Обща информация за магнитометри
Магнитометър - (гръцки magnetis - .. Магнитът и метър), устройство за измерване на магнитните характеристики поле и магнитни свойства на веществата (магнитен материал). В зависимост от определените стойности разграничение измервателни уреди: сила на полето (erstedmetry) област (наклони и деклинатор) градиент поле (градиометри), магнитна индукция (teslametry), магнитен поток (webermeters или флуксметри), коерцитивната сила (Коерцитиметри) , магнитната проницаемост (мю-м), на магнитна възприемчивост (капа-m), магнитния момент.
В по-тесен смисъл М. - уреди за измерване на интензивността, посока и градиент магнитното поле.
М. мащаб калибриран в единици за напрегнатост на магнитното поле CGS единици (oersteds, ME, MCE, гама = 105 Ое) и в единици SI на магнитната индукция (Тесла, MT, NT).
Най-важният параметър е чувствителността на магнитометър. В същото време, за да се формализира тази опция, за да го превърне в един и същ за всички магнитометри е почти невъзможно, и то не само защото магнитометри различен принцип на действие, но също така и на дизайна на преобразуватели и функция за обработка на сигнала.
За магнитометри взети означават стойност чувствителност поле магнитна индукция, която е в състояние да се регистрирате устройството. Обикновено чувствителност се измерва в нанотесли (NT) = 1nTl (1Е-9) Т.
Освен това чувствителността за определяне на качеството на устройството с помощта на параметър като резолюция, която също се измерва в нанотесли и определя минималната индуцирането разлика, която може priborom.Dlya регистрирате да представлява величината на магнитното поле, което се записва модерни магнитометри, е достатъчно, за да се изчисли на магнитното поле генерирана от тоководещия проводник 1 mA на разстояние 0,1 м. поле на Земята възлиза на приблизително 35000nT (35μT). Тази средна стойност - в различни точки на земното кълбо тя варира в диапазона 35000nT (35μT) - 60000nT (60μT). По този начин задачата намиране феромагнитни обекти е, че на фона на природен поле на Земята за откриване на увеличението на областта поради нарушаване на феромагнитни обекти. * Втах = 70μT Hmax = 55.7A / m Bmin = 20μT Hmin = 15.9A / m
Има редица физически принципи и въз основа на тези видове магнетометричното устройства, които позволяват да се определят минималните промени в магнитното поле на Земята или да се нарушава, въведен от феромагнитни обекти. Съвременните магнитометри са чувствителни от 0.01nT да 1NT, в зависимост от принципа на работа и класа на задачи.
Разграничаване М за измерване на абсолютните стойности на поле характеристики и относителни промени поле в пространството или време. Последното се наричат variometers магнитни. М. също класира съгласно изискванията на работата и най-накрая, в съответствие с физичните явления, които са в основата на тяхното действие.
Магнитна индукция срещу магнитно поле
Магнитна индукция и магнитно поле често се използват като синоними. В много случаи е лесно да се премести от магнитната индукция на магнитното поле, и обратно. магнитното поле Н описва площ произвежда само свободен поток, магнитната индукция B описва региона, както и ефекта, произведен от потока на намагнетизиране материал. Материали могат да намалят или увеличат магнитната индукция. След това те са били наричани парамагнитен или диамагнитно материал.
Тя се отнася за:
* В геология, търсене на полезни изкопаеми,
* В археология по време на разкопките,
* В астрофизиката, изучаването на орбитите на планетите.
* В мореплаването, космоса и авиацията.
* В биологията и медицината.
* В сеизмология (прогнозирането на земетресения).
видове магнитометри
магнитостатичните магнитометри
(Механична магнитометър) въз основа на измерване на механичната момент J, в качеството на инструмент индикатор магнит в областта на измерване. Понастоящем J магнитометри в различен дизайн сравнение:
* A усукване въртящ момент кварцови влакна (работещ на принципа на кварцови магнитометри и универсални магнитни variometers на кварц разтягане са чувствителни G
1 NT)
* От датата на тежестта (магнитен баланс с G
10-15 NT)
* Към въртящ момент, действащ върху спомагателната позоваване магнит, монтиран в определена позиция (ос на маркера и спомагателните магнитите са перпендикулярни позиция на равновесие). В последния случай, по-нататъшно определяне на период на колебание на спомагателната поле магнит Hi може да измерва абсолютната стойност Здравейте (абсолютен метод на Гаус).
Основната цел на магнитостатичните магнитометри - измерване компонент и абсолютната стойност на интензитета на геомагнитното поле, градиент поле и магнитни свойства на веществата.
индукция магнитометър
индукция магнитометър
Въз основа на феномена на електромагнитната индукция - електродвижеща сила се среща в измервателната намотка когато променя верига преминава през магнитното Θ поток. Промяна на потока в бобината може да бъде свързан:
* Промяна в размера или посока на полето се измерва в ден (примери - Индуциране variometers, флуксметъра). Най-простият флуксметъра (флуксметъра) е балистична галванометър действа силно pereuspokoennom режим (G
10-4 Wb / разделяне); широко използвани магнитно webermeters с G
10 - 6 Wb / деление фотоволтаични webermeters с G
10-8 Wb / разделяне и други.
* С периодична промяна в позицията (въртене колебанията) от измервателната намотка в областта на измерване (Фигура 2). teslametry просто да се намотае върху вала на синхронен двигател има G
10-8 Тесла. В най-чувствителните вибрационни магнитометри G
0.1-1 NT.
* С магнитното съпротивление на измервателната намотка, което се постига чрез периодична промяна на магнитната проницаемост на сърцевината на пермалой (периодично намагнетизирана до насищане поле с допълнителни променливо възбуждане); действащ на принципа на потока порта магнитометри са G
0.2-1 NT.
Индукционни магнитометри се използват за измерване на наземни и космически магнитните полета, технически области, в magnetobiology т.н.
* Вибриращ магнитометър
* флуксметъра
* Flux-порта магнитометър.
квантовата магнитометри
Устройства, базирани на свободната прецесия на магнитни моменти на ядрата и електроните във външно магнитно поле, както и други квантовите ефекти (ядрено-магнитен резонанс, електронен парамагнитен резонанс). В зависимост от метода за създаване на макроскопско магнитен момент, както и метод за откриване на сигнал разграничени: протонни магнитометри (свободен прецесия, с динамична поляризация и синхронен поляризация), магнитометри резонансните (електронни и ядрени), магнитометри оптично изпомпва др Quantum магнитометри се използват за измерване на напрежението. слаби магнитни полета (включително геомагнитна и магнитното поле в пространството) в проучване в магнетохимия (G 10 - 10.5 - 7 NT). Значително по-малко чувствителност (G
10-5 листна въшка) имат квантовата магнитометри за измерване на магнитното поле силни страни.
* Proton магнитометър.
* Магнитометър на хелий.
* Атомното магнитометър на алкален метал с оптично изпомпване.
+ Атомна магнитометър свободен от спин-обмен разширяване (крепостен селянин-магнитометър)
* SQUID (Eng. SQUID).