Kas ir magnetometri?
Magnetometri tiek plaši izmantoti dažādās lietojumprogrammās, piemēram, ģeogrāfiskajos pētījumos, arheoloģiskajos pētījumos, metāla detektoros, kosmosa izpētē utt., Lai noteiktu mineralizācijas un ģeoloģiskās struktūras. Naftas un gāzes nozarē šiem skaitītājiem ir svarīga loma virziena urbšanas procesā. Šie skaitītāji ir pieejami, pamatojoties uz lietojuma veidu, piemēram, sauszemes, gaisa, jūras un mikrodarbnīcā izgatavotiem atomu magnetometriem.
Magnetometrus izmanto, lai mērītu magnētiskā lauka stiprumu un dažos gadījumos lauka virzienu. Tie ietilpst zinātniskos instrumentos. Sensors, kas pievienots šai ierīcei, mēra apkārt esošā magnētiskā lauka plūsmas blīvumu. Tā kā magnētiskās plūsmas blīvums ir proporcionāls magnētiskā lauka intensitātei, izeja tieši dod magnētisko līniju intensitāti vai stiprumu. Zemi ieskauj plūsmas līnijas, kas vibrē dažādās frekvencēs atkarībā no atrašanās vietas. Jebkurš objekts vai anomālija, kas izkropļo šo magnētisko lauku, tiek noteikts ar magnetometru.
Šīs ierīces var noteikt divu veidu magnētismu, pastāvīgo un pagaidu magnētismu. Pagaidu magnētismā magnētiski uzņēmīgais materiāls iegūst magnētisko lauku no ārējā lauka, tāpēc jo augstāka materiāla magnētiskā uzņēmība ir spēcīgāka, tas ir inducētais magnētiskais lauks. Šāda veida mērījumus izmanto arheoloģiskajos procesos. Daži no pastāvīgā magnētisma avotiem (piemēram, dzelzs, citi metāli) ir noderīgi, mērot magnētiskā lauka intensitāti. Tomēr šīs ierīces izmanto arī atomu kodolu magnētiskās īpašības.
2 magnetometru veidi:
Magnetometri ir sadalīti divos pamatveidos: skalārā un vektora manometri. Skalārā manometrs ar ļoti augstu precizitāti mēra magnētiskās plūsmas intensitātes skalāro vērtību. Tie atkal tiek diferencēti kā protonu precesija, kapitālais remonts un jonizētās gāzes magnetometri. Vektoru manometrs mēra magnētiskā lauka lielumu un virzienu. Tie ir sadalīti dažādos veidos: rotējoša spole, Hall efekts, magnetoresistīvais, fluxgate, meklēšanas spole, SQUID un SERF magnetometri. Visi šie manometru veidi ir īsumā aplūkoti zemāk.
1. Skalārais magnetometrs
- Protonu precesijas magnetometrs
Tas izmanto kodolmagnētisko rezonansi (KMR), lai izmērītu protonu rezonanses frekvenci magnētiskajā laukā. Polarizējošā līdzstrāvas strāva tiek izvadīta caur solenoīdu, kas rada lielu magnētisko plūsmu ap ar ūdeņradi bagātu degvielu, piemēram, petroleju. Daži no šiem protoniem ir saskaņoti ar šo plūsmu. Kad polarizējošā plūsma ir atbrīvota, magnētiskā lauka mērīšanai var izmantot protonu precesijas biežumu normālai izlīdzināšanai.
Protonu precizitātes magnetometrs inženieru garāža
- Overhauzera efekta magnetometrs
Pārspīlēts magnetometrs kas
Tas darbojas arī pēc tā paša protonu precesijas veida principa, bet solenoīda zemā vietā jaudas radio frekvences signāls tiek izmantots protonu izlīdzināšanai. Kad ar elektroniem bagāts šķidrums apvienojas ar ūdeņradi, tas tiek pakļauts radiofrekvenču (RF) signālam. Ar kapitālremontu protoni ir savienoti ar šķidruma kodoliem. Precesijas frekvence ir lineāra ar magnētiskās plūsmas blīvumu, un tāpēc to var izmantot lauka intensitātes mērīšanai. Tas prasa mazāku enerģijas patēriņu un ātrāku paraugu ņemšanas ātrumu.
