¿Qué son los magnetómetros?
Los magnetómetros se utilizan ampliamente en diversas aplicaciones como estudios geográficos, estudios arqueológicos, detectores de metales, exploraciones espaciales, etc. para detectar la mineralización y las estructuras geológicas. En la industria del petróleo y el gas, estos medidores juegan un papel importante en un proceso de perforación direccional. Estos medidores están disponibles según el tipo de aplicaciones, como magnetómetros atómicos terrestres, aéreos, marinos y microfabricados.
Los magnetómetros se utilizan para medir la fuerza del campo magnético y, en algunos casos, la dirección del campo. Estos vienen bajo instrumentos científicos. Un sensor que está conectado a este dispositivo mide la densidad de flujo del campo magnético que lo rodea. Dado que la densidad del flujo magnético es proporcional a la fuerza del campo magnético, la salida proporciona directamente la intensidad o fuerza de las líneas magnéticas. La Tierra está rodeada por líneas de flujo que vibran a diferentes frecuencias dependiendo de las ubicaciones. Cualquier objeto o anomalía que distorsione este campo magnético es detectado por un magnetómetro.
Estos dispositivos pueden detectar dos tipos de magnetismo, magnetismo permanente y temporal. En el magnetismo temporal, el material magnéticamente susceptible adquiere el campo magnético del campo externo, por lo que cuanto mayor es la susceptibilidad magnética del material, más fuerte es el campo magnético inducido. Este tipo de medición se utiliza en procesos arqueológicos. Algunas de las fuentes del magnetismo permanente son (como el hierro, otros metales) útiles al medir la fuerza del campo magnético. Sin embargo, estos dispositivos también aprovechan las propiedades magnéticas de los núcleos de los átomos.
2 tipos de magnetómetros:
Los magnetómetros se dividen en dos tipos básicos: manómetros escalares y vectoriales. El manómetro escalar mide el valor escalar de la intensidad del flujo magnético con una precisión muy alta. Estos se diferencian nuevamente como precesión de protones, efecto de revisión y magnetómetros de gas ionizado. Un manómetro vectorial mide la magnitud y la dirección del campo magnético. Estos se dividen en varios tipos como magnetómetros de bobina giratoria, de efecto Hall, magnetorresistivos, de flujo, de bobina de búsqueda, SQUID y SERF. Todos estos tipos de manómetros se describen brevemente a continuación.
1. Magnetómetro escalar
- Magnetómetro de precesión de protones
Utiliza resonancia magnética nuclear (RMN) para medir la frecuencia de resonancia de los protones en un campo magnético. Una corriente CC polarizante pasa a través de un solenoide, que crea un alto flujo magnético alrededor del combustible rico en hidrógeno como el queroseno. Algunos de estos protones están alineados con este flujo. Cuando se libera el flujo de polarización, la frecuencia de precesión de los protones al realineamiento normal puede usarse para medir el campo magnético.
Magnetómetro de precisión de protones de ingenieros de garaje
- Magnetómetro de efecto Overhauser
Magnetómetro de reacondicionamiento de quien yo
Esto también funciona con el mismo principio del tipo de precesión de protones, pero en lugar del solenoide un bajo señal de radiofrecuencia de potencia se utiliza para alinear los protones. Cuando un líquido rico en electrones se combina con hidrógeno, se somete a una señal de radiofrecuencia (RF). Por efecto de reacondicionamiento, los protones se acoplan a los núcleos del líquido. La frecuencia de precesión es lineal con la densidad de flujo magnético y, por tanto, se puede utilizar para medir la intensidad del campo. Requiere menos consumo de energía y tiene velocidades de muestreo más rápidas.
- Magnetómetros de gas ionizado
Es más preciso que el magnetómetro de precesión de protones. Se compone de un emisor de fotones de luz y una cámara de vapor llena de vapores como cesio, helio y rubidio. Cuando el átomo de cesio se encuentra con el fotón de la lámpara, los niveles de energía de los electrones varían a la frecuencia correspondiente al campo magnético externo. Esta variación de frecuencia mide la intensidad del campo magnético.
2 . Magnetómetros vectoriales
- Magnetómetro Fluxgate
Magnetómetro Fluxgate de wikimedia
Se utilizan para aplicaciones de alta sensibilidad. Una unidad de sensor de compuerta de flujo tiene una corriente de activación alterna que hace funcionar un material de núcleo permeable. Consiste en un núcleo magnéticamente susceptible enrollado por dos bobinas de alambre . Una bobina es excitada por el suministro de CA y el campo en constante cambio induce una corriente eléctrica en la segunda bobina. Este cambio actual se basa en el campo de fondo. Por tanto, el campo magnético alterno y la corriente de salida inducida estarán fuera de sintonía con la corriente de entrada. La medida en que este sea el caso dependerá de la fuerza del campo magnético de fondo.
- Magnetómetros SQUID
Consiste en dos superconductores separados por finas capas aislantes para formar dos uniones paralelas. Estos son muy sensibles para los campos de intensidad de rango bajo y se usan más comúnmente para medir los campos magnéticos producidos por el cerebro o el corazón en aplicaciones médicas.
- Magnetómetro de bobina de búsqueda
Buscar magnetómetro de bobina por nasa
Estos se basan en el principio de las leyes de inducción de Faraday. Se compone de bobinas de cobre que se envuelven alrededor de un núcleo magnético. El núcleo se magnetiza mediante las líneas del campo magnético producidas dentro de las bobinas. Las fluctuaciones en el campo magnético dan como resultado el flujo de corrientes eléctricas y el magnetómetro mide y registra los cambios de voltaje debidos a esta corriente.
- Magnetómetro de bobina giratoria
Mientras la bobina gira, el campo magnético induce la señal de onda sinusoidal en la bobina. Esta amplitud de la señal es proporcional a la fuerza del campo magnético. Pero este tipo de método está desactualizado.
- Magnetómetro Magneto Resistivo
Se trata de dispositivos semiconductores en los que la resistencia eléctrica varía con el campo magnético aplicado o ambiental.
Aplicaciones del magnetómetro:
- Arqueología
Detectar los sitios arqueológicos, objetos enterrados y sumergidos
- Exploración de carbón
Se utiliza para localizar los umbrales y otros obstáculos que provocan una explosión.
- Aplicaciones militares
Utilizado en defensa y marina para realizar las actividades submarinas.
- Defensa y aeroespacial
Se utiliza en tierra, en el aire, en el mar y en el mar, y en aplicaciones espaciales.
- Exploración de petróleo y gas
Utilizado durante la perforación de los pozos descubiertos
- Sensores de perforación
Se utiliza para detectar la dirección o trayectoria de los procesos de perforación.
- Flujos de plasma
Se usa mientras se estudia sobre el viento solar y el cuerpo planetario.
- Monitoreo de la atención médica
Se utiliza para realizar aplicaciones cardíacas como un sistema de diagnóstico capaz de medir de forma no invasiva la función cardíaca
- Monitoreo de oleoductos
Inspección de la corrosión de la tubería en los sistemas subterráneos y también con fines de monitoreo estos se utilizan
- Topógrafos
Utilizado en las aplicaciones de geofísica
- Brújulas
- Aplicaciones espaciales
- Procesamiento de imágenes de los datos magnéticos
Espero que mi artículo te deje con los conocimientos básicos sobre magnetómetros. Ahora que conoces los magnetómetros, te dejo una pregunta: ¿cómo puedes diferenciar los magnetómetros en función de su sensibilidad? Además, cualquier consulta sobre este concepto o sobre electricidad y proyectos electronicos Por favor, deje su pregunta y respuesta en la sección de comentarios a continuación.
