Čo sú to magnetometre?
Magnetometre sa široko používajú v rôznych aplikáciách, ako sú geografické prieskumy, archeologické prieskumy, detektory kovov, prieskumy vesmíru atď., Na detekciu mineralizácie a geologických štruktúr. V ropnom a plynárenskom priemysle hrajú tieto merače dôležitú úlohu v procese smerového vŕtania. Tieto merače sú k dispozícii na základe typu aplikácií, ako sú pozemné, vzdušné, námorné a mikroskopické atómové magnetometre.
Magnetometre sa používajú na meranie sily magnetického poľa a v niektorých prípadoch aj smeru poľa. Patria pod vedecké nástroje. Senzor, ktorý je pripojený k tomuto zariadeniu, meria hustotu toku obklopeného magnetického poľa okolo neho. Pretože hustota magnetického toku je úmerná intenzite magnetického poľa, výstup priamo udáva intenzitu alebo intenzitu magnetických čiar. Zem je obklopená čiarami toku, ktoré vibrujú na rôznych frekvenciách v závislosti od umiestnenia. Akýkoľvek predmet alebo anomália, ktorá deformuje toto magnetické pole, je detekovaný magnetometrom.
Tieto zariadenia dokážu detekovať dva typy magnetizmu, permanentný a dočasný magnetizmus. V dočasnom magnetizme získava magneticky citlivý materiál magnetické pole z vonkajšieho poľa, takže čím vyššia je magnetická susceptibilita materiálu, tým silnejšie je indukované magnetické pole. Tento typ merania sa používa v archeologických procesoch. Niektoré zo zdrojov permanentného magnetizmu sú (ako železo a iné kovy) užitočné pri meraní sily magnetického poľa. Tieto zariadenia však tiež využívajú magnetické vlastnosti jadier atómov.
2 typy magnetometrov:
Magnetometre sú rozdelené do dvoch základných typov: skalárne a vektorové manometre. Skalárny manometer meria skalárnu hodnotu intenzity magnetického toku s veľmi vysokou presnosťou. Tieto sa opäť rozlišujú ako precesia protónov, generálna oprava a magnetometre na ionizovaný plyn. Vektorový manometer meria veľkosť a smer magnetického poľa. Tieto sa delia na rôzne typy ako rotačné cievky, Hall Effect, magnetorezistívne snímače, fluxgate, vyhľadávacie cievky, magnetometre SQUID a SERF. Všetky tieto typy manometrov sú stručne popísané nižšie.
1. Skalárny magnetometer
- Precesný protónový magnetometer
Na meranie rezonančnej frekvencie protónov v magnetickom poli využíva nukleárnu magnetickú rezonanciu (NMR). Polarizačný jednosmerný prúd prechádza solenoidom, ktorý vytvára vysoký magnetický tok okolo paliva bohatého na vodík, ako je petrolej. Niektoré z týchto protónov sú zosúladené s týmto tokom. Po uvoľnení polarizačného toku je možné na meranie magnetického poľa použiť frekvenciu precesie protónov k normálnemu usporiadaniu.
Presný magnetometer Proton od spoločnosti inžinierska garáž
- Magnetometer s efektom Overhauser
Generálna oprava magnetometra o kto
To tiež funguje na rovnakom princípe typu protónovej precesie, ale namiesto solenoidu je nízke výkonový vysokofrekvenčný signál sa používa na zarovnanie protónov. Keď sa kvapalina bohatá na elektróny spojí s vodíkom, vystaví sa vysokofrekvenčnému signálu (RF). Prepracovaným účinkom sa protóny viažu na jadrá kvapaliny. Precesná frekvencia je lineárna s hustotou magnetického toku, a preto ju možno použiť na meranie intenzity poľa. Vyžaduje nižšiu spotrebu energie a rýchlejšie vzorkovanie.
