Какво представляват магнитометрите?
Магнитометрите се използват широко в различни приложения като географски проучвания, археологически проучвания, металотърсачи, космически проучвания и др. За откриване на минерализацията и геоложките структури. В петролната и газовата промишленост тези измервателни уреди играят важна роля за процеса на насочено пробиване. Тези измервателни уреди се предлагат въз основа на типа приложения като наземни, въздушни, морски и атомни магнитометри с микропроизводство.
Магнитометрите се използват за измерване на силата на магнитното поле и в някои случаи посоката на полето. Те попадат под научни инструменти. Сензор, който е прикрепен към това устройство, измерва плътността на потока на заобиколеното магнитно поле около него. Тъй като плътността на магнитния поток е пропорционална на силата на магнитното поле, така изходът директно дава интензивността или силата на магнитните линии. Земята е заобиколена от линии на потока, които вибрират на различни честоти в зависимост от местоположението. Всеки обект или аномалия, която изкривява това магнитно поле, се открива с магнитометър.
Тези устройства могат да открият два вида магнетизъм, постоянен и временен магнетизъм. При временен магнетизъм магниточувствителният материал придобива магнитното поле от външното поле, така че колкото по-висока е магнитната чувствителност на материала, толкова по-силно е индуцираното магнитно поле. Този тип измерване се използва в археологически процеси. Някои от източниците на постоянния магнетизъм са (като желязо, други метали) полезни при измерване на силата на магнитното поле. Тези устройства обаче използват и магнитните свойства на ядрата на атомите.
2 вида магнитометри:
Магнитометрите са разделени на два основни типа: скаларни и векторни манометри. Скаларният манометър измерва скаларната стойност на интензитета на магнитния поток с много висока точност. Те отново се разграничават като протонна прецесия, основен ефект и йонизиран газов магнитометър. Векторен манометър измерва величината и посоката на магнитното поле. Те са разделени на различни видове като въртяща се намотка, ефект на Хол, магниторезистивен, поток, търсеща намотка, SQUID и SERF магнитометри. Всички тези видове манометри са разгледани накратко по-долу.
1. Скаларен магнитометър
- Протонен прецесионен магнитометър
Той използва ядрено-магнитен резонанс (ЯМР) за измерване на резонансната честота на протоните в магнитно поле. Поляризиращ постоянен ток преминава през соленоид, който създава висок магнитен поток около богатото на водород гориво като керосин. Някои от тези протони са подравнени с този поток. Когато поляризиращият поток се освободи, честотата на прецесия на протоните до нормално пренастройване може да се използва за измерване на магнитното поле.
Протонен прецизен магнитометър от инженергараж
- Магнитометър за ефект на свръхаузер
Основен магнитометър от кой
Това също работи на същия принцип на протонната прецесия, но на мястото на соленоида ниско захранващ радиочестотен сигнал се използва за подравняване на протоните. Когато богата на електрони течност се комбинира с водород, тя се подлага на радиочестотен (RF) сигнал. Чрез преработен ефект протоните се свързват към ядрата на течността. Честотата на прецесията е линейна с плътността на магнитния поток и по този начин може да се използва за измерване на силата на полето. Той изисква по-малко консумация на енергия и има по-бързи честоти на вземане на проби.
- Йонизирани газови магнитометри
Той е по-точен от протонната прецесионна магнитометър. Това се състои от фотонна емитерна светлина и парна камера, пълна с изпарения като цезий, хелий и рубидий. Когато атомът на цезия срещне фотона на лампата, енергийните нива на електроните варират с честотата, съответстваща на външното магнитно поле. Това изменение на честотата измерва интензивността на магнитното поле.
две . Векторни магнитометри
- Магнитометър Fluxgate
Магнитометър Fluxgate от wikimedia
Те се използват за приложения с висока чувствителност. Задвижването на датчика на потока има променлив задвижващ ток, който пропуска материал с пропусклива сърцевина. Състои се от магнитно податлива сърцевина, навита от две намотки от тел . Една намотка се възбужда от променливотоковото захранване и постоянно променящото се поле индуцира електрически ток във втората намотка. Тази текуща промяна се основава на фоновото поле. Следователно променливото магнитно поле и индуцираният изходен ток няма да са в крак с входния ток. Степента, в която това е така, ще зависи от силата на фоновото магнитно поле.
- СКВИД магнитометри
Състои се от два свръхпроводника, разделени от тънки изолационни слоеве, за да образуват две успоредни връзки. Те са много чувствителни към полетата с нисък интензитет и най-често се използват за измерване на магнитните полета, произведени от мозъка или сърцето в медицински приложения.
- Магнитометър за търсеща бобина
Магнитометър за търсене на бобини по nasa
Те се основават на принципа на фарадеевите закони за индукция. Състои се от медни намотки, които са увити около магнитно ядро. Ядрото се магнетизира от линиите на магнитното поле, произведени вътре в намотките. Колебанията в магнитното поле водят до протичане на електрически токове и промените в напрежението поради този ток се измерват и записват от магнитометъра.
- Въртящ се магнитометър на намотки
Докато бобината се върти, магнитното поле индуцира сигнала на синусоида в бобината. Тази амплитуда на сигнала е пропорционална на силата на магнитното поле. Но този тип метод е остарял.
- Магниторезистивен магнитометър
Това са полупроводникови устройства, при които електрическото съпротивление варира в зависимост от приложеното или околното магнитно поле.
Приложения на магнитометъра:
- Археология
За откриване на археологически обекти, погребани и потопени предмети
- Проучване на въглища
Използва се за локализиране на первази и други препятствия, които водят до експлозия
- Военни приложения
Използва се в отбраната и флота за извършване на подводни дейности.
- Отбрана и космонавтика
Използва се на сушата, във въздуха, в и под морето и в космоса
- Проучване на нефт и газ
Използва се при сондиране на откритите кладенци
- Сензори за пробиване
Използва се за откриване на посоката или пътя за процесите на сондиране
- Плазмените потоци
Използва се при изучаване на слънчевия вятър и планетарното тяло
- Мониторинг на здравеопазването
Използва се за извършване на сърдечни приложения като диагностична система, способна да неинвазивно измерва сърдечната функция
- Мониторинг на тръбопроводи
Проверка на корозията на тръбопровода в подземните системи, а също и за целите на мониторинга, те се използват
- Геодезисти
Използва се в приложенията за геофизика
- Компаси
- Космически приложения
- Обработка на изображения на магнитните данни
Надявам се, че моята статия ви оставя с основни познания за магнитометрите. След като вече знаете за магнитометрите, оставям въпрос за вас - Как можете да различавате магнитометрите въз основа на тяхната чувствителност. Освен това, всякакви запитвания по тази концепция или по електрически и електронни проекти Моля, оставете въпроса и отговора си в раздела за коментари по-долу.
