弹性极限等情况，由此可见，拉伸实验在检测金属材料物理性能方面十分关键。2.2开展弯曲实验弯曲试验主要是在各种金属材料弯曲的情况下，对它的力学特点开展检测工作，借助这个实验可以按照得到的各种数据详细计算脆性材料等各种材料具备抗弯强度，另外，借助弯曲实验还可以有效检测金属材料表面的质量[3]。
2.3开展硬度实验
对金属材料开展硬度实验和开展弯度实验以及拉伸试验相比，前者相对更加简单，且硬度试验通常是需要在开展完弯度实验后进行。在实验的过程中，要正确运用各种科学的技术和手段检测金属材料的硬度，这样可以在实验后得到准确的数据，针对这些数据开展后续的分析工作。
2.4运用冲击实验
在检测金属材料物理机能时，可以运用冲击实验。运用以往检测技术以及检测方法能够全面了解和掌握各种金属材料的物理性能，实现节约资源的目的，防止在开展生产工作中，发生浪费各种资源的问题。通过各种检测，能够为生产企业提供有效地参考数据，提高企业生产的效率。
2.5检测金属成形图FLD
在将各种金属材料运用到各种产品生产中时，对金属材料开展填充成形工作是十分重要的一个环节，且还是一个不能缺少的环节。可以直接将各种金属材料运用到加工中的产品数量非常少[4]。所以，各种金属材料自身的成形性能也会给自身的加工难度带来直接影响，甚至是直接决定着自身的加工难度，并且，还会直接影响着加工后产品的品质和实际加工成本。由此可见，成形性能是一项十分关键的内容。在对各种金属材料开展成形性能检测工作时，一般会使用两种不同方法，第一种为冲压车间，第二种为实验室测定。按照相关文件中的各项要求能够看出，需要对金属材料开展标准的冲压实验，在开展实验的过程中需要严格按照各个步骤开展操作。在对板材开展冲压之前，要认真完成网格印制工作。在完成冲压工作后，要对网格开展应变工作，在运用各个零件时，需要开展FLD检测工作，这就需要在现场开展检测，后续对成形产品开展分析工作，及时调整冲压条件上的各个数据，直至得到理想的冲压效果。
2.6运用金相检测技术
金相检测主要是对金属材料的显微组织以及裂缝进行详细观察，最终确定金属材料是否适合运用到某项产品的生产中，该项检测工作能够有效监控金属材料的品质。一般这项检测工作会运用到有关安全以及品质的纠纷中，且有着十分重要的意义，借助各种客观条件的证据判断责任者。譬如，在对金属部件开展日常维修检测工作中，运用一些检测方式发现某个金属部件的表面可能已经产生了裂缝，在后续的检测工作中没有发现存在裂缝。这两种相反的检测结果有一种是不正确的，这时就可以借助金相检测技术对存在疑惑的金属部件开展检测工作，借助事实说明金属部件是否存在裂缝[5]。
3针对金属材料开展物理性能检测工作中隐藏的缺陷
3.1检测设备方面存在缺陷
我国在对金属材料开展物理性能检测工作中时，会对其的硬度进行检测，其中各种硬度设备相对比较成熟，在国内有着相对比较高的知名度，同时也被广泛运用到各个领域中。然而，在开展实验室硬度检测以及现场硬度检测工作中却缺少对比研究。这种情况的存在会影响着我国检测设备的发展，影响硬度检测设备的运用以及推广[6]。现阶段，国际方面一般会运用各种形状的压头对金属材料同一位置开展不断下压等各种方法，测试各种金属材料的力学性能。一些发达国家研究更加成熟，我国也在不断努力，积极向着这方面努力，然而缺少对各种检测方法的评价体系，影响普及各种检测设备。
3.2检测工作者以及检测标准等方面存在问题
