課外讀物|46:直覺測量儀比「四個二」還難嗎?冬梅有何高見?

fans news 發佈 2021-12-12T14:52:38+00:00

周一上午十點,黎歌匆匆走進104室,撂下背包就出門噔噔噔上了三樓。黎歌坐在電腦椅上,開門見山:「雙休日這兩天,我在家裡思考的全是直覺測量儀。

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周一上午十點,黎歌匆匆走進104室,撂下背包就出門噔噔噔上了三樓。

他要去305室找冬梅談直覺測量儀的事情。

冬梅已經沏好了一壺家鄉的鐵觀音茶,斟好茶端給他。

黎歌坐在電腦椅上,開門見山:

「雙休日這兩天,我在家裡思考的全是直覺測量儀。因為我對直覺測量儀的設計原理不了解,整體結構也只能看個表面。但僅憑我的直覺和經驗,為了達到小於或等於千分之一的測量精度並保持其穩定性,我是這樣做的。」

他呡了口茶,繼續說:

「我先用千分尺逐一測量了拆下的八十一個磁片的直徑和厚度。測量數據表明,這些磁片直徑十毫米的一致性很好,誤差很小,但三毫米厚度的誤差比較大。最大誤差,也就是最厚與最薄之差達到三絲,這就相當於一根頭髮絲粗細的誤差。我們用肉眼是分辨不出三絲的誤差的,用手摸也分辨不了。這種磁片的材質是釹鐵硼強力磁鐵,外形是呈圓柱體的薄片。在磁片直徑基本一致的條件下,其厚薄決定了磁片磁力的大小,越厚磁力越大,越薄磁力越小。三絲是三毫米的百分之一,也就是說三絲的厚度誤差,造成了磁片磁力大小百分之一的誤差。因為每次拆裝一次,這些磁片就像是八十一麻將牌的重新洗牌,所以,這個誤差和拆裝的洗牌極可能是儀器測量數據前後變化較大的原因之一。

「您說的有道理。」她點了點頭,又說,「那怎麼辦呢?」

「我考慮用兩個辦法解決這個問題:一是在眾多磁片中篩選厚度一致的,誤差控制在百分之一以內。這次我從八十一個磁片中篩選出六十五個可使用的,占百分之八十。二是將待用磁片編號並做標記,另外將磁片在鋼板上的安裝位置也編號並做標記,安裝時對號入座,以後如果拆卸後再安裝時同樣對號入座。」

「太好了。」她站起來,激動地說:

「這樣做就保證了磁片矩陣整體磁場的穩定,也就是保證了測量數據的穩定。」又說,「您就這麼幹吧。」

「我還沒說完,以上是第一步,還有第二步。」

「快說。」

「第二步,現在磁片的安裝方式是磁吸在鋼板平面上的凹坑裡,每個凹坑正好裝一個磁片。這裡有兩個影響因素:一是每個磁片與上下左右的磁片之間的距離不一致,有遠有近,這就使得磁片矩陣的整體磁場偏離設計理想狀態較大。二是磁片磁吸在鋼板上,鋼板就感染了磁性,勢必會影響磁片矩陣的整體磁場。這兩個因素都會影響到儀器的測量精度。」

「我沒想到還有這麼個大問題。怎麼解決呢?」

「這部分要重新設計,我畫了張圖。」他從襯衫口袋裡拿出圖紙,展開給她看,接著說:

「我的設計主要有四點:一是改用有沉頭直孔的磁片。二是把鋼板的材質改成304不鏽鋼,它的磁性很弱,基本可以忽略不計。三是使用加工中心在不鏽鋼板的平面上精密加工八十一個小螺紋孔。四是在不鏽鋼板上安裝磁片時,一要使用304不鏽鋼螺絲,二要邊測量磁片間距邊緊固螺絲。安裝好磁片的不鏽鋼板,我們稱之為磁碟。」

他呡口茶,繼續說:

「第三,在安裝磁碟時,要使用框式水平儀,保證磁碟X軸和Y軸的水平精度。之後,還要調整磁碟上方的測量頭與磁碟水平面的垂直度,同時保證測量頭要對準磁碟的中心。」

他停頓了一下,又說:

「第四,以前在拆卸時,是將每個磁吸在鋼板凹坑裡的磁片用手指摳出來,所以很難,既費時又費力。現在改成磁碟整體拆裝了,自然方便了許多。但需要事先準備一個備用磁碟,就像汽車的備胎一樣,保證隨時更換。」

「聽您一席話,勝讀十年書。」冬梅又給他斟好茶,「看起來這事還真有難度,要是早找您就好了。」又說:

「聽了您的講解,您還懂電磁學?」

「這是三十多年前的事了,那是我上電大的最後一個學期,有一門選修課,就是《電磁學》,但沒上課,也不考試。我就是自學了點兒,感覺挺難的。」又說:

「我有個問題要請教你。」

「您說吧。」

「讓你看,你覺得是干直覺儀的難度大,還是干『四個二』難度大?」

「我覺得是干『四個二』難度大。」

「為什麼?」

「我們雖然花了那麼多年的時間,花了那麼多的人力物力,雖然只是仿製,雖然『四個二』的結構不複雜,雖然還有國家標準的圖文說明,但我敢說,至今在天橋19號,還沒有一個人能把『四個二』的測量原理說清楚,甚至連當年制定這個國家標準的人都說不清楚,因為他們基本是照抄的IEC國際標準。」她呡了口茶,又說:

「您看咱倆眼前的這台直覺儀,雖然它的結構要比『四個二』複雜十倍,雖然它是當今世界上的第一台,但我是它的發明人,通曉它的測量原理,有問題我能知道問題在哪裡。如果說這台儀器是一棵大樹,那麼測量原理就是樹根,而樹根是隱藏在地下的,有的還隱藏得很深。」

「我還有一點不明白。」黎歌笑著說:

「比如就是現在,我雖然不知道你的儀器的測量原理,但我不是一樣能解決你的難題嗎?」

「但您解決的難題是這台儀器的測量精度問題,與測量原理無關。」她沉思了一下,又說:

「而『四個二』的難題應該與測量原理有關,就像是破解一組密碼。這是我的直覺。編制密碼很難,破解密碼更難。」

「哦——」他思考著。又說,「磁片還有個重大問題,我百思不得其解。」

「什麼問題?」她著急得睜大了杏核眼。

「就是磁片的退磁問題。」他邊思考邊說:

「直覺儀在測量過程中,磁碟上的每個磁片都受到測量頭電磁場的影響,工作一段時間後,每個磁片都會退磁,磁力減小,那麼整個磁碟的電磁場也會減弱,最後影響到整體測量數據的減小。」他看著她的眼睛,又說,「怎麼辦?」

「那就換磁片。」冬梅肯定地說,「這個問題我考慮過。」

「但我覺得,換磁片還不是最好的辦法。」黎歌沉思著說。

她冬梅坐在沙發上,撫摸著沙發布面說:

「黎工,我有件事想跟您商量。」

「請講。」

「我想,」她臉紅了,「跟您換沙發。」

「都是一樣的,有換的必要嗎?再說你的沙發比我的乾淨多了。」

「那我也換。」

「依著你。」又說,「那你跟珍珠說一下,她同意了就換。」

「還是您跟她說吧。她聽您的。」

「行,我跟她說。你可別吃後悔藥啊。」

「我不後悔。最好明天就換。」

「其實我沒問題,我躺在哪兒都是睡覺。」

——應聘記46:燒腦的直覺測量儀,比「四個二」還難嗎?冬梅有何高見?

(網圖侵刪)

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