『壹』 用什麼方法可以測量出電磁鐵磁力的大小
我提供一個有點幼稚的做法吧，可以在彈簧秤下懸掛一個磁鐵，記住彈簧秤的讀數，再將你的電磁鐵放在懸掛磁鐵的下方，帶到讀數穩定了後記下讀數，兩者之差即為磁力大小。當然這里還得規定一下在多少距離的情況下是多少力，這樣才有可比性。這個方法只能粗略的測小型電磁鐵的磁力大小。
『貳』 磁測儀器和磁法勘探野外工作方法
1.磁力儀
磁力儀的種類很多，大致可分為兩大類，即機械式磁力儀和電磁式磁力儀。
由於磁法勘探早期主要以勘探磁性較強的固體礦產為主，使用的儀器主要為機械式磁力儀(又稱磁秤)，機械式磁力儀可分為刃口式和懸絲式兩種，而每種又可分為垂直磁力儀(測量磁場強度垂直分量)和水平磁力儀(測量水平分量)，儀器的靈敏度一般為n×10nT，主要用於地面磁測。隨著磁法勘探研究的深度和空間范圍的不斷擴展，近年來已經向地殼深部與向微磁、弱磁性的地質對象勘探轉變，不僅在油氣藏、地熱、煤田等弱磁性領域擴大磁法的應用，而且在考古、環境污染、災害預測等方面也有應用。這就要求磁測儀器具有較高的靈敏度，所以磁測儀器加速了發展速度。第一代磁力儀利用永久磁鐵或感應線圈，如機械式磁力儀;第二代磁力儀應用高導磁性材料或原子、核子的特性以及復雜的電子線路，如質子磁力儀和光泵磁力儀;第三代磁力儀利用低溫量子效應製成的超導磁力儀。同時，磁性參數的綜合利用方法，也從研究單一磁導參量和磁性參數向三分量、磁梯度和磁各向異性等多種磁性參數綜合研究與利用方向發展。
在我國，繼質子旋進式磁力儀問世以來，又相繼出現了光泵式、感應式、低溫超導式和高溫超導式磁力儀。隨著電子技術和計算機技術的飛速發展，促進了地球物理儀器的更新換代，弱磁測量儀器的靈敏度不斷提高(n×10nT、1nT、0.1nT、0.001nT、10－6nT)。高精度的弱磁測量可以帶來新的地質信息，取得新的地質效果，促進磁法研究向深層次發展。
電磁式(高靈敏度)磁力儀主要包括磁通門磁力儀、質子旋進磁力儀、光泵磁力儀、感應類磁力儀和超導類磁力儀等。這些高靈敏度磁測量儀器由於其工作范圍較寬(動態范圍大)，除可用於微弱磁信號的檢測，如航空磁測、海洋磁測和井中磁測外，還可以用於對磁測精度要求不高的地面磁法勘探中。下面介紹幾種電磁式(高靈敏度)磁力儀。
(1)質子磁力儀
質子旋進又稱核子旋進(核旋)、質子(核子)自由旋進。這種磁力儀是核磁共振現象的理論和實驗研究所取得的成果在地學儀器中的成功應用。其工作原理是:磁測探頭內注有煤油、水、酒精、苯等富含氫原子的溶液，在強磁場的作用下，氫原子核，即質子的磁矩出現順磁性，呈現宏觀磁矩，在強磁場方向下作走向排列，這稱為樣品的極化。磁場越強，作用時間越長，極化作用越大。垂直地磁場的磁化場停止後，宏觀磁矩繞地磁場總強度T作拉莫爾旋進。旋進頻率和地磁場強度T的換算關系為
環境與工程地球物理勘探
旋進訊號頻率f和T成正比，T越大，訊號越強。目前質子磁力儀的測程一般是20000～100000nT。20000nT以下的訊號太弱，測量困難。
目前質子旋進磁力儀的靈敏度約為0.1nT。
(2)光泵磁力儀
光泵磁力儀是一種高靈敏度和高精度的磁測設備，它是以元素的原子能級在磁場中產生蔡曼分裂為基礎，再加上光泵技術和磁共振技術而製成。
現在以氦(4He)光泵磁力儀為例說明其原理。所謂光泵作用，是用氦燈照射氣壓較低的氦(4He)吸收室，產生亞穩態正氦的原子，這里原子都存在磁矩，光泵作用的結果是使原子的磁矩達到定向排列。