在对金属材料开展检测工作的过程中，一般会使用两种检测方式，一种是实验室检测，一种是现场检测。通常采用的为现场检测方式，在运用这种检测方式时，希望使用的设备以及实验标准和实验检测方式相同，然而，实验室检测环境与现场检测环境存在较大的差距。现场检测环境相对十分差，检测空间小，检测光线昏暗等各种恶劣条件，在这种恶劣环境中，直接影响检测工作者的心情，乃至影响最终检测结果[7]。因此，检测工作离不开耐用的检测设备，掌握大量理论知识、具备良好身心素质的检测工作者。但是，我国现阶段十分缺少优秀的检测工作者，一般会将实验检测工作者调动到现场检测工作中，且检测效率不是很高，严重影响现场检测工作的质量。检测工作者之间缺少沟通和交流，导致检测工作者自身综合能力以及检测水平无法得以提高。在检测标准方面也缺少合理的标准，通常是实验室检测工作有相关标准，但是现场检测方式却缺少标准，只能按照实验室检测标准开展现场检测工作，这样无法考虑到现场检测环境、检测设备可能带来的影响，没有意识到检测工作者以及检测设备会给检测结果带来影响。
4提高金属材料物理性能检测技术的对策
1）提升检测的准确度和灵敏度。在对各种金属材料开展物理性能检测工作时，因为检测的金属材料相对十分特殊，所以，以往检测方法无法满足检测工作者的各项要求，需要开发以及研究更高水平和可以提高检测准确度的方法，通过这种方式强化物理性能检测手段，提升检测效果。譬如，在针对恒弹材料开展检测工作的过程中，它的绷率温度系数相对比较低，温度变化比较剧烈，使用以往测量方法无法保证检测结果的准确性[8]。基于此，检测工作者可以使用抗干扰能力相对比较强的静电法，借助各种仪器检测这种材料的数据，强化检测结果的说服力，提高检测工作的准确度和灵敏度。2）在不同环境下，针对金属材料物理性能开展检测工作。在我国工业生产水平持续进步的影响下，材料加工生产面临着更多的困难，由于经过加工的产品需要运送到各个行业中，例如，养殖业、航海业等。若是无法正确地对各种金属材料开展物理性能检测，那么会给产品的生产工作带来较多不利影响。金属成品的安装和运转环境都是各不相同的，所以，在各种环境中，对金属材料的物理性能开展研究工作有着十分重要的意义。不同介质、不同温度等都属于不同的环境条件，当环境出现不同变化时，也会给金属材料的物理性能带来一定程度的影响，基于此，在对金属材料开展物理性质检测工作时，可以在模拟环境条件入手，不断调整环境中可能会给金属材料物理性质带来影响的因素，判断各种金属材料适合运用的行业，将实际使用用途和金属材料特点对应到一起。虽然对金属材料的沸点等内容进行判断是十分繁琐的步骤，但是做好这些步骤后，能够有效防止后续使用中发生各种问题，实现防患于未然，促使解决问题的质量以及效率不断提高[9]。3）推动检测技术向着微机化方向发展。受各种检测技术不断发展的影响，工业测试逐渐提升对检测效率的相关要求，材料研究工作经常需要借助一些程序进行。在互联网技术不断发展的影响下，推动了检测技术的进步，为其提供了大量的可能性。运用微机可以有效提高金属材料物理检测的精准度，同时还可以为后续的检测程序提供一定的参考，各种现代计算机技术广泛运用以及飞速发展，能够有效简化计算问题的步骤，使对物理模型的相关要求不断降低。检测技术可以带来较多的影响，一方面能够解决检测中资金等各个方面带来的影响，另一方面能够不断提升数据的可视化程度。在过去的检测工作中，检测工作者及材料只需要把检测数据调整到理想目标即可，但是，现阶段存在一些不同之处，如今可以借助检测技术微机化，节约检测工作中需要花费的大量成本，确保检测结果的准确度。这些进步主要是因为微机数据能够按照检测要求开展统计、分析等各项工作，借助各种信息数据，得到理想的实验结果[10]。
金属探测范文6
一、重视后进生数学学习方法的培养
1、教会学生预习的方法。预习是学习各门课的有效方法之一,但农村中的学生大多数不会预习。因此,教师有必要教会他们预习的方法。预习就是在上课前将所要学的内容提前阅读,达到熟悉内容、认识自己不懂的地方的一种方法。在此过程中,教师应教会他们作记号,以便在上课时认真听讲。从而真正理解这些有困难的内容。
2、教会学生听课的方法。听课是教学中最为重要的一个环节,多数学生在听课时不懂方法,学习效率也就不显著。那么怎样听好课呢?
