Magnetometre - Typer og applikasjoner som metalldetektorer og geografiske undersøkelser

Hva er magnetometre?

Magnetometre brukes mye i forskjellige bruksområder, som geografiske undersøkelser, arkeologiske undersøkelser, metalldetektorer, romforskning osv. For å oppdage mineralisering og geologiske strukturer. I olje- og gassindustrien spiller disse målere en viktig rolle for en retningsbestemt boreprosess. Disse målere er tilgjengelige basert på applikasjonstypene som land, luftbårne, marine og mikrofabrikerte atommagnetometre.

Magnetometre brukes til å måle styrken til magnetfeltet og i noen tilfeller retning av feltet. Disse kommer under vitenskapelige instrumenter. En sensor som er festet til denne enheten måler flytetettheten til det omringede magnetfeltet rundt den. Siden magnetisk flytdensitet er proporsjonal med magnetfeltstyrken, gir utgangen direkte intensiteten eller styrken til magnetlinjene. Jorden er omgitt av strømningslinjene som vibrerer ved de forskjellige frekvensene, avhengig av stedene. Ethvert objekt eller anomali som forvrenger dette magnetfeltet oppdages av et magnetometer.

Disse enhetene kan oppdage to typer magnetisme, permanent og midlertidig magnetisme. I midlertidig magnetisme anskaffer det magnetisk mottakelige materialet magnetfeltet fra det ytre feltet, så jo høyere det magnetiske følsomheten er, er det induserte magnetfeltet. Denne typen målinger brukes i arkeologiske prosesser. Noen av kildene til permanent magnetisme er (som jern, andre metaller) nyttige når de måler magnetfeltstyrken. Imidlertid bruker disse enhetene også de magnetiske egenskapene til atomkjernene.

2 typer magnetometre:

Magnetometre er delt inn i to grunnleggende typer: skalar og vektormanometre. Skalarmanometeret måler skalarverdien til magnetisk fluksintensitet med veldig høy nøyaktighet. Disse blir igjen differensiert som protonpresesjon, overhalet effekt og ioniserte gassmagnetometre. Et vektormanometer måler magnetfeltets størrelse og retning. Disse er delt inn i forskjellige typer som roterende spole, Hall Effect, magnetoresistive, fluxgate, search coil, SQUID og SERF magnetometers. Alle disse typer manometre blir diskutert kort nedenfor.

1. Skalarmagnetometer

• Proton Precession Magnetometer

Den bruker kjernemagnetisk resonans (NMR) for å måle resonansfrekvensen til protonene i et magnetfelt. En polariserende likestrøm føres gjennom en solenoid, som skaper høy magnetisk strømning rundt det hydrogenrike drivstoffet som parafin. Noen av disse protonene er på linje med denne strømmen. Når polariseringsstrømmen frigjøres, kan frekvensen av protoners presisjon til normal justering brukes til å måle magnetfeltet.

Proton Precision Magnetometer av ingeniørgarasje

• Overhauser-effektmagnetometer

Overhause magnetometer av whoi

Dette fungerer også på samme prinsipp for protonpresesjonstype, men i stedet for solenoiden er det lavt strøm radiofrekvens signal brukes til å justere protonene. Når en elektronrik væske kombineres med hydrogen, utsettes den for et radiofrekvenssignal (RF). Ved overhalet effekt er protoner koblet til kjerner i væsken. Presesjonsfrekvensen er lineær med magnetisk flytdensitet og kan dermed brukes til å måle feltstyrken. Det krever mindre strømforbruk og har raskere samplingsfrekvenser.

• Ioniserte gassmagnetometre

Det er mer nøyaktig enn magnetometeret for protonpresesjon. Dette består av fotonemitterlys og dampkammer fylt med damper som cesium, helium og rubidium. Når atomet i cesium møter lampenes foton, varieres energinivået til elektronene med frekvensen som tilsvarer det eksterne magnetiske feltet. Denne frekvensvariasjonen måler intensiteten til magnetfeltet.

to . Vektormagnetometre

• Fluxgate magnetometer

Fluxgate Magnetometer av wikimedia

Disse brukes til applikasjoner med høy følsomhet. En fluxgate sensordrev har en vekselstrøm som kjører et permeabelt kjernemateriale. Den består av en magnetisk mottakelig kjerne såret av to trådspoler . En spole blir begeistret av vekselstrømforsyningen, og det stadig skiftende feltet induserer en elektrisk strøm i den andre spolen. Denne nåværende endringen er basert på bakgrunnsfeltet. Derfor vil det vekslende magnetfeltet og den induserte utgangsstrømmen være i utakt med inngangsstrømmen. I hvilken grad dette er tilfellet vil avhenge av styrken til bakgrunnsmagnetfeltet.

• SQUID Magnetometre

Den består av to superledere adskilt av tynne isolerende lag for å danne to parallelle kryss. Disse er veldig følsomme for felt med lav rekkeviddeintensitet og brukes ofte til å måle magnetfeltene produsert av hjernen eller hjertet i medisinske applikasjoner.

• Magnetometer for søkespole

Søk på spiralmagnetometer etter nasa

Disse er basert på prinsippet om langtids induksjonslover. Den består av kobberspiraler som er viklet rundt en magnetisk kjerne. Kjernen blir magnetisert av magnetfeltlinjene som produseres inne i spolene. Svingningene i magnetfeltet resulterer i strømmen av elektriske strømmer og endringene i spenning på grunn av denne strømmen måles og registreres av magnetometeret.

• Roterende spiralmagnetometer

Mens spolen roterer, induserer magnetfeltet sinusbølgesignalet i spolen. Denne signalamplituden er proporsjonal med magnetfeltets styrke. Men denne typen metoder er utdaterte.

• Magneto Resistive Magnetometer

Disse er av halvlederanordninger der den elektriske motstanden varierer med det påførte eller omgivende magnetfeltet.

Anvendelser av magnetometer:

• Arkeologi

For å oppdage de arkeologiske stedene, begravde og nedsenkede gjenstander

• Kullutforskning

Brukes til å lokalisere terskler og andre hindringer som resulterer i en eksplosjon

• Militære applikasjoner

Brukes i forsvar og marine for å utføre ubåtaktivitetene.

• Forsvar og romfart

Brukes på land, i luften, på og under vann, og i romapplikasjoner

• Olje- og gassutforskning

Brukes under boring av de oppdagede brønnene

• Boresensorer

Brukes til å oppdage retning eller bane for boreprosessene

• Plasma flyter

Brukes mens du studerer om solvinden og planetkroppen

• Helseovervåking

Brukes til å utføre hjerteapplikasjoner som diagnosesystem som er i stand til ikke-invasivt å måle hjertefunksjonen

• Rørledningsovervåking

Inspeksjon av korrosjon av rørledningen i underjordiske systemer, og også for overvåking brukes disse

• Landmålere

Brukes i geofysiske applikasjoner

• Kompasser
• Romapplikasjoner
• Bildebehandling av magnetiske data

Jeg håper artikkelen min gir deg grunnleggende kunnskap om magnetometre. Nå som du vet om magnetometre, legger jeg igjen et spørsmål til deg - Hvordan kan du skille mellom magnetometre basert på følsomhet. Videre, eventuelle spørsmål om dette konseptet eller om elektriske og elektroniske prosjekter Legg igjen spørsmål og svar i kommentarfeltet nedenfor.