Kas yra magnetometrai?
Magnetometrai yra plačiai naudojami įvairiose srityse, tokiose kaip geografiniai tyrimai, archeologiniai tyrimai, metalo detektoriai, kosmoso tyrimai ir kt., Siekiant nustatyti mineralizaciją ir geologines struktūras. Naftos ir dujų pramonėje šie skaitikliai vaidina svarbų kryptingo gręžimo proceso vaidmenį. Šie skaitikliai yra prieinami pagal pritaikymo tipą, pvz., Sausumos, oro, jūrų ir labai pagamintus atominius magnetometrus.
Magnetometrai naudojami magnetinio lauko stiprumui ir kai kuriais atvejais lauko krypčiai matuoti. Tai priklauso nuo mokslinių instrumentų. Prie šio prietaiso pritvirtintas jutiklis matuoja supančio magnetinio lauko srauto tankį aplink jį. Kadangi magnetinio srauto tankis yra proporcingas magnetinio lauko stiprumui, todėl išvestis tiesiogiai suteikia magnetinių linijų intensyvumą ar stiprumą. Žemę supa srauto linijos, kurios vibruoja skirtingais dažniais, priklausomai nuo vietų. Bet kuris objektas ar anomalija, iškreipianti šį magnetinį lauką, nustatoma magnetometru.
Šie įtaisai gali aptikti dviejų tipų magnetizmą: nuolatinį ir laikiną magnetizmą. Esant laikinam magnetizmui, magnetui jautri medžiaga įgauna magnetinį lauką iš išorinio lauko, todėl kuo didesnis medžiagos magnetinis imlumas, tuo stipresnis yra sukeltas magnetinis laukas. Šis matavimo tipas naudojamas archeologiniuose procesuose. Kai kurie nuolatinio magnetizmo šaltiniai (pvz., Geležis, kiti metalai) yra naudingi matuojant magnetinio lauko stiprumą. Tačiau šie prietaisai taip pat naudoja magnetines atomų branduolių savybes.
2 magnetometrų tipai:
Magnetometrai skirstomi į du pagrindinius tipus: skaliarinius ir vektorinius manometrus. Skaliarinis manometras labai tiksliai nustato magnetinio srauto intensyvumo skaliarinę vertę. Tai dar kartą išskiriama kaip protonų precesija, kapitalinis remontas ir jonizuotų dujų magnetometrai. Vektoriniu manometru matuojamas magnetinio lauko dydis ir kryptis. Jie skirstomi į įvairius tipus: besisukanti ritė, „Hall“ efektas, magnetoresistyvus, „fluxgate“, paieškos ritė, SQUID ir SERF magnetometrai. Visi šie manometrų tipai trumpai aptariami žemiau.
1. Skaliarinis magnetometras
- „Proton Precession“ magnetometras
Naudojant branduolio magnetinį rezonansą (BMR) matuojamas magnetinių laukų protonų rezonanso dažnis. Polarizuojanti nuolatinė srovė praeina pro solenoidą, kuris sukuria didelį magnetinį srautą aplink daug vandenilio turinčius degalus, tokius kaip žibalas. Kai kurie iš šių protonų yra suderinti su šiuo srautu. Išleidus poliarizacinį srautą, magnetiniam laukui matuoti gali būti naudojamas protonų tiesimo į įprastą persitvarkymą dažnis.
Protonų precizinis magnetometras inžinierių garažas
- Overhauserio efekto magnetometras
Perkaito magnetometrą kas
Tai taip pat veikia tuo pačiu protonų precesijos tipo principu, tačiau vietoj solenoido žemas galios radijo dažnio signalas naudojamas protonams sulyginti. Kai daug elektronų turintis skystis susijungia su vandeniliu, jam taikomas radijo dažnio (RF) signalas. Per kapitalinį efektą protonai sujungiami su skysčio branduoliais. Precesijos dažnis yra tiesinis su magnetinio srauto tankiu ir todėl gali būti naudojamas lauko stiprumui matuoti. Tam reikia mažiau energijos suvartoti ir greitesnis mėginių ėmimo dažnis.
- Jonizuoti dujų magnetometrai
Jis tikslesnis nei protonų precesijos magnetometras. Tai susideda iš fotonų spinduliuojančios šviesos ir garų kameros, užpildytos garais, tokiais kaip cezis, helis ir rubidis. Kai cezio atomas susiduria su lempos fotonu, elektronų energijos lygiai keičiami tokiu dažniu, kuris atitinka išorinį magnetinį lauką. Šis dažnio pokytis matuoja magnetinio lauko intensyvumą.
du . Vektoriniai magnetometrai
- „Fluxgate“ magnetometras
„Fluxgate“ magnetometras wikimedia
Jie naudojami didelio jautrumo programoms. „Flxgate“ jutiklio pavara turi kintamą pavaros srovę, kuri valdo laidžią šerdies medžiagą. Jį sudaro magnetiškai jautri šerdis, suvyniota dvi vielos ritės . Vieną ritę sužadina kintamosios srovės maitinimas, o nuolat besikeičiantis laukas sukelia elektros srovę antroje ritėje. Šis dabartinis pakeitimas pagrįstas fono lauku. Taigi kintamasis magnetinis laukas ir indukuota išėjimo srovė bus neatitinkantys įvesties srovės. Kiek tai bus, priklausys nuo fono magnetinio lauko stiprumo.
- SQUID magnetometrai
Jis susideda iš dviejų superlaidininkų, atskirtų plonais izoliaciniais sluoksniais, kad susidarytų dvi lygiagrečios jungtys. Tai labai jautrūs mažo diapazono intensyvumo laukams ir dažniausiai naudojami smegenų ar širdies sukuriamiems magnetiniams laukams matuoti medicinoje.
- Paieškos ritės magnetometras
Ieškoti ritės magnetometro pagal nasa
Tai pagrįsta tradicinių indukcijos dėsnių principu. Jį sudaro varinės ritės, apvyniotos aplink magnetinę šerdį. Šerdį įmagnetina ritės viduje susidarančios magnetinio lauko linijos. Dėl magnetinio lauko svyravimų atsiranda elektros srovių srautas, o įtampos pokyčius dėl šios srovės matuoja ir fiksuoja magnetometras.
- Besisukantis ritės magnetometras
Kol ritė sukasi, magnetinis laukas sukelia sinusinės bangos signalą ritėje. Ši signalo amplitudė yra proporcinga magnetinio lauko stiprumui. Bet tokio tipo metodas yra pasenęs.
- Magneto atsparus magnetometras
Tai puslaidininkiniai įtaisai, kurių elektrinė varža kinta priklausomai nuo taikomo ar aplinkos magnetinio lauko.
Magnetometro programos:
- Archeologija
Aptikti archeologines vietas, palaidotus ir panirusius daiktus
- Anglies tyrimas
Naudojamas slenksčiams ir kitoms kliūtims, kurios sukelia sprogimą, surasti
- Karinės programos
Naudojamas gynyboje ir jūrų laivyne povandeninių laivų veiklai vykdyti.
- Gynyba ir kosminė erdvė
Naudojamas sausumoje, ore, jūroje ir po jūra bei kosminėje erdvėje
- Naftos ir dujų žvalgymas
Naudojamas gręžiant atrastus šulinius
- Gręžimo jutikliai
Naudojamas gręžimo procesų krypčiai ar krypčiai nustatyti
- Plazma teka
Naudojamas studijuojant apie saulės vėją ir planetos kūną
- Sveikatos priežiūros stebėjimas
Naudojamas širdies veiklai, pavyzdžiui, diagnostinei sistemai, galinčiai neinvaziškai išmatuoti širdies funkciją
- Vamzdynų stebėjimas
Dujotiekio korozijos požeminėse sistemose tikrinimas ir stebėjimo tikslais yra naudojami
- Matininkai
Naudojamas geofizikos programose
- Kompasai
- Kosmoso programos
- Magnetinių duomenų vaizdo apdorojimas
Tikiuosi, kad mano straipsnis suteiks jums pagrindinių žinių apie magnetometrus. Dabar, kai žinote apie magnetometrus, palieku jums klausimą - kaip jūs galite atskirti magnetometrus pagal jų jautrumą. Be to, bet kokie klausimai dėl šios koncepcijos arba dėl elektros ir elektroniniai projektai Prašome palikti savo klausimą ir atsakymą žemiau esančiame komentarų skyriuje.
