การใช้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กฟลักซ์เกตได้กลายเป็นที่แพร่หลายมากขึ้นในการใช้งานทางวิทยาศาสตร์และอุตสาหกรรมต่างๆ ในฐานะซัพพลายเออร์ชั้นนำของสนามแม่เหล็กฟลักซ์เกตฉันมักจะถามว่าอุปกรณ์เหล่านี้สามารถใช้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการตรวจจับวัตถุแม่เหล็กหรือไม่ ในโพสต์บล็อกนี้ฉันจะเจาะลึกด้านเทคนิคของเครื่องวัดความสามารถในการตรวจจับความสามารถในการตรวจจับวัตถุแม่เหล็กและแอพพลิเคชั่นที่ใช้งานได้จริง
วิธีการทำงานของสนามแม่เหล็กฟลุฟซ์เกต
ก่อนที่จะพูดคุยถึงความสามารถในการตรวจจับวัตถุแม่เหล็กมันเป็นสิ่งสำคัญที่จะต้องเข้าใจหลักการพื้นฐานที่อยู่เบื้องหลังเครื่องวัดคลื่นฟลักซ์เกต สนามแม่เหล็ก fluxgate ทำงานบนหลักการของความอิ่มตัวของแม่เหล็ก ประกอบด้วยแกนกลางที่ทำจากวัสดุแม่เหล็กที่มีความสามารถในการซึมผ่านได้ซึ่งมักจะแผลด้วยขดลวดสองชุด: ขดลวดกระตุ้นหลักและขดลวดตรวจจับทุติยภูมิ
ขดลวดหลักถูกขับเคลื่อนโดยกระแสสลับ (AC) กระแส AC นี้สร้างสนามแม่เหล็กสลับกันซึ่งทำให้แกนกลางอิ่มตัวในทิศทางหนึ่งและอีกทิศทางหนึ่ง เมื่อมีสนามแม่เหล็กภายนอกอยู่จะมีอคติกระบวนการอิ่มตัว อคตินี้ส