不用拆开琴箱测量琴板厚度的“磁力测厚仪”设想（有图）

本人利用两个磁体之间的磁力与它们之间的距离成反比的原理设想了如下图的“不开箱测厚仪”，不知是否可行？

测试方法如下：当弹簧秤逐渐用力向上拉，在琴板内外两粒磁铁刚好分离的瞬间，弹簧秤指示的拉力和琴板厚度成比例关系，只要将弹簧秤的刻度按实测标准厚度标定成厚度值，即可直接指示琴板厚度，指针最好采用双指针，一个为记忆指针，可以像握力器一样停在瞬间拉力位置上。

[此贴子已经被作者于2009-12-12 13:48:11编辑过]

真正做琴的大师其实根本不需要这类测厚仪的。

如果太贵还不如用超声波－－方便得多嘛。

顶一下此贴，没想到有人根据楼主或就是楼主本人申请了专利……哈哈哈……但是国外早有产品？这个专利是怎么来的？或是外观专利？

 

而且大家那么早就在关注新型测厚仪，看来需求还是有的啊！

对普通拉琴的用户来说，就是知道了琴板的厚度又有什么实质意义，对制琴者来说是有相当的诱惑力，什么样的材料需什么厚度。不过命题很有吸引力。我觉得，用电容原理测厚，要走弯路，材料的湿度，表面的平整度，漆膜的厚度都有影响，误差比较大。再，两电极做的面积小，误差大，两电极面积做的大又不便于操作。我觉得是磁力式测厚仪比较经济实惠。

wld4803 老师关于不用拆开琴箱测量琴板厚度的“磁力测厚仪”设想，令人欢欣鼓舞，让人兴致盎然，不管目前成功与否，总是有科学依据的，体现了对爱琴人的人文关怀！我的态度是赞同，支持，佩服，关注和期待！

1、强烈赞同 wld4803、sunshunoo8 等老师的合理设想，制作一个这样既能满足选琴时迫切急需、又简单易行操作方便的测量仪器，已经是“前无古人，后又来者”的可贵创意，实属不易了！

2、坚决支持各位老师把这样的好事搞成功！世界上只有想不到的事，没有做不到的事，我相信，许多世界尖端难题都能破解，这个小小的应用于琴板厚度与音频探测器，总有一天会问世的！

3、极其佩服你们学理工专业的朋友，既能做到科学严谨，思维缜密，又能做到大胆设想，勤于探索，把实事求是遵循规律与心驰神往异想天开结合起来，都是值得我这样学社会科学专业的人认真学习的好品格。对比之下相形见绌，我只能站在旁边看热闹却帮不上任何忙，真个“百无一用是书生”，惭愧啦……

4、期待有更多既懂科学游动提琴的行家里手来关注参与，待到成功之日，我们这些爱琴人再也不用“瞎猫碰死耗子”似的，仅凭过去积累的老经验去胡乱猜测鉴别一把琴的好坏了！wld4803 老师所命名的不用拆开琴箱测量琴板厚度的“磁力测厚仪”，将会为所有爱琴人带来福音……

谢谢所有关注这个帖子的新老朋友！

[此贴子已经被作者于2009-12-22 9:14:56编辑过]

sunshunoo8朋友的设想是个简单易行的好办法，可以移动连续进行测量，只是那个细L杆必须是刚性的、没有一点弹性，而且那个套筒和刻度杆必须精密配合，还要非常滑溜，否侧内外磁铁一吸，L杆越长越容易弹力变形，L杆如果搞成伸缩的，就要用细的套管，不但影响强度，又增加了一定的间隙（机械上每一种滑动配合都会有间隙），就更容易变形，会影响测试精度，所以现在百分表的双臂都是很粗的刚性结构。

为了适应不同长度，L杆和套筒那部分可以做成两三套，使用时只要换上面的刻度杆或百分表就行了。

另外，那个刻度可以仿照游标卡尺在套筒和刻度杆都标上刻度，这样读数就比较精确了。也可以想办法在上面装一个百分表。

以上建议，供sunshunoo8朋友参考。

以下是引用auxint在2009-12-15 19:30:00的发言：

不好意思，曾提到不妨花900元买一只试一试，如果真试过了，应该没有“庞大数据库数学模型计算机处理”之说，熟练的专业技术人员，几分钟就上手了。

原始的单脉冲雷达、声纳、早期的A超，在纷杂的回波中人工判读，有效服役了很长一段时间，常识了。

本来，不想再纠缠这个问题了，但是auxint朋友谈到“熟练的专业技术人员，几分钟就上手了”，本人倒非常感兴趣，你不妨在不同的琴板上测几组实测数据上来，如果和百分表所测比较，精度能到你所说的0.05毫米，本人就服了。据我用B超测试琴板，精度连0.5毫米都难达到。