對於氦光泵磁力儀而言，磁矩和外磁場強度F(單位:nT)的磁共振頻率，有如下關系:
環境與工程地球物理勘探
顯然，f0的頻率比核旋的頻率高得多。
光泵磁力儀的靈敏度可達0.01nT。
(3)磁通門磁力儀
早期最原始的磁通門磁力儀，是激勵線圍繞在最裡面，外面繞訊號線圈，反饋線圈為單片坡莫合金。這種探頭的缺點是基波分量大，所以後來變成雙片的。這種探頭，激勵線圈順接，訊號線圍繞在外面，所以沒有外磁場存在時，兩邊的基波分量是抵消的，這就突出了二次諧波分量。必須記住，磁通門只有激勵到飽和，才有訊號，訊號和磁場成比例。這種雙片的典型探頭，現在還在用。
圖4－2 磁通門探頭
探頭後來發展成閉合磁路，就是現在磁通門探頭用的。最新研製的磁通門探頭如圖4－2所示。探頭只有一組線圈，激勵從兩端加入，中心抽頭既是訊號，又是反饋。所以，這一組線圈起到激勵、訊號、反饋三種作用。如果兩邊的圈數相等，電感相等，分布電容相等，兩邊的干擾(包括基波分量)可以抵消。所以這種探頭靈敏度雖低(2～4μV/nT)，但非常穩定，1.8cm的探頭，當激勵頻率為0.1～10Hz時，雜訊水平在1nT。若用方波或正弦波激勵，雜訊水平還可以降低一些。用這種探頭做成的磁力梯度儀，已經成功。
磁通門磁力儀的靈敏率為0.2nT。
(4)超導量子磁力儀
超導磁力儀是現代磁力儀中靈敏度最高的儀器。它是以磁通量量子為基準的磁力儀，Φ0稱作磁通量量子:
環境與工程地球物理勘探
式中:e為電子電荷量;h為普朗克常數;Φ0只能取整數。磁通的解析度高達10－4Φ0。
利用超導電性技術、超導量子干涉器件SQUID做成的磁力儀，靈敏度可高達10－6nT，是對零磁測量的最好手段。可以測定心磁、腦磁、神經磁，是生物磁測的有力武器。超導磁力儀的量程也寬，可到幾個特斯拉。另一特點是響應頻率高，可從零到幾十兆赫，所以可測電磁波的磁分量。這種特性使它在地球物理學中，可製成航空磁梯度儀，可用於大地電磁法和磁測深中。在岩石磁學和古地磁學中，可以測定磁性十分微弱的岩石標本，解析度為5×10－8電磁單位。這種儀器的探頭，需要液氦的低溫條件，因此，費用昂貴。
20世紀末，高溫超導弱磁測量也得以開展。高溫超導量子干涉器HTcrf·SQUID測弱磁技術已經達到了170fT的水平。超導磁力儀的靈敏度可達0.1pT。
(5)磁性測定儀器
磁性測定有剩磁和感磁。測定剩磁的儀器現在主要是磁通門磁力儀，美國的DSM—1數字旋轉式磁力儀，英國的Mini－spin都屬於磁通門磁力儀。無定向磁力儀剩磁和感磁都能測。感磁在這里，主要是指磁化率。
磁化率測量儀由主機、電源及探頭組成。野外探測器呈長桿形，裝有振盪電路。振盪電路在長桿末端探頭(感測器)的線圈裡產生交變磁場，磁場強度較弱，不到100A/m。探頭同時又接收處於磁場影響之內的物質返回的信息，而這一信息又與物質的磁化率成比例。信息以脈沖的形式傳回主機，主機則顯示為磁化率值。主機可接上微機，進行數據處理。
野外測量的探頭有兩種類型:一種探頭的感測器做成環形，直徑近20cm，有點像探雷器，探測時需接觸地面，有效探測深度約10cm;另一種探頭的端部為尖形，直徑1.5cm，必須與探測目標直接接觸，或用鑽頭在表土上鑽一小孔，把探頭插入孔中測量。
