Magnetometre - Typer og applikationer som metaldetektorer og geografiske undersøgelser

Magnetometre - Typer og applikationer som metaldetektorer og geografiske undersøgelser

Hvad er magnetometre?

Magnetometre anvendes i vid udstrækning i forskellige applikationer som geografiske undersøgelser, arkæologiske undersøgelser, metaldetektorer, rumforskning osv. Til at detektere mineralisering og geologiske strukturer. I olie- og gasindustrien spiller disse målere en vigtig rolle for en retningsbestemt boreproces. Disse målere er tilgængelige baseret på typen af ​​applikationer som land, luftbårne, marine og mikrofabrikerede atommagnetometre.



Magnetometre bruges til at måle magnetfeltets styrke og i nogle tilfælde feltretning. Disse kommer under videnskabelige instrumenter. En sensor, der er fastgjort til denne enhed, måler fluxdensiteten af ​​det omgivede magnetfelt omkring den. Da den magnetiske fluxdensitet er proportional med magnetfeltstyrken, så giver output direkte intensiteten eller styrken af ​​de magnetiske linjer. Jorden er omgivet af fluxlinjerne, der vibrerer ved de forskellige frekvenser afhængigt af placeringen. Enhver genstand eller anomali, der forvrider dette magnetfelt, detekteres af et magnetometer.


Disse enheder kan registrere to typer magnetisme, permanent og midlertidig magnetisme. I midlertidig magnetisme erhverver det magnetisk modtagelige materiale magnetfeltet fra det ydre felt, så jo højere det magnetiske modtagelighed er, er det inducerede magnetfelt. Denne type måling bruges i arkæologiske processer. Nogle af kilderne til den permanente magnetisme er (som jern, andre metaller) nyttige ved måling af magnetfeltstyrken. Imidlertid bruger disse enheder også de magnetiske egenskaber hos atomernes kerner.





2 typer magnetometre:

Magnetometre er opdelt i to grundlæggende typer: skalære og vektormanometre. Det skalære manometer måler skalarværdien af ​​den magnetiske fluxintensitet med meget høj nøjagtighed. Disse er igen differentieret som protonpression, overhalet effekt og ioniserede gasmagnetometre. Et vektormanometer måler magnetfeltets størrelse og retning. Disse er opdelt i forskellige typer som roterende spole, Hall-effekt, magnetoresistiv, fluxgate, søgespole, SQUID og SERF magnetometre. Alle disse typer manometre diskuteres kort nedenfor.

1. Skalarmagnetometer

  • Proton Precession Magnetometer

Det bruger nuklear magnetisk resonans (NMR) til at måle protonernes resonansfrekvens i et magnetfelt. En polariserende jævnstrøm ledes gennem en solenoid, der skaber høj magnetisk flux omkring det brintrige brændstof som petroleum. Nogle af disse protoner er tilpasset denne strømning. Når den polariserende flux frigives, kan protonernes hyppighed til normal justering bruges til at måle magnetfeltet.



Proton Precision Magnetometer

Proton Precision Magnetometer af ingeniørgarage

  • Overhauser-effektmagnetometer
Overhuse magnetometer

Overhule magnetometer af whoi

Dette fungerer også på det samme princip af protonpressionstype, men i stedet for solenoiden en lav magt radiofrekvens signal bruges til at justere protonerne. Når en elektronrig væske kombineres med brint, udsættes den for et radiofrekvenssignal (RF). Ved eftersynet effekt er protoner koblet til væskens kerner. Præcisionsfrekvensen er lineær med den magnetiske fluxdensitet og kan således bruges til at måle feltstyrken. Det kræver mindre strømforbrug og har hurtigere samplingshastigheder.


  • Ioniserede gasmagnetometre

Det er mere nøjagtigt end protonprecessionsmagnetometeret. Dette består af fotonemitterlys og dampkammer fyldt med dampe som cæsium, helium og rubidium. Når cæsiumets atom møder lampens foton, varieres energiniveauet for elektronerne med frekvensen svarende til det eksterne magnetiske felt. Denne frekvensvariation måler intensiteten af ​​magnetfeltet.

to . Vector magnetometre

  • Fluxgate magnetometer
Fluxgate magnetometer

Fluxgate Magnetometer af wikimedia

Disse bruges til applikationer med høj følsomhed. Et fluxgate-sensordrev har en alternerende drevstrøm, der kører et permeabelt kernemateriale. Den består af en magnetisk modtagelig kerne viklet af to trådspoler . En spole er begejstret for vekselstrømsforsyningen, og det konstant skiftende felt inducerer en elektrisk strøm i den anden spole. Denne aktuelle ændring er baseret på baggrundsfeltet. Derfor vil det skiftende magnetfelt og den inducerede udgangsstrøm være ude af trit med indgangsstrømmen. I hvilket omfang dette er tilfældet, afhænger af styrken af ​​baggrundsmagnetfeltet.

  • SQUID magnetometre

Den består af to superledere adskilt af tynde isolerende lag for at danne to parallelle kryds. Disse er meget følsomme for felter med lav rækkeviddeintensitet og bruges mest til at måle magnetfelter produceret af hjernen eller hjertet i medicinske applikationer.

  • Magnetometer til søgespole
Søg på spiralmagnetometer

Søg på spiralmagnetometer ved nasa

Disse er baseret på princippet om faradays induktionslove. Den består af kobberspiraler, der er viklet rundt om en magnetisk kerne. Kernen bliver magnetiseret af de magnetiske feltlinjer, der produceres inde i spolerne. Svingningerne i magnetfeltet resulterer i strømmen af ​​elektriske strømme, og spændingsændringerne på grund af denne strøm måles og registreres af magnetometeret.

  • Roterende spiralmagnetometer

Mens spolen roterer, inducerer magnetfeltet sinusbølgesignalet i spolen. Denne signalamplitude er proportional med styrken af ​​magnetfeltet. Men denne type metode er forældet.

  • Magneto resistivt magnetometer

Disse er af halvlederindretninger, hvor den elektriske modstand varierer med det påførte eller omgivende magnetfelt.

Anvendelser af magnetometer:

  • Arkæologi

At opdage de arkæologiske steder, nedgravede og neddykkede genstande

  • Udforskning af kul

Bruges til at lokalisere karmen og andre forhindringer, der resulterer i en eksplosion

  • Militære applikationer

Brugt i forsvar og flåde til at udføre ubådsaktiviteterne.

  • Forsvar og rumfart

Anvendes på land, i luften, ved og undersøiske og i rumapplikationer

  • Efterforskning af olie og gas

Anvendes under boring af de opdagede brønde

  • Boresensorer

Bruges til at registrere retningen eller stien til boreprocesserne

  • Plasma strømmer

Brugt mens man studerer om solvind og planetarisk krop

  • Sundhedsovervågning

Bruges til at udføre hjerteapplikationer som et diagnostisk system, der er i stand til ikke-invasivt at måle hjertefunktionen

  • Rørledningsovervågning

Inspektion af korrosion af rørledningen i underjordiske systemer og også til overvågningsformål anvendes disse

  • Landmålere

Anvendes i geofysikapplikationer

  • Kompasser
  • Rumapplikationer
  • Billedbehandling af magnetiske data

Jeg håber, at min artikel giver dig grundlæggende viden om magnetometre. Nu hvor du kender til magnetometre, efterlader jeg et spørgsmål til dig - Hvordan kan du differentiere magnetometre baseret på deres følsomhed. Desuden er alle spørgsmål vedrørende dette koncept eller om elektriske og elektroniske projekter Efterlad venligst dit spørgsmål og svar i kommentarfeltet nedenfor.