Wat zijn magnetometers?
Magnetometers worden op grote schaal gebruikt in verschillende toepassingen, zoals geografische onderzoeken, archeologische onderzoeken, metaaldetectoren, ruimteverkenning, enz. Om de mineralisatie en geologische structuren te detecteren. In de olie- en gasindustrie spelen deze meters een belangrijke rol bij een gestuurd boorproces. Deze meters zijn beschikbaar op basis van het type toepassingen zoals land-, lucht-, zee- en microgefabriceerde atomaire magnetometers.
Magnetometers worden gebruikt om de sterkte van het magnetische veld en in sommige gevallen de richting van het veld te meten. Deze vallen onder wetenschappelijke instrumenten. Een sensor die aan dit apparaat is bevestigd, meet de fluxdichtheid van het omringende magnetische veld eromheen. Omdat de magnetische fluxdichtheid evenredig is met de magnetische veldsterkte, geeft de uitvoer direct de intensiteit of sterkte van de magnetische lijnen weer. De aarde is omgeven door de fluxlijnen die trillen op de verschillende frequenties, afhankelijk van de locaties. Elk object of elke anomalie die dit magnetische veld verstoort, wordt gedetecteerd door een magnetometer.
Deze apparaten kunnen twee soorten magnetisme detecteren: permanent en tijdelijk magnetisme. Bij tijdelijk magnetisme verkrijgt het magnetisch gevoelige materiaal het magnetische veld van het externe veld, dus hoe hoger de magnetische gevoeligheid van het materiaal, sterker het geïnduceerde magnetische veld. Dit type meting wordt gebruikt bij archeologische processen. Sommige van de bronnen van het permanent magnetisme zijn (zoals ijzer, andere metalen) nuttig bij het meten van de magnetische veldsterkte. Deze apparaten maken echter ook gebruik van de magnetische eigenschappen van de atoomkernen.
2 soorten magnetometers:
Magnetometers zijn onderverdeeld in twee basistypen: scalaire en vectormanometers. De scalaire manometer meet de scalaire waarde van de magnetische fluxintensiteit met een zeer hoge nauwkeurigheid. Deze worden opnieuw gedifferentieerd als protonprecessie, gereviseerd effect en geïoniseerde gasmagnetometers. Een vectormanometer meet de grootte en richting van het magnetische veld. Deze zijn onderverdeeld in verschillende typen, zoals roterende spoel, Hall-effect, magnetoresistief, fluxgate, zoekspoel, SQUID en SERF-magnetometers. Al deze soorten manometers worden hieronder kort besproken.
1. Scalaire magnetometer
- Protonprecessiemagnetometer
Het gebruikt nucleaire magnetische resonantie (NMR) om de resonantiefrequentie van de protonen in een magnetisch veld te meten. Een polariserende gelijkstroom wordt door een solenoïde geleid, die een hoge magnetische flux creëert rond de waterstofrijke brandstof, zoals kerosine. Sommige van deze protonen zijn uitgelijnd met deze flux. Wanneer de polarisatieflux wordt vrijgegeven, kan de frequentie van precessie van de protonen naar normale heruitlijning worden gebruikt om het magnetische veld te meten.
Proton Precision Magnetometer van ingenieursgarage
- Overhauser-effect-magnetometer
Magnetometer oververhit door whoi
Dit werkt ook op hetzelfde principe van proton precessie type maar in plaats van de solenoïde een low vermogen radiofrequentiesignaal wordt gebruikt om de protonen uit te lijnen. Wanneer een elektronenrijke vloeistof wordt gecombineerd met waterstof, wordt deze onderworpen aan een radiofrequentiesignaal (RF). Door een gereviseerd effect worden protonen aan de vloeistofkernen gekoppeld. De precessiefrequentie is lineair met de magnetische fluxdichtheid en kan dus worden gebruikt om de veldsterkte te meten. Het vereist minder stroomverbruik en heeft snellere bemonsteringsfrequenties.