想要測量地表以下更深處介質的磁化率，就需使用另一種野外磁化率測量儀器，它由發射器、接收器、電子儀器和控制系統組成。發射器和接收器分別裝在水平橫桿的兩端，它們的中間是電子儀器和控制系統。發射器發射的變化磁場(一次磁場)在地下介質中產生電流，而電流反過來又產生磁場(二次磁場)，並為接收器所接收，由此可得磁場的虛、實分量。所謂某磁場分量的虛分量是指該分量與一次磁場相位相差90°時那部分磁場的振幅，而與一次磁場同相的那部分磁場的振幅，稱為實分量，所以前者又稱為異相分量，後者又稱為同相分量。這種儀器在低頻(約4kHz)工作時，測量實分量，可求得介質的磁化率，而在高頻(約40kHz)工作時，測量虛分量，可求得介質的電導率。橫桿的長度可以變化，亦即改變發射器與接收器之間的距離，相應地也就改變了探測的深度。
2.野外工作方法
(1)測網的布置及野外觀測方法
磁法勘探一般分為普查、詳查和精測三種。野外測網密度主要取決於所探測的目標，由工作比例尺來決定。普查是用於了解區域構造地質特徵，劃分大的岩體或了解局部構造的位置、范圍及產狀等，一般採用1∶20萬或1∶10萬的比例尺布置測網。詳查是用來了解構造形態及地質體的分布狀況，一般採用1∶5萬或1∶1萬的比例尺進行工作。精測是為了具體查清某構造或地質體的產狀及賦存情況等，一般採用1∶500或1∶5000的比例尺，測點距可密到2m×5m。布置測網的原則是測線必須大致垂直構造走向和探測體長軸方向，對於近似等軸狀探測體的勘探可採用方格網。密度要求一般要有2～3條測線，每條測線要有3～5個點通過異常區。
磁測精度一般用均方誤差來衡量，我國磁測工作採取三級精度標准:高精度，均方誤差小於等於5nT;中精度，均方誤差為6～15nT;低精度，均方誤差大於15nT。一個工區的磁測精度，通常都是通過系統重復觀測確定的。在非異常區計算均方誤差，異常區和磁場梯度大的地區採用平均相對誤差。在水文、工程地質工作中，磁測精度要求一般應在中等精度以上。
磁測野外工作，由於磁力儀比較輕便，一般採用兩人一個台組，在布置好的測網上逐點進行觀測。在測區附近必須設立基點觀測站，每天在出工和收工時要進行基點測量，其作用是將測區內的觀測結果換算到統一的水平(校正)。另外還應設立日變觀測站，以便消除地磁場短周期擾動的影響。基點和日變觀測站應選擇在干擾噪音小的地方。
(2)觀測結果的整理
磁測取得的數據必須進行整理，以求出磁性體在各測點產生的磁異常值。在強磁區工作時，只要算出測點相對於基點的磁場增量就可以認為是測點的異常值。在弱磁區工作或精密磁測時，還要對計算的結果進行各種改正。一般改正的項目有:
1)日變改正，目的是消除地磁場日變對觀測的影響;
2)溫度改正，目的在於消除因溫度變化引起磁力儀性能改變而使讀數受到的影響;
3)零點改正，目的是消除因儀器性能不穩所產生的零點飄移。
在磁測精度要求較低時，上述三項改正可一並考慮，採用「混合改正」。測區較大時，還要進行緯度改正。
由於高精度磁測儀器無零點漂移和溫度的影響，故無需作溫度改正和零點改正。考慮到環境及工程測量中所調查的范圍不是太大，一般不進行緯度改正。
最後將改正後的數據繪製成各種圖件，如剖面圖、剖面平面圖、等值線平面圖等，以供定性、定量解釋時使用。
(3)航空磁測工作方法簡介
在航空磁測中，磁力儀裝在飛機上，多測量ΔT值，儀器是連續自動記錄的。飛行高度、測網密度依工作比例尺而定。飛行時首先按基線飛行，然後進入測線飛行。
測量結果要進行各項改正(日變、零點位移、緯度、偏向、零線位置改正等)，最後繪製成各種比例尺的ΔT剖面平面圖和等值線平面圖等。
『叄』 常見電磁輻射源及測量儀器推薦
這個行業內比較好的牌子是新諾德，下面的ND6000測量精準，性價比高，我們這邊都用這款