Mik azok a magnetométerek?
A magnetométereket széles körben használják különféle alkalmazásokban, például földrajzi felmérésekben, régészeti felmérésekben, fémdetektorokban, űrkutatásokban stb. Az ásványosodás és a geológiai struktúrák felderítésére. Az olaj- és gáziparban ezek a mérők fontos szerepet játszanak az irányított fúrási folyamatban. Ezek a mérők az alkalmazástípusok alapján állnak rendelkezésre, mint a szárazföldi, a légi, a tengeri és a mikragyártott atomi magnetométerek.
A magnetométereket a mágneses tér erősségének és egyes esetekben a mező irányának mérésére használják. Ezek tudományos eszközök alá tartoznak. Az eszközhöz csatlakoztatott érzékelő méri a körülötte lévő körülvett mágneses mező fluxus sűrűségét. Mivel a mágneses fluxus sűrűsége arányos a mágneses térerősséggel, így a kimenet közvetlenül megadja a mágneses vonalak intenzitását vagy erősségét. A Földet fluxus vonalak veszik körül, amelyek a helyektől függően különböző frekvenciákon rezegnek. Bármely tárgyat vagy rendellenességet, amely torzítja ezt a mágneses teret, magnetométer érzékeli.
Ezek az eszközök kétféle mágnességet képesek felismerni, az állandó és az ideiglenes mágnesességet. Ideiglenes mágnesesség esetén a mágnesesen érzékeny anyag a külső mezőből szerzi be a mágneses teret, így minél nagyobb az anyag mágneses érzékenysége, annál erősebb az indukált mágneses mező. Ezt a típusú mérést a régészeti folyamatokban használják. Az állandó mágnesesség néhány forrása (például vas, más fémek) hasznos a mágneses térerősség mérésekor. Ezek az eszközök azonban kihasználják az atomok mágneses tulajdonságait is.
2 típusú magnetométer:
A magnetométereket két alapvető típusra osztják: skaláris és vektor manométerekre. A skaláris manométer nagyon nagy pontossággal méri a mágneses fluxus intenzitásának skaláris értékét. Ezeket ismét megkülönböztetjük proton precesszióként, nagyjavított hatásként és ionizált gáz magnetométerként. Egy vektor manométer méri a mágneses tér nagyságát és irányát. Ezek különféle típusokra oszthatók: forgó tekercs, Hall-effektus, magnetorezisztív, fluxus-kapu, keresőtekercs, SQUID és SERF magnetométerek. Az összes ilyen típusú manométert az alábbiakban röviden tárgyaljuk.
1. Skaláris magnetométer
- Proton Precession magnetométer
Magmágneses rezonancia (NMR) segítségével méri a mágneses mezőben lévő protonok rezonancia frekvenciáját. Polarizáló egyenáramot vezetnek át egy mágnesszelepen, amely nagy mágneses fluxust hoz létre a hidrogénben gazdag üzemanyag, például a kerozin körül. Ezen protonok egy része illeszkedik ehhez a fluxushoz. Amikor a polarizáló fluxus felszabadul, a protonok normális átrendeződéshez való precessziójának frekvenciája felhasználható a mágneses mező mérésére.
Proton Precíziós magnetométer mérnökgarázs
- Overhauser-effektus magnetométer
A magnetométer túlhúzása ki
Ez szintén a proton precesszió típusának ugyanazon elvén működik, de az alacsony szolenoid helyett teljesítményű rádiófrekvenciás jel a protonok összehangolására szolgál. Ha egy elektronban gazdag folyadék hidrogénnel kombinálódik, rádiófrekvenciás (RF) jelnek van kitéve. Felújított hatással a protonok a folyadék magjaihoz kapcsolódnak. A precessziós frekvencia lineáris a mágneses fluxus sűrűségével, így felhasználható a térerősség mérésére. Kevesebb energiafogyasztást igényel, és gyorsabb a mintavételi arány.