(1)在听课时必须专心,不要身在教室心在外。
(2)抓住重点作上笔记,上课时老师会强调某些重要问题,以及还会把某些公式定理及方法板书在黑板上。那么就要求作上重点符号,并作上笔记,将某些知识点记录下来,以便复习巩固。
(3)在预习中作上记号的知识点应认真听,多提问,保证能听懂。
(4)积极回答教师的提问,做到先思考再回答,不要不作思考的回答
3、指导学生掌握知识的方法。认真完成课堂练习,将所学知识掌握巩固。多数学生在学习过后不习惯于将所学知识进行归类,这就要求教师教会学生将所学知识点同以往学习的内容进行归纳、对照、比较其异同点。比如说在学习完一元二次方程的解法后,针对这些不同的解法,什么样的问题选择什么样的解法,师生共同学结各自的特点,然后拿出题型让学生思考应该用什么方法来解,再具体操作。可以增强学生对几种方法的理解、掌握,并可以使学生对不同的题灵活运用不同的方法。
二、教育后进生养成良好的学习习惯
习惯决定性格,性格决定人生。美国教育家布鲁姆认为90%以上的学生的智力是相差很小的,都能学好。数学后进生往往是没有好的学习习惯造成的。他们不会学习,对数学概念、公式、定理、法则死记硬背;不愿动脑筋,一遇到问题就问老师,甚至扔在一边不管。在教学中,我注意要求学生预习、自学,在学习中注意知识的形成过程、结构和联系,总结寻找学习的规律,培养了学生自觉学习的好习惯。解答问题时,也要注意启发引导,让他们自己动脑,引导他们分析问题,解答问题。从不给他们现成答案,要随时纠正他们在分析解答中出现的错误,逐步培养他们自觉思考的能力。
现在我们的教材可谓一个‘新’字,在每章每节中编排了做一做、想一想、读一读,其独具匠心。其宗旨是设法使学生感到有趣,学方法、学内容同时对教师的教法提出了高标准,高要求,在教学实践中教师应注重的方面:
1、培养学生自觉学习的 好习惯。这不仅仅是在课前的预习,还是课堂上的学习,甚至是课后的练习巩固。都需要学生通过自觉学习来完成。又特别是后进生,养成了自觉学习的习惯后,成绩一定会突飞猛进的。
2、培养探讨的习惯。课堂上教师通过有针对性客观性的提问,引发后进生进入教师所创设的教学情场景中,引发他们积极探讨数学知识,逐步培养他们的思维能力和讨论的习惯。如在教完相似三角形的同时,你可以向学生提问“我们教学楼前的石柱子你怎样测得他的直径?”让学生讨论,找出相应的方法和规律。
3、培养学生善观察的习惯。观察是引发学生学习的一种动力。后进生的观察能力必然要差些,所以我们的老师就要有方法。采用丰富多彩的画面去引导学生观察,从而就调动了学生学习的积极性,他们就能够积极主动地去观察思考,获的知识,以至于突出了重点、突破了难点。这样使学生体会观察而带来的收获与兴奋,就自觉养成了观察的好习惯。
4、培养小结的习惯。在课后教师要求学生对知识点进行小结,即本节课学习了哪些内容,重点在什么地方,最容易出错的地方在哪里?这样强调自己去学习。小结使学生学习的效果明显,认识结构清晰,学过的知识不容易忘记。教学实践证实,只有养成正确的学习习惯,才能保持他们对数学的学习兴趣。