- Geïoniseerde gasmagnetometers
Het is nauwkeuriger dan de proton-precessie-magnetometer. Dit bestaat uit een foton-emitterlicht en een dampkamer gevuld met de dampen zoals cesium, helium en rubidium. Wanneer het atoom van het cesium het foton van de lamp ontmoet, worden de energieniveaus van de elektronen gevarieerd met de frequentie die overeenkomt met het externe magnetische veld. Deze frequentievariatie meet de intensiteit van het magnetische veld.
twee Vector magnetometers
- Fluxgate-magnetometer
Fluxgate Magnetometer van wikimedia
Deze worden gebruikt voor toepassingen met hoge gevoeligheid. Een fluxgate-sensoraandrijving heeft een wisselstroom die een doorlatend kernmateriaal laat lopen. Het bestaat uit een magnetisch gevoelige kern gewikkeld door twee draadspoelen Eén spoel wordt opgewekt door de wisselstroomvoeding en het constant veranderende veld induceert een elektrische stroom in de tweede spoel. Deze huidige wijziging is gebaseerd op het achtergrondveld. Daarom zullen het magnetische wisselveld en de geïnduceerde uitgangsstroom afwijken van de ingangsstroom. De mate waarin dit het geval is, hangt af van de sterkte van het magnetische achtergrondveld.
- INKTVIS Magnetometers
Het bestaat uit twee supergeleiders gescheiden door dunne isolatielagen om twee parallelle knooppunten te vormen. Deze zijn erg gevoelig voor de lage intensiteitsvelden en worden meestal gebruikt om de magnetische velden te meten die door de hersenen of het hart worden geproduceerd in medische toepassingen.
- Magnetometer met zoekspoel
Zoek spoelmagnetometer op nasa
Deze zijn gebaseerd op het principe van de inductiewetten van Faradays. Het bestaat uit koperen spoelen die rond een magnetische kern zijn gewikkeld. De kern wordt gemagnetiseerd door de magnetische veldlijnen die in de spoelen worden geproduceerd. De fluctuaties in het magnetische veld resulteren in het vloeien van elektrische stromen en de veranderingen in spanning als gevolg van deze stroom worden gemeten en geregistreerd door de magnetometer.
- Magnetometer met roterende spoel
Terwijl de spoel draait, induceert het magnetische veld het sinusgolfsignaal in de spoel. Deze signaalamplitude is evenredig met de sterkte van het magnetische veld. Maar dit type methode is achterhaald.
- Magneto-resistieve magnetometer
Dit zijn halfgeleiderinrichtingen waarin de elektrische weerstand varieert met het aangelegde of omgevingsmagneetveld.
Toepassingen van Magnetometer:
- Archeologie
Om de archeologische vindplaatsen, begraven en ondergedompelde objecten te detecteren
- Exploratie van steenkool
Wordt gebruikt om de dorpels en andere obstakels te lokaliseren die tot een explosie leiden
- Militaire toepassingen
Gebruikt in defensie en marine om de onderzeeëractiviteiten uit te voeren.
- Defensie en ruimtevaart
Gebruikt op het land, in de lucht, op en onder water en in ruimtetoepassingen
- Olie- en gasexploratie
Gebruikt tijdens het boren van de ontdekte putten
- Boorsensoren
Wordt gebruikt om de richting of het pad voor de boorprocessen te detecteren
- Plasma stroomt
Gebruikt tijdens het bestuderen van de zonnewind en het planetaire lichaam
- Gezondheidszorgmonitoring
Wordt gebruikt voor harttoepassingen zoals een diagnostisch systeem dat in staat is om de hartfunctie niet-invasief te meten
- Pijpleidingbewaking
Het inspecteren van corrosie van de pijpleiding in de ondergrondse systemen en ook voor monitoringdoeleinden worden deze gebruikt
- Landmeters
Gebruikt in de geofysische toepassingen
- Kompassen
- Ruimtetoepassingen
- Beeldverwerking van de magnetische gegevens
Ik hoop dat mijn artikel je basiskennis over magnetometers geeft. Nu je weet wat magnetometers zijn, laat ik een vraag voor je achter: hoe kun je magnetometers differentiëren op basis van hun gevoeligheid. Bovendien kunnen eventuele vragen over dit concept of over elektrische en elektronische projecten Laat uw vraag en antwoord achter in het commentaargedeelte hieronder.