我提议可以做一种测琴板的专用超声测厚仪，将有关各种琴板材料实测数据库输进去，使它能够比较不同密度材料的不同回波特性（包括中间的杂波），并对照数据库对相应回波时间自动进行补偿和校正（如B超那样根据人体各种不同疏密度组织的回波形态和衰减特性按人体模型库进行补偿和校正），这样才能得到比较准确的测厚数据。

至于单脉冲雷达、声纳基本是在均匀媒质空气和水中测量，当时精度也并不高（大概在百米到几米之间），而A超在检查人体时，精度只在厘米级。这点常识本人还是知道的。

[此贴子已经被作者于2009-12-16 9:30:01编辑过]

[此贴子已经被作者于2009-12-22 9:13:26编辑过]

以下是引用wld4803在2009-12-15 18:12:00的发言： auxint朋友再次提到超声测厚的优越性，本人是搞医学工程的，在医学院担任过超声医疗设备的课，对超声方面的了解可能不会比auxint朋友少吧？在此就再说几句吧。你说的“积累各种木材的各类测试数据”的方法是可行的，但是，“世界上没有两把相同的提琴”，提琴木材的不确定因素太多，由此需要作成庞大的数据库，最好搞一个数学模型，由计算机来处理。其实，说到测厚，我最先想到的也是超声，在本版给老腾的跟帖里也提到过，但是考虑到由于以上原因，我还是否定了自己。

不好意思，曾提到不妨花900元买一只试一试，如果真试过了，应该没有“庞大数据库数学模型计算机处理”之说，熟练的专业技术人员，几分钟就上手了。

原始的单脉冲雷达、声纳、早期的A超，在纷杂的回波中人工判读，有效服役了很长一段时间，常识了。

以下是引用auxint在2009-12-15 11:52:00的发言：

⑵在测试中积累成品琴背板侧板边角胶水和油漆层的数据，积累各种木材的各类测试数据。

⑶以上述为基础，人工判读正确的读数。其测试的效率、精度，对成品琴用材做工的揭示，对被测琴的损伤和成本都表现出明显优势。

两只轮子的自行车，不学会骑，就是废物。苏27飞眼镜蛇特技、B超测结石、侧视雷达的模式识别、是此类问题的复杂形式......

欧洲昂贵的仪器价格，崇尚手工的传统，使旅欧者看到许多古老的东西。但是日本在镜头汽车等曾经手工神圣的领域用批量精密制造进行了成功的挑战。

顺便提一下，超声测厚探伤不是出现在“上个世纪八九十年代”，即使是在被封锁禁运的中国，也出现得早多了！

auxint朋友再次提到超声测厚的优越性，本人是搞医学工程的，在医学院担任过超声医疗设备的课，对超声方面的了解可能不会比auxint朋友少吧？在此就再说几句吧。你说的“积累各种木材的各类测试数据”的方法是可行的，但是，“世界上没有两把相同的提琴”，提琴木材的不确定因素太多，由此需要作成庞大的数据库，最好搞一个数学模型，由计算机来处理。彩色B超、CT、MBI（核磁共振成像）等医学设备就是采用庞大的人体数学模型和扫描数据比较由计算机进行图像重组的，但是目前的分辨率也只能达到毫米级（B超的分辨率还更低一些）。而人们在医学上的投入比提琴方面大得多。如果提琴制作真舍得投入，用CT和核磁进行断层扫描，测琴板厚度和密度更来的精确方便得多（现在对斯瓜琴做研究已经在用），而不必在一个超声测厚上再花那么多功夫，就算用人工调整，总不能每测一个点就调整校准一次，否侧，你从表面如何看出这一点和前面测的点密度、内部纤维细胞和空气腔都完全一致？

超声测厚的另一个值得注意问题就是：超声的波长限制了其极限精度，如果采用10MHz的超声，在木材中的传播速度为5000米/秒（举例），波长为0.5毫米，就算采用眼科检查角膜B超用的40MHz频率，那波长也不会低于0.1毫米，如何得到0.05毫米的精度？而且超声波长越短其穿透能力越差，眼科B超只能达到眼前房约3毫米的深度，如果用来检查木材，碰到木材中的微小空气腔，衰减的更快。

其实，说到测厚，我最先想到的也是超声，在本版给老腾的跟帖里也提到过，但是考虑到由于以上原因，我还是否定了自己。也许经过auxint朋友的努力，可以找到好的解决办法，

超声技术在上世纪50年代就引入我国了，80年代我工作的医院就有了进口B超，超声测厚测距探伤大概也是那个年代开始在我国生产的（当时由汕头超声仪器厂生产带示波器的那一种），至于国外当然早得多，我就不想多做考证了。