- Magnetometre s ionizovaným plynom
Je presnejší ako magnetický precesný magnetometer. Skladá sa z fotonitovej emitorovej svetelnej a parnej komory naplnenej parami ako cézium, hélium a rubídium. Keď atóm cézia narazí na fotón žiarovky, energetické hladiny elektrónov sa menia na frekvencii zodpovedajúcej vonkajšiemu magnetickému poľu. Táto frekvenčná variácia meria intenzitu magnetického poľa.
dva . Vektorové magnetometre
- Fluxgate magnetometer
Magnetometer Fluxgate podľa wikimedia
Používajú sa na aplikácie s vysokou citlivosťou. Pohon snímača fluxgate má striedavý pohonný prúd, ktorý vedie k priepustnému materiálu jadra. Skladá sa z magneticky citlivého jadra navinutého dve cievky z drôtu . Jedna cievka je budená zdrojom striedavého prúdu a neustále sa meniace pole indukuje elektrický prúd v druhej cievke. Táto aktuálna zmena je založená na poli pozadia. Preto bude striedavé magnetické pole a indukovaný výstupný prúd mimo vstupného prúdu. Rozsah, v akom to bude, bude závisieť od sily magnetického poľa pozadia.
- SQUID magnetometre
Skladá sa z dvoch supravodičov oddelených tenkými izolačnými vrstvami, aby vytvorili dva paralelné križovatky. Sú veľmi citlivé na polia s nízkou intenzitou dosahu a najčastejšie sa používajú na meranie magnetických polí produkovaných mozgom alebo srdcom v lekárskych aplikáciách.
- Vyhľadávací cievkový magnetometer
Vyhľadajte magnetometer cievky podľa nasa
Sú založené na princípe súčasných indukčných zákonov. Skladá sa z medených cievok, ktoré sú obalené okolo magnetického jadra. Jadro je magnetizované silami magnetického poľa produkovanými vo vnútri cievok. Kolísanie magnetického poľa vedie k toku elektrických prúdov a zmeny napätia v dôsledku tohto prúdu sa merajú a zaznamenávajú magnetometrom.
- Magnetometer s rotujúcou cievkou
Keď sa cievka otáča, magnetické pole indukuje sínusový signál v cievke. Táto amplitúda signálu je úmerná sile magnetického poľa. Ale tento typ metódy je zastaraný.
- Magneto odporový magnetometer
Jedná sa o polovodičové zariadenia, v ktorých sa elektrický odpor mení podľa použitého alebo okolitého magnetického poľa.
Aplikácie magnetometra:
- Archeológia
Na detekciu archeologických lokalít, zakopaných a ponorených objektov
- Prieskum uhlia
Používa sa na lokalizáciu parapetov a iných prekážok, ktoré majú za následok výbuch
- Vojenské aplikácie
Používa sa na obranu a námorníctvo na vykonávanie ponorkových činností.
- Obrana a vzdušný priestor
Používa sa na pevnine, vo vzduchu, na mori a v podmorí a vo vesmírnych aplikáciách
- Prieskum ropy a zemného plynu
Používa sa pri vŕtaní objavených studní
- Senzory na vŕtanie
Používa sa na zisťovanie smeru alebo cesty procesov vŕtania
- Plazmové toky
Používa sa pri štúdiu slnečného vetra a planetárneho telesa
- Monitorovanie zdravotnej starostlivosti
Používa sa na vykonávanie srdcových aplikácií, ako je diagnostický systém schopný neinvazívne merať činnosť srdca
- Monitorovanie potrubia
Používajú sa na kontrolu korózie potrubia v podzemných systémoch a tiež na účely monitorovania
- Geodeti
Používa sa v geofyzikálnych aplikáciách
- Kompasy
- Vesmírne aplikácie
- Spracovanie obrazu magnetických údajov
Dúfam, že vám môj článok poskytne základné vedomosti o magnetometroch. Teraz, keď viete o magnetometroch, nechávam na vás otázku - Ako môžete rozlíšiť magnetometre na základe ich citlivosti. Ďalej akékoľvek otázky týkajúce sa tohto konceptu alebo elektrických a elektronické projekty Svoju otázku a odpoveď prosím zanechajte v sekcii komentárov nižšie.