- Ionizált gázmagnetométerek
Pontosabb, mint a proton precessziós magnetométer. Ez fotont kibocsátó fényből és gőzkamrából áll, amelyek tele vannak olyan gőzökkel, mint a cézium, a hélium és a rubídium. Amikor a cézium atomja találkozik a lámpa fotonjával, az elektronok energiaszintjei azon frekvencián változnak, amely megfelel a külső mágneses mezőnek. Ez a frekvenciaváltozás méri a mágneses tér intenzitását.
két . Vektoros magnetométerek
- Fluxgate magnetométer
Fluxgate magnetométer wikimedia
Ezeket nagy érzékenységű alkalmazásokhoz használják. A fluxgate érzékelő meghajtó váltakozó meghajtóárammal rendelkezik, amely áteresztő maganyagot működtet. Mágnesesen érzékeny magból áll, amelyet megsebesített két tekercs huzal . Az egyik tekercset a váltakozó áramú tápellátás gerjeszti, és az állandóan változó mező elektromos áramot indukál a második tekercsben. Ez a jelenlegi változás a háttérmezőn alapul. Ennélfogva a váltakozó mágneses tér és az indukált kimeneti áram nem lépi túl a bemeneti áramot. Ennek mértéke a háttér mágneses mező erősségétől függ.
- SQUID magnetométerek
Két szupravezetőből áll, amelyeket vékony szigetelő rétegek választanak el, és két párhuzamos csomópontot alkotnak. Ezek nagyon érzékenyek a kis hatótávolságú mezőkre, és leggyakrabban az agy vagy a szív által előállított mágneses mezők mérésére használják orvosi alkalmazásokban.
- Keresőtekercses magnetométer
Keresés tekercs mágnesmérő szerint nasa
Ezek a mai indukciós törvények elvén alapulnak. Réz tekercsekből áll, amelyek egy mágneses mag köré vannak tekerve. A magot a tekercsek belsejében keletkező mágneses tér vonalak mágnesezik. A mágneses mező ingadozása az elektromos áram áramlását eredményezi, és az ezen áram miatti feszültségváltozásokat a magnetométer méri és rögzíti.
- Forgó tekercses magnetométer
Amíg a tekercs forog, a mágneses mező indukálja a szinusz hullám jelet a tekercsben. Ez a jel amplitúdója arányos a mágneses tér erősségével. De ez a fajta módszer elavult.
- Magneto ellenálló magnetométer
Félvezető eszközökről van szó, amelyekben az elektromos ellenállás az alkalmazott vagy a környező mágneses térrel változik.
A magnetométer alkalmazásai:
- Régészet
A régészeti lelőhelyek, eltemetett és elmerült tárgyak felderítése
- Szénfeltárás
A küszöbök és egyéb robbanást okozó akadályok felkutatására szolgál
- Katonai alkalmazások
A védelemben és a haditengerészetben használják a tengeralattjáró tevékenységeinek végrehajtására.
- Védelem és repülés
Használt szárazföldön, a levegőben, a tengeren és a tenger alatt, valamint az űrkutatásban
- Olaj- és gázkutatás
A felfedezett kutak fúrása közben használják
- Fúrásérzékelők
A fúrási folyamat irányának vagy útjának érzékelésére szolgál
- A plazma áramlik
A napszél és a bolygó testének tanulmányozása során használják
- Egészségügyi monitorozás
Olyan kardiológiai alkalmazások végrehajtására használják, mint a szívműködés invazív mérésére alkalmas diagnosztikai rendszer
- Csővezeték figyelése
A csővezeték korróziójának ellenőrzése a földalatti rendszerekben, valamint monitoring célokra is
- Földmérők
Geofizikai alkalmazásokban használják
- Iránytűk
- Űr alkalmazások
- A mágneses adatok képfeldolgozása
Remélem, hogy cikkem alapvető ismeretekkel szolgál a magnetométerekkel kapcsolatban. Most, hogy tud a magnetométerekről, hagyok egy kérdést Önnek- Hogyan lehet megkülönböztetni a magnetométereket az érzékenységük alapján. Ezenkívül bármilyen kérdés, ami erre a koncepcióra, vagy elektromos és elektronikus projektek Kérjük, hagyja meg kérdését és válaszát az alábbi megjegyzés részben.
