Magnetometrar - Typer och applikationer som metalldetektorer och geografiska undersökningar

Prova Vårt Instrument För Att Eliminera Problem





Vad är magnetometrar?

Magnetometrar används i stor utsträckning i olika applikationer som geografiska undersökningar, arkeologiska undersökningar, metalldetektorer, rymdundersökningar etc. för att upptäcka mineralisering och geologiska strukturer. I olje- och gasindustrin spelar dessa mätare en viktig roll för en riktad borrningsprocess. Dessa mätare är tillgängliga baserat på den typ av applikationer som land, luftburna, marina och mikrofabricerade atommagnetometrar.

Magnetometrar används för att mäta styrkan hos magnetfältet och i vissa fall riktning av fältet. Dessa faller under vetenskapliga instrument. En sensor som är ansluten till denna enhet mäter flödestätheten hos det omgivna magnetfältet runt den. Eftersom den magnetiska flödestätheten är proportionell mot magnetfältets styrka så ger utgången direkt de magnetiska linjernas intensitet eller styrka. Jorden är omgiven av flödeslinjer som vibrerar vid olika frekvenser beroende på platser. Varje objekt eller anomali som förvränger detta magnetfält detekteras av en magnetometer.




Dessa enheter kan upptäcka två typer av magnetism, permanent och tillfällig magnetism. I tillfällig magnetism förvärvar det magnetiskt mottagliga materialet magnetfältet från det yttre fältet, så ju högre materialmagnetisk känslighet är starkare är det inducerade magnetfältet. Denna typ av mätning används i arkeologiska processer. Några av källorna till permanent magnetism är (som järn, andra metaller) användbara vid mätning av magnetfältets styrka. Emellertid använder dessa enheter också de magnetiska egenskaperna hos atomkärnorna.

2 typer av magnetometrar:

Magnetometrar är indelade i två bastyper: skalär- och vektormanometrar. Den skalära manometern mäter skalarvärdet för den magnetiska flödesintensiteten med mycket hög noggrannhet. Dessa differentieras återigen som protonpression, renoverad effekt och joniserade gasmagnetometrar. En vektormanometer mäter magnetfältets storlek och riktning. Dessa är indelade i olika typer som roterande spole, Hall Effect, magnetoresistive, fluxgate, search coil, SQUID och SERF magnetometers. Alla dessa typer av manometrar diskuteras kort nedan.



1. Skalarmagnetometer

  • Proton Precession Magnetometer

Den använder kärnmagnetisk resonans (NMR) för att mäta protonernas resonansfrekvens i ett magnetfält. En polariserande likström passerar genom en solenoid som skapar högt magnetiskt flöde runt det vätgasrika bränslet som fotogen. Några av dessa protoner är anpassade till detta flöde. När det polariserande flödet släpps kan frekvensen för protonernas nedgång till normal justering användas för att mäta magnetfältet.

Proton Precision Magnetometer

Proton Precision Magnetometer av ingenjörsgarage

  • Overhauser-effektmagnetometer
Överspela magnetometern

Överspela magnetometern av whoi

Detta fungerar också på samma princip av protonpressionstyp men i stället för solenoiden en låg kraftradiofrekvenssignal används för att rikta in protonerna. När en elektronrik vätska kombineras med väte utsätts den för en radiofrekvenssignal (RF). Genom renoverad effekt kopplas protoner till vätskans kärnor. Precisionsfrekvensen är linjär med den magnetiska flödestätheten och kan således användas för att mäta fältstyrkan. Det kräver mindre strömförbrukning och har snabbare samplingsfrekvenser.


  • Joniserade gasmagnetometrar

Det är mer exakt än magnetometerns protonprecession. Detta består av fotonemitterljus och ångkammare fyllda med ångor som cesium, helium och rubidium. När cesiumatomen möter lampans foton, varieras elektronernas energinivåer med frekvensen som motsvarar det yttre magnetfältet. Denna frekvensvariation mäter magnetfältets intensitet.

två . Vektormagnetometrar

  • Fluxgate magnetometer
Fluxgate magnetometer

Fluxgate Magnetometer av wikimedia

Dessa används för applikationer med hög känslighet. En fluxgate-sensordrivning har en växelström som kör ett permeabelt kärnmaterial. Den består av en magnetiskt mottaglig kärna lindad av två trådspolar . En spole upphetsas av växelströmsförsörjningen och det ständigt föränderliga fältet inducerar en elektrisk ström i den andra spolen. Denna nuvarande ändring baseras på bakgrundsfältet. Därför kommer det växlande magnetfältet och den inducerade utgångsströmmen att vara ur spel med ingångsströmmen. I vilken utsträckning detta är fallet beror på styrkan i bakgrundsmagnetfältet.

  • SQUID Magnetometrar

Den består av två supraledare åtskilda av tunna isolerande skikt för att bilda två parallella korsningar. Dessa är mycket känsliga för intensitetsfält med låg räckvidd och används oftast för att mäta magnetfält som produceras av hjärnan eller hjärtat i medicinska applikationer.

  • Magnetometer för sökspole
Sök på spiralmagnetometer

Sök på spiralmagnetometer efter nasa

Dessa är baserade på principen om långtids induktionslagar. Den består av kopparspiraler som lindas runt en magnetkärna. Kärnan magnetiseras av de magnetfältlinjer som produceras inuti spolarna. Fluktuationerna i magnetfältet resulterar i strömmen av elektriska strömmar och spänningsförändringarna på grund av denna ström mäts och registreras av magnetometern.

  • Roterande spolmagnetometer

Medan spolen roterar inducerar magnetfältet sinusvågssignalen i spolen. Denna signalamplitud är proportionell mot magnetfältets styrka. Men denna typ av metod är föråldrad.

  • Magneto resistiv magnetometer

Dessa är av halvledaranordningar i vilka det elektriska motståndet varierar med det applicerade eller omgivande magnetfältet.

Tillämpningar av magnetometer:

  • Arkeologi

För att upptäcka de arkeologiska platserna, begravda och nedsänkta föremål

  • Kolutforskning

Används för att lokalisera trösklarna och andra hinder som resulterar i en explosion

  • Militära applikationer

Används i försvar och marin för att utföra ubåtens aktiviteter.

  • Försvar och flyg

Används på land, i luften, vid havet och i rymdapplikationer

  • Oljeprospektering

Används vid borrning av de upptäckta brunnarna

  • Borrningssensorer

Används för att upptäcka riktningen eller banan för borrprocesserna

  • Plasma flyter

Används när man studerar om solvinden och planetkroppen

  • Övervakning av vården

Används för att utföra hjärtapplikationer som ett diagnostiskt system som inte kan invasivt mäta hjärtfunktionen

  • Pipelineövervakning

Inspektera korrosion av rörledningen i underjordiska system och även för övervakningssyfte används dessa

  • Lantmätare

Används i geofysikapplikationer

  • Passare
  • Rymdapplikationer
  • Bildbehandling av magnetiska data

Jag hoppas att min artikel ger dig grundläggande kunskaper om magnetometrar. Nu när du vet om magnetometrar, lämnar jag en fråga åt dig - Hur kan du skilja magnetometrar utifrån deras känslighet. Dessutom är alla frågor om detta koncept eller om elektriska och elektroniska projekt Lämna din fråga och ditt svar i kommentarsektionen nedan.