استفاده از مگنتومترهای Fluxgate در کاربردهای مختلف علمی و صنعتی به طور فزاینده ای رواج یافته است. به عنوان یک تأمین کننده پیشرو در مگنتومترهای Fluxgate ، اغلب از من سؤال می شود که آیا این دستگاه ها می توانند به طور موثری برای تشخیص اشیاء مغناطیسی استفاده شوند. در این پست وبلاگ ، من به جنبه های فنی مگنتومترهای Fluxgate ، قابلیت های آنها در تشخیص اشیاء مغناطیسی و کاربردهای عملی که در آن می درخشند ، می پردازم.
چگونه مغناطیس های Fluxgate کار می کنند
قبل از بحث در مورد توانایی آنها در تشخیص اشیاء مغناطیسی ، درک اصل اساسی در پشت مغناطیسی های Fluxgate ضروری است. یک آهنربای سنج Fluxgate بر اساس اصل اشباع مغناطیسی عمل می کند. این هسته از یک هسته ساخته شده از یک ماده مغناطیسی با نفوذپذیری بالا تشکیل شده است ، که معمولاً با دو مجموعه سیم پیچ زخمی می شود: یک سیم پیچ تحریک اولیه و یک سیم پیچ سنجش ثانویه.
سیم پیچ اصلی توسط یک جریان متناوب (AC) هدایت می شود. این جریان AC یک میدان مغناطیسی متناوب ایجاد می کند که باعث می شود هسته در یک جهت و سپس دیگری اشباع شود. هنگامی که یک میدان مغناطیسی خارجی وجود دارد ، روند اشباع را مغرضانه می کند. این تعصب منجر به تغییر در شار مغناطیسی در هسته می شود که توسط سیم پیچ ثانویه تشخیص داده می شود. سپس خروجی سیم پیچ ثانویه برای اندازه گیری استحکام و جهت میدان مغناطیسی خارجی پردازش می شود.
تشخیص اشیاء مغناطیسی
توانایی یک آهنربای سنج Fluxgate برای تشخیص اشیاء مغناطیسی ناشی از این واقعیت است که اشیاء مغناطیسی زمینه های مغناطیسی خود را ایجاد می کنند. هنگامی که یک مغناطنت سنج Fluxgate در مجاورت یک شی مغناطیسی قرار دارد ، میدان مغناطیسی جسم به میدان مغناطیسی محیط می افزاید. سپس مگنتومتر می تواند این تغییر را در میدان مغناطیسی تشخیص دهد.
حساسیت یک آهنربای سنج Fluxgate یک عامل مهم در توانایی آن در تشخیص اشیاء مغناطیسی است. مغناطیس های حساسیت بالا می توانند میدان های مغناطیسی بسیار ضعیف را تشخیص دهند ، به این معنی که می توانند اشیاء مغناطیسی کوچک یا دور را تشخیص دهند. به عنوان مثال ، ماDX - 530 متر دروازه دیجیتال قابل حمل کنتربا حساسیت بالا طراحی شده است ، و آن را برای تشخیص طیف گسترده ای از اشیاء مغناطیسی ، از قطعات فلزی کوچک گرفته تا ساختارهای فرومغناطیسی بزرگتر ، مناسب می کند.
جنبه مهم دیگر وضوح مغناطیس سنج است. وضوح به کوچکترین تغییر در میدان مغناطیسی که مگنتومتر می تواند اندازه گیری کند ، اشاره دارد. یک مغناطیس سنج با وضوح بالا می تواند بین تفاوت های کوچک در میدان مغناطیسی تمایز قائل شود و امکان تشخیص دقیق تر و توصیف اشیاء مغناطیسی را فراهم می کند.
عوامل مؤثر بر تشخیص
چندین عامل می توانند بر توانایی یک مغناطیس سنج Fluxgate برای تشخیص اشیاء مغناطیسی تأثیر بگذارند. یکی از مهمترین عوامل ، فاصله بین مغناطیس سنج و جسم مغناطیسی است. استحکام میدان مغناطیسی با مربع فاصله از منبع کاهش می یابد. بنابراین ، با افزایش فاصله بین مگنتومتر و جسم مغناطیسی ، میدان مغناطیسی تشخیص داده شده توسط مغناطیس سنج ضعیف تر می شود و تشخیص جسم ممکن است دشوارتر شود.
جهت گیری مغناطیس نیز نقش دارد. از آنجا که مگنتومترهای Fluxgate میدان مغناطیسی را در یک جهت خاص اندازه گیری می کنند ، جهت گیری مغناطیس سنج نسبت به میدان مغناطیسی جسم می تواند بر سیگنال شناسایی شده تأثیر بگذارد. برای تشخیص بهینه ، مغناطیس سنج باید به گونه ای گرایش یابد که حداکثر مؤلفه میدان مغناطیسی شی را در امتداد محور حساس مغناطیس سنج حداکثر کند.