- Jonizētie gāzes magnetometri
Tas ir precīzāks nekā protonu precesijas magnetometrs. Tas sastāv no fotonu izstarojošās gaismas un tvaika kameras, kas piepildīta ar tvaikiem, piemēram, cēziju, hēliju un rubīdiju. Kad cēzija atoms sastopas ar lampas fotonu, elektronu enerģijas līmeņi tiek mainīti ar frekvenci, kas atbilst ārējam magnētiskajam laukam. Šī frekvences variācija mēra magnētiskā lauka intensitāti.
divi . Vektoru magnetometri
- Fluxgate magnetometrs
Fluxgate magnetometrs ar wikimedia
Tos izmanto augstas jutības lietojumprogrammām. Flxgate sensora piedziņai ir mainīga piedziņas strāva, kas darbina caurlaidīgu pamatmateriālu. Tas sastāv no magnētiski jutīga kodola, kuru savijis divas stieples spoles . Vienu spoli uzbudina maiņstrāvas padeve, un pastāvīgi mainīgais lauks inducē elektrisko strāvu otrajā spolē. Šīs pašreizējās izmaiņas ir balstītas uz fona lauku. Tādējādi mainīgais magnētiskais lauks un inducētā izejas strāva būs ārpus ieejas strāvas. Tas, cik lielā mērā tas tā ir, būs atkarīgs no fona magnētiskā lauka stipruma.
- SQUID magnetometri
Tas sastāv no diviem supravadītājiem, kurus atdala plāni izolācijas slāņi, veidojot divus paralēlus savienojumus. Tie ir ļoti jutīgi pret zemas darbības intensitātes laukiem un visbiežāk tiek izmantoti, lai izmērītu smadzenēs vai sirdī radītos magnētiskos laukus medicīniskos nolūkos.
- Meklēt-spoles magnetometrs
Meklēt spoles magnetometru pēc nasa
Tie ir balstīti uz mūsdienās indukcijas likumu principu. Tas sastāv no vara spolēm, kas ir ietītas ap magnētisko serdi. Kodols tiek magnetizēts ar magnētiskā lauka līnijām, kas rodas spoles iekšpusē. Magnētiskā lauka svārstību rezultātā rodas elektrisko strāvu plūsma, un šīs strāvas izraisītās sprieguma izmaiņas mēra un reģistrē magnetometrs.
- Rotējošais spoles magnetometrs
Kamēr spole rotē, magnētiskais lauks inducē sinusa viļņa signālu spolē. Šī signāla amplitūda ir proporcionāla magnētiskā lauka stiprumam. Bet šāda veida metode ir novecojusi.
- Magneto rezistīvais magnetometrs
Tās ir pusvadītāju ierīces, kurās elektriskā pretestība mainās atkarībā no pielietotā vai apkārtējā magnētiskā lauka.
Magnetometra pielietojumi:
- Arheoloģija
Lai atklātu arheoloģiskās vietas, apglabātos un iegremdētos objektus
- Ogļu izpēte
Izmanto, lai atrastu sliekšņus un citus šķēršļus, kas izraisa sprādzienu
- Militāri pieteikumi
Izmanto aizsardzībā un flotē, lai veiktu zemūdens darbības.
- Aizsardzība un aviācija
Izmanto sauszemē, gaisā, zem un zem jūras, kā arī kosmosa vajadzībām
- Naftas un gāzes izpēte
Izmanto, urbjot atklātās akas
- Urbšanas sensori
Izmanto urbšanas procesu virziena vai ceļa noteikšanai
- Plazma plūst
Izmanto, pētot saules vēju un planētas ķermeni
- Veselības aprūpes uzraudzība
Izmanto, lai veiktu sirdsdarbību, piemēram, diagnostikas sistēmu, kas neinvazīvi mēra sirds darbību
- Cauruļvadu uzraudzība
Cauruļvada korozijas pārbaude pazemes sistēmās un arī uzraudzības vajadzībām tiek izmantoti
- Mērnieki
Izmanto ģeofizikas lietojumos
- Kompasi
- Kosmosa lietojumi
- Magnētisko datu attēlu apstrāde
Es ceru, ka mans raksts atstās jums pamatzināšanas par magnetometriem. Tagad, kad jūs zināt par magnetometriem, es jums atstāju jautājumu - kā jūs varat atšķirt magnetometrus, pamatojoties uz to jutīgumu. Turklāt visi jautājumi par šo koncepciju vai par elektrisko un elektroniskie projekti Lūdzu, atstājiet savu jautājumu un atbildi zemāk esošajā komentāru sadaļā.