这个图上的东西恐怕离面板F孔远了就不行了吧 背板呢？怎么办？

以下是引用sunshunoo8在2009-12-15 11:06:00的发言： 1。套桶与刻度杆越紧密，‘精度’越高。2。L的高度应略小于L- 的高度，考虑底杆在琴底孔中活动的的范围。3。那两个磁体最好是高强度的，测量时也可用手托一下底杆，‘听到咔一声’读刻度。哈哈！如测远处，加长就是了。这创意是在大家的启发下，尤其是8000老弟提出由琴底孔放入思路，‘旦生的’，是集体的‘结晶’。也感谢，my god把拉线纽做成活动的。哈哈

呵呵！看来离成功又近了一步！“sunshunoo8”老师什么时候按您的设计先制作一个，看看使用效果如何？呵呵！

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以下是引用wld4803在2009-12-14 19:06:00的发言： …………………………………………钢丝外最好套上软塑料护管，以防碰坏F孔。

呵呵！“wld4803”老师心细如丝，考虑真周到！

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以下是引用wld4803在2009-12-14 15:23:00的发言： 但是超声测厚还是有一定局限性的，......对于琴板测厚，它的误差可能较大，因为琴板各个位置年轮疏密不一致，密度会有较大差异，背板和面板差异就更大，就算在F孔作了校准，能保证琴板其它部位的密度和和F孔附近的木质密度一致吗？在面板上年轮的秋材和春材部位密度就相差很大，背板有横纹处和无横纹处密度也有差别，这些地方如何校准成一致？

所以，虽然超声波测厚在上个世纪八九十年代就出现了，但用来做琴板测厚到现在还未被完全认可，以上只是个人看法，仅供auxint朋友参考。

请原谅我直说：如果不在乎900元人民币

⑴买个可调声速范围合适的超声波测厚仪，配个合适的探头。

⑵在测试中积累成品琴背板侧板边角胶水和油漆层的数据，积累各种木材的各类测试数据。

⑶以上述为基础，人工判读正确的读数。其测试的效率、精度，对成品琴用材做工的揭示，对被测琴的损伤和成本都表现出明显优势。

两只轮子的自行车，不学会骑，就是废物。苏27飞眼镜蛇特技、B超测结石、侧视雷达的模式识别、是此类问题的复杂形式......

欧洲昂贵的仪器价格，崇尚手工的传统，使旅欧者看到许多古老的东西。但是日本在镜头汽车等曾经手工神圣的领域用批量精密制造进行了成功的挑战。

顺便提一下，超声测厚探伤不是出现在“上个世纪八九十年代”，即使是在被封锁禁运的中国，也出现得早多了！

[此贴子已经被作者于2009-12-22 9:12:07编辑过]

28楼zyw8000朋友建议的用一定硬度的钢丝连接内外测量电极也是一种可行的办法，钢丝外最好套上软塑料护管，以防碰坏F孔。

以下是引用小于在2009-12-14 12:32:00的发言： 你要是做出来了我第一个买 呵呵呵呵

谢谢小于版主关注。这东西目前也还是纸上谈兵，离做出来还差得很远，我只是在论坛上贴出来让大家讨论讨论，抛砖引玉，也许会有更好的测厚仪出现。

以下是引用auxint在2009-12-14 13:38:00的发言：

超声波测厚仪在测量前，如果利用提琴f孔处的厚度进行校准，可以把测量误差降低到极小（<0.05mm)的程度。

国内外的技术和产品都很成熟了，国产的口袋式测厚仪很多，有些型号的价格不到千元。

auxint朋友所介绍的“超声波测厚仪”确实是一种简便无损的测厚办法，我多年前就注意了，它只需用超声发射接收一体化探头在物体表面移动扫描，无需在其另一面放任何东西，利用超声波在传播的媒质界面反射回波的时间就可计算出距离（厚度）并显示出来。

但是超声测厚还是有一定局限性的，它只适合于密度结构均匀、各个方向声速传播均匀一致的物质，如金属、塑料、空气、水等等。对于琴板测厚，它的误差可能较大，因为琴板各个位置年轮疏密不一致，密度会有较大差异，背板和面板差异就更大，就算在F孔作了校准，能保证琴板其它部位的密度和和F孔附近的木质密度一致吗？在面板上年轮的秋材和春材部位密度就相差很大，背板有横纹处和无横纹处密度也有差别，这些地方如何校准成一致？

所以，虽然超声波测厚在上个世纪八九十年代就出现了，但用来做琴板测厚到现在还未被完全认可，不过选材时用来测木材声速倒是不错的。国内外之所以到现在还在用磁力测厚仪，也就是这个原因，因为磁力的穿透不在乎物质的密度，只要不是铁之类的导磁物质，任何密度都不会影响测试精度。只是测试操作比超声测厚麻烦一些，测试厚度也很有限，但对测琴板是足够用了。

以上只是个人看法，仅供auxint朋友参考。