میدان های مغناطیسی محیطی همچنین می توانند در تشخیص اشیاء مغناطیسی تداخل داشته باشند. میدان مغناطیسی زمین یک میدان پس زمینه ثابت است که می تواند میدان مغناطیسی جسم را پوشانده باشد. علاوه بر این ، منابع دیگر تداخل مغناطیسی ، مانند تجهیزات الکتریکی یا ساختارهای فرومغناطیسی در این نزدیکی ، می توانند سر و صدا را در اندازه گیری معرفی کنند. آهنربای سنجهای پیشرفته Fluxgate ، مانند مامتریوتمتری، مجهز به الگوریتم های پردازش سیگنال پیشرفته هستند تا اثرات تداخل محیطی را به حداقل برسانند.
برنامه های کاربردی
مگنتومترهای Fluxgate در طیف گسترده ای از برنامه ها برای تشخیص اشیاء مغناطیسی استفاده می شوند. در باستان شناسی از آنها برای یافتن آثار باستانی مدفون استفاده می شود. باستان شناسان می توانند از مگنتومترهای Fluxgate دستی برای بررسی مناطق بزرگ زمین استفاده کنند و امضاهای مغناطیسی سکه ها ، سلاح ها یا سایر اشیاء فلزی را که در زیر سطح دفن شده اند ، تشخیص دهند.
در زمینه زمین شناسی ، از مگنتومترهای Fluxgate برای نقشه برداری ناهنجاری های مغناطیسی زیرسطحی استفاده می شود. این ناهنجاری ها می تواند نشانگر وجود ذخایر معدنی مانند سنگ آهن یا سایر مواد معدنی فرومغناطیسی باشد. زمین شناسان می توانند از مگنتومترهای Fluxgate مبتنی بر هوا یا زمین برای انجام نظرسنجی های مقیاس بزرگ و شناسایی منابع معدنی بالقوه استفاده کنند.
در بخش های امنیتی و دفاعی ، از مگنتومترهای Fluxgate برای تشخیص اشیاء فلزی پنهان مانند سلاح یا دستگاه های انفجاری استفاده می شود. آنها می توانند در پاسگاه های امنیتی ادغام شوند یا در واحدهای تشخیص تلفن همراه برای اسکن تهدیدات مغناطیسی استفاده شوند.
محدودیت ها
در حالی که مگنتومترهای Fluxgate ابزاری قدرتمند برای تشخیص اشیاء مغناطیسی هستند ، اما محدودیت هایی دارند. همانطور که قبلاً ذکر شد ، فاصله بین مغناطیس سنج و جسم می تواند به طور قابل توجهی بر توانایی تشخیص تأثیر بگذارد. همچنین ، مواد غیر فرومغناطیسی ، مانند آلومینیوم یا مس ، زمینه های مغناطیسی قوی تولید نمی کنند و بنابراین تشخیص استفاده از یک مغناطیس سنج Fluxgate دشوار است.
پایان
در نتیجه ، مگنتومترهای Fluxgate می توانند به طور موثری برای تشخیص اشیاء مغناطیسی استفاده شوند. حساسیت ، وضوح و توانایی بالا در اندازه گیری جهت میدان مغناطیسی باعث می شود که آنها برای طیف گسترده ای از برنامه ها مناسب باشند. با این حال ، عواملی مانند فاصله ، جهت گیری و تداخل محیطی برای تشخیص بهینه باید در نظر گرفته شود.
ما به عنوان تأمین کننده آهنربای سنجهای Fluxgate با کیفیت بالا ، ما متعهد هستیم که بهترین محصولات و پشتیبانی فنی را در اختیار مشتریان خود قرار دهیم. اگر علاقه مند به استفاده از مگنتومترهای Fluxgate برای تشخیص اشیاء مغناطیسی در برنامه خاص خود هستید ، ما از شما دعوت می کنیم تا برای کسب اطلاعات بیشتر با ما تماس بگیرید و در مورد نیازهای تهیه خود صحبت کنید. تیم متخصصان ما خوشحال خواهند شد که به شما در انتخاب مناسب ترین مغناطیس سنج برای نیازهای شما کمک کنند.
منابع
- Blakely ، RJ (1996). نظریه بالقوه در گرانش و کاربردهای مغناطیسی. انتشارات دانشگاه کمبریج.
- Nabighian ، MN ، & Hansen ، RO (2001). تصویربرداری مغناطیسی 3 - D با استفاده از شیب کل سیگنال تحلیلی. ژئوفیزیک ، 66 (6) ، 1941 - 1954.
- پاترسون ، NR ، و ریوز ، RD (1985). روشهای مغناطیسی در ژئوفیزیک کاربردی. Elsevier