Manyetometreler - Metal dedektörleri ve Coğrafi Araştırmalar gibi Türler ve Uygulamalar

Manyetometreler - Metal dedektörleri ve Coğrafi Araştırmalar gibi Türler ve Uygulamalar

Manyetometreler nedir?

Manyetometreler, mineralleşmeyi ve jeolojik yapıları tespit etmek için coğrafi araştırmalar, arkeolojik araştırmalar, metal dedektörleri, uzay araştırmaları vb. Gibi çeşitli uygulamalarda yaygın olarak kullanılmaktadır. Petrol ve gaz endüstrisinde, bu sayaçlar yönlü sondaj işlemi için önemli bir rol oynar. Bu sayaçlar kara, hava, denizcilik ve mikro fabrikasyon atomik manyetometreler gibi uygulama türlerine göre mevcuttur.

Manyetometreler, manyetik alanın gücünü ve bazı durumlarda alanın yönünü ölçmek için kullanılır. Bunlar bilimsel araçların kapsamına giriyor. Bu cihaza takılan bir sensör, etrafını saran manyetik alanın akı yoğunluğunu ölçer. Manyetik akı yoğunluğu manyetik alan kuvvetiyle orantılı olduğundan, çıktı doğrudan manyetik çizgilerin yoğunluğunu veya gücünü verir. Dünya, konumlara bağlı olarak farklı frekanslarda titreşen akı çizgileriyle çevrilidir. Bu manyetik alanı bozan herhangi bir nesne veya anormallik, bir manyetometre ile tespit edilir.




Bu cihazlar, kalıcı ve geçici manyetizma olmak üzere iki tür manyetizmayı algılayabilir. Geçici manyetizmada, manyetik olarak duyarlı malzeme, manyetik alanı dış alandan alır, bu nedenle malzeme manyetik duyarlılığı ne kadar yüksek olursa, indüklenen manyetik alan o kadar güçlü olur. Bu tür ölçümler arkeolojik süreçlerde kullanılır. Kalıcı manyetizmanın kaynaklarının bazıları (demir, diğer metaller gibi) manyetik alan gücünü ölçerken kullanışlıdır. Bununla birlikte, bu cihazlar aynı zamanda atom çekirdeklerinin manyetik özelliklerinden de yararlanmaktadır.



2 Tür Manyetometre:

Manyetometreler iki temel türe ayrılır: skaler ve vektör manometreler. Skaler manometre, manyetik akı yoğunluğunun skaler değerini çok yüksek doğrulukla ölçer. Bunlar yine proton presesyonu, elden geçirilmiş etki ve iyonize gaz manyetometreleri olarak ayırt edilir. Vektör manometresi, manyetik alanın büyüklüğünü ve yönünü ölçer. Bunlar, dönen bobin, Hall Etkisi, manyetoresistif, fluxgate, arama bobini, SQUID ve SERF manyetometreler olarak çeşitli tiplere ayrılır. Tüm bu tip manometreler aşağıda kısaca tartışılmaktadır.

1. Skaler Manyetometre

  • Proton Presesyon Manyetometresi

Manyetik bir alandaki protonların rezonans frekansını ölçmek için nükleer manyetik rezonans (NMR) kullanır. Polarize bir DC akımı, gazyağı gibi hidrojen bakımından zengin yakıtın etrafında yüksek manyetik akı oluşturan bir solenoidden geçirilir. Bu protonlardan bazıları bu akı ile hizalıdır. Polarizasyon akısı serbest bırakıldığında, protonların normal yeniden hizalanma devinim frekansı manyetik alanı ölçmek için kullanılabilir.



Proton Hassas Manyetometre

Proton Hassas Manyetometre tarafından Mühendis garajı

  • Overhauser Etkisi Manyetometre
Aşırı Yük Manyetometresi

Manyetometreyi Kapatın ben kimim

Bu aynı zamanda proton presesyon tipi ile aynı prensibe göre çalışır, ancak solenoid yerine düşük güç radyo frekansı sinyali protonları hizalamak için kullanılır. Elektron açısından zengin bir sıvı hidrojen ile birleştiğinde, bir radyo frekansı (RF) sinyaline maruz kalır. Yenilenmiş etki ile protonlar sıvının çekirdeklerine bağlanır. Presesyon frekansı, manyetik akı yoğunluğu ile doğrusaldır ve bu nedenle alan kuvvetini ölçmek için kullanılabilir. Daha az güç tüketimi gerektirir ve daha hızlı örnekleme oranlarına sahiptir.




  • İyonize Gaz Manyetometreleri

Proton presesyon manyetometresinden daha doğrudur. Bu, sezyum, helyum ve rubidyum gibi buharlarla dolu foton yayıcı ışık ve buhar odasından oluşur. Sezyum atomu lambanın fotonuyla karşılaştığında, elektronların enerji seviyeleri, frekansta harici manyetik alana karşılık gelir. Bu frekans değişimi, manyetik alanın yoğunluğunu ölçer.

iki . Vektör Manyetometreler

  • Fluxgate Manyetometresi
Fluxgate Manyetometresi

Fluxgate Manyetometre tarafından wikimedia

Bunlar yüksek hassasiyetli uygulamalar için kullanılır. Bir fluxgate sensör sürücüsü, geçirgen bir çekirdek malzemeyi çalıştıran alternatif bir tahrik akımına sahiptir. Tarafından sarılmış manyetik olarak duyarlı bir çekirdekten oluşur. iki bobin tel . Bir bobin, AC kaynağı tarafından uyarılır ve sürekli değişen alan, ikinci bobinde bir elektrik akımına neden olur. Bu mevcut değişiklik arka plan alanına dayanmaktadır. Bu nedenle, alternatif manyetik alan ve indüklenen çıkış akımı, giriş akımı ile adım dışı olacaktır. Durumun ne derece olduğu, arka plan manyetik alanının gücüne bağlı olacaktır.

  • SQUID Manyetometreler

İki paralel bağlantı oluşturmak için ince yalıtım katmanlarıyla ayrılmış iki süper iletkenden oluşur. Bunlar, düşük aralıklı yoğunluk alanları için çok hassastır ve en yaygın olarak tıbbi uygulamalarda beyin veya kalp tarafından üretilen manyetik alanları ölçmek için kullanılır.

  • Arama bobini Manyetometresi
Arama Bobini Manyetometresi

Arama Bobini Manyetometresi nasa

Bunlar faraday indüksiyon yasaları ilkesine dayanmaktadır. Manyetik bir çekirdek etrafına sarılmış bakır bobinlerden oluşur. Çekirdek, bobinlerin içinde üretilen manyetik alan çizgileri tarafından manyetize edilir. Manyetik alandaki dalgalanmalar, elektrik akımlarının akışına neden olur ve bu akım nedeniyle voltajdaki değişiklikler manyetometre tarafından ölçülür ve kaydedilir.

  • Döner Bobin Manyetometresi

Bobin dönerken manyetik alan bobindeki sinüs dalgası sinyalini indükler. Bu sinyal genliği, manyetik alanın gücü ile orantılıdır. Ancak bu tür bir yöntem modası geçmiş.

  • Manyeto Dirençli Manyetometre

Bunlar, elektrik direncinin uygulanan veya ortamdaki manyetik alana göre değiştiği yarı iletken cihazlardır.

Manyetometre Uygulamaları:

  • Arkeoloji

Arkeolojik alanları, gömülü ve batık nesneleri tespit etmek için

  • Kömür araştırması

Patlamaya neden olan eşikleri ve diğer engelleri bulmak için kullanılır

  • Askeri uygulamalar

Denizaltı faaliyetlerini gerçekleştirmek için savunma ve donanmada kullanılır.

  • Savunma ve havacılık

Karada, havada, denizde ve deniz altında ve uzay uygulamalarında kullanılır

  • Petrol ve gaz arama

Keşfedilen kuyular açılırken kullanılır

  • Delme sensörleri

Delme işlemlerinin yönünü veya yolunu tespit etmek için kullanılır

  • Plazma akışları

Güneş rüzgarı ve gezegen cismi hakkında çalışırken kullanılır

  • Sağlık izleme

Kalp fonksiyonunu invazif olmayan bir şekilde ölçebilen tanı sistemi gibi kardiyak uygulamaları gerçekleştirmek için kullanılır

  • Boru hattı izleme

Yeraltı sistemlerinde boru hattının korozyonunun incelenmesi ve ayrıca izleme amacıyla bunlar kullanılır.

  • Sörveyörler

Jeofizik uygulamalarında kullanılır

  • Pusulalar
  • Uzay uygulamaları
  • Manyetik verilerin görüntü işleme

Umarım makalem size manyetometreler hakkında temel bilgiler verir. Artık Manyetometreleri bildiğinize göre, size bir soru bırakıyorum: Manyetometreleri hassasiyetlerine göre nasıl ayırt edebilirsiniz? Ayrıca, bu konseptle veya elektrikle ve elektronik projeler Lütfen sorunuzu ve cevabınızı aşağıdaki yorum bölümüne bırakın.