[发明专利]建筑材料磁性检测分析设备及方法

说明书

技术领域

本发明涉及消磁技术领域，具体地指一种建筑材料磁性检测分析设备及方法。

技术背景

对于消磁站、磁场观测室等低磁建筑物，需要采用低磁性的建筑材料。过去通常对不同厂家、不同地点的建筑材料进行磁场强度检测和比较，选取磁性最低的一种，对建筑材料进行严格的低磁性控制，并且要对其进行经常抽测，以确保满足总体磁性要求。显然，这样做主要存在如下两个问题：

第一，无限度地对建筑材料磁性指标进行限制，会造成建筑材料选择的困难和工程建造成本的大幅度增加。

第二，在施工之前无法知道建筑物的空间磁场是否满足工程要求，以前为了检验用低磁性建筑材料建造的非磁性建筑物空间磁场分布是否满足工程要求，在施工过程中，必须定期将施工区的铁质施工器械和设备移出施工区进行磁场检测，进而修改低磁性控制的技术指标和工艺。这不仅使得低磁区空间磁场的检测十分困难，而且影响了工程施工进度。特别是在施工工期十分紧张的情况下，要想经常性地移出铁质施工设备进行磁性检测更是困难。因此，这种传统的做法是难于实施的，在低磁区的施工过程中，目前还难以定量检测分析建筑材料的磁性。

另外，按照现有方法对建筑材料的磁性进行检测，需要测量建筑材料周围一定距离处的磁场畸变，然后根据磁场畸变值判断建筑材料的磁性是否符合要求。这种检测过程，容易受到环境磁场变化的影响（例如，地磁场波动），容易导致检测结果失真。

参考文献1：三维地质体磁场梯度计算理论与方法，姚长利，管志宁 , 中国科学（D集），第27卷第2期，1997年04月（页码：103～108）。该文献中详细记载了用磁场梯度数据反推求出建筑材料样品的磁化强度的方法。

参考文献2：地球物理学中的电磁场正演与反演，汤井田，任政勇，化希瑞，地球物理学进展，第22卷，第4期，2007年8月（页码：１１８１～１１９４）。该文献中详细记载了根据建筑材料样品磁化强度的反推值，依据积分方程法或有限元法等数值分析方法计算出采用该建筑材料建成建筑物的磁场特征的方法。

发明内容

本发明的目的就是要提供一种方便快捷，检测精度高的建筑材料磁性检测分析设备及方法。

为实现此目的，本发明所设计的建筑材料磁性检测分析设备，其特征在于：它包括磁场梯度计、数据记录仪、无磁桌、设置在无磁桌上的磁化线圈、与磁化线圈连接的磁化电源、设置在无磁桌上的无磁垫板，其中，所述无磁桌的桌底设置磁场梯度计，所述磁场梯度计位于无磁垫板的正下方，所述磁场梯度计的信号输出端与数据记录仪的信号输入端连接，它还包括能分别设置在磁化线圈内圈和无磁垫板上表面的建筑材料取样盒。

上述技术方案中，它还包括支架，所述磁场梯度计通过支架连接地面。

所述磁场梯度计的顶端距离无磁垫板的距离范围为0.1m~0.3m。

所述建筑材料取样盒为正方体取样盒，所述正方体取样盒的边长范围为0.1~1.5m。

所述磁化线圈内部产生的磁化磁场范围为10000~50000A/m。

所述磁场梯度计的灵敏度高于1nT/m。

一种利用上述建筑材料磁性检测分析设备的建筑材料磁性检测分析方法，其特征在于，它包括如下步骤：

步骤1：将建筑材料样品置于建筑材料取样盒内，然后将建筑材料取样盒置于磁化线圈内圈；

步骤2：操作磁化电源给磁化线圈通入电流脉冲对建筑材料样品进行磁化；

步骤3：将被磁化后的装有建筑材料样品的建筑材料取样盒置于无磁垫板上，用无磁垫板下方的磁场梯度计测量建筑材料取样盒内建筑材料样品的磁场梯度；

步骤4：根据磁场梯度计检测的建筑材料样品周围的磁场梯度，并将磁场梯度数据发送给数据记录仪，读取数据记录仪中的磁场梯度数据后采用反推求出建筑材料样品的磁化强度；

步骤5：根据建筑材料样品磁化强度的反推值，依据积分方程法或有限元法计算出采用该建筑材料建成的建筑物的磁场特征，即完成了建筑材料磁性检测分析。

步骤2中所述建筑材料样品进行磁化时，磁化线圈的通电时间范围为2~60s。

步骤3中在使用磁场梯度计测量建筑材料取样盒内建筑材料样品的磁场梯度时，检测人员离磁场梯度计的距离至少3m。