磁力計–金属探知機や地理的調査などの種類と用途

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磁力計とは何ですか?

磁力計は、地理的調査、考古学的調査、金属探知機、宇宙探査など、鉱化作用や地質構造を検出するためのさまざまなアプリケーションで広く使用されています。石油およびガス業界では、これらのメーターは傾斜掘削プロセスで重要な役割を果たします。これらのメーターは、陸上、空中、海洋、および微細加工された原子磁力計などのアプリケーションのタイプに基づいて利用できます。

磁力計は、磁場の強さ、場合によっては磁場の方向を測定するために使用されます。これらは科学機器に分類されます。このデバイスに取り付けられたセンサーは、周囲の磁場の磁束密度を測定します。磁束密度は磁場の強さに比例するので、出力は磁力線の強さまたは強さを直接与えます。地球は、場所に応じて異なる周波数で振動する磁束線に囲まれています。この磁場を歪める物体や異常は、磁力計によって検出されます。




これらのデバイスは、永久磁石と一時磁気の2種類の磁気を検出できます。一時的な磁性では、磁化率の高い材料が外部磁場から磁場を取得するため、材料の磁化率が高いほど、誘導磁場が強くなります。このタイプの測定は、考古学的プロセスで使用されます。永久磁性の源のいくつかは(鉄や他の金属のように)磁場の強さを測定するときに役立ちます。しかし、これらのデバイスは、原子核の磁気特性も利用しています。

2種類の磁力計:

磁力計は、スカラーとベクトルの磁力計の2つの基本的なタイプに分けられます。スカラーマノメーターは、磁束強度のスカラー値を非常に高い精度で測定します。これらは、陽子歳差運動、オーバーホール効果、およびイオン化ガス磁力計として再び区別されます。ベクトル圧力計は、磁場の大きさと方向を測定します。これらは、回転コイル、ホール効果、磁気抵抗、フラックスゲート、サーチコイル、SQUID、SERF磁力計などのさまざまなタイプに分類されます。これらすべてのタイプの圧力計について、以下で簡単に説明します。



1.スカラー磁力計

  • プロトン歳差磁力計

核磁気共鳴(NMR)を使用して、磁場中の陽子の共鳴周波数を測定します。分極性のDC電流がソレノイドを通過し、灯油のような水素に富む燃料の周りに高い磁束を生成します。これらの陽子のいくつかは、このフラックスと整列しています。分極フラックスが解放されると、陽子が通常の再配列に歳差運動する周波数を使用して、磁場を測定できます。

プロトン精密磁力計

によるプロトン精密磁力計 エンジニアガレージ

  • オーバーハウザー効果磁力計
オーバーハウス磁力計

によるオーバーハウス磁力計 誰俺

これもプロトン歳差運動タイプの同じ原理で機能しますが、ソレノイドの代わりに低 電力無線周波数信号 陽子を整列させるために使用されます。電子が豊富な液体が水素と結合すると、無線周波数(RF)信号が発生します。オーバーホール効果により、陽子は液体の原子核に結合します。歳差運動の周波数は磁束密度と線形であるため、電界強度の測定に使用できます。必要な消費電力が少なく、サンプリングレートが速くなります。


  • イオン化ガス磁力計

プロトン歳差磁力計よりも正確です。これは、光子エミッター光と、セシウム、ヘリウム、ルビジウムなどの蒸気で満たされたベイパーチャンバーで構成されています。セシウムの原子がランプの光子に遭遇すると、電子のエネルギーレベルは外部磁場に対応する周波数で変化します。この周波数変動は、磁場の強度を測定します。

ベクトル磁力計

  • フラックスゲート磁力計
フラックスゲート磁力計

フラックスゲート磁力計 ウィキメディア

これらは高感度アプリケーションに使用されます。フラックスゲートセンサードライブには、透磁率のコア材料を流す交流駆動電流があります。それは、によって巻かれた磁気的に影響を受けやすいコアで構成されています ワイヤーの2つのコイル 。 1つのコイルはAC電源によって励起され、絶えず変化するフィールドが2番目のコイルに電流を誘導します。この現在の変更は、背景フィールドに基づいています。したがって、交番磁界と誘導出力電流は、入力電流とはずれます。これが当てはまる程度は、背景磁場の強さに依存します。

  • SQUID磁力計

これは、薄い絶縁層で分離されて2つの平行な接合を形成する2つの超伝導体で構成されています。これらは低範囲の強度の場に非常に敏感であり、医療用途で脳または心臓によって生成される磁場を測定するために最も一般的に使用されます。

  • サーチコイル磁力計
コイル磁力計を検索

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これらは、ファラデーの電磁誘導法の原理に基づいています。これは、磁気コアに巻き付けられた銅コイルで構成されています。コアは、コイル内部に生成された磁力線によって磁化されます。磁場の変動により電流が流れ、この電流による電圧の変化が磁力計によって測定および記録されます。

  • 回転コイル磁力計

コイルが回転している間、磁場はコイルに正弦波信号を誘導します。この信号振幅は、磁場の強さに比例します。しかし、このタイプの方法は時代遅れです。

  • 磁気抵抗磁力計

これらは、印加された磁場または周囲の磁場によって電気抵抗が変化する半導体デバイスです。

磁力計のアプリケーション:

  • 考古学

遺跡、埋没物、水没物を検出する

  • 石炭探査

爆発を引き起こす敷居やその他の障害物を見つけるために使用されます

  • 軍事用途

潜水艦の活動を実行するために防衛と海軍で使用されます。

  • 防衛および航空宇宙

陸上、空中、海中および海中、宇宙用途で使用されます

  • 石油とガスの探査

発見された井戸を掘削する際に使用

  • 掘削センサー

掘削プロセスの方向またはパスを検出するために使用されます

  • プラズマの流れ

太陽風や惑星体の研究に使われます

  • ヘルスケアモニタリング

心臓機能を非侵襲的に測定できる診断システムなどの心臓アプリケーションを実行するために使用されます

  • パイプラインモニタリング

地下システムのパイプラインの腐食を検査し、監視の目的でこれらが使用されます

  • 測量士

地球物理学アプリケーションで使用

  • コンパス
  • 宇宙アプリケーション
  • 磁気データの画像処理

私の記事が磁力計についての基本的な知識をあなたに残してくれることを願っています。磁力計について知ったところで、質問を残します。感度に基づいて磁力計をどのように区別できますか。さらに、この概念または電気および 電子プロジェクト 以下のコメントセクションに質問と回答を残してください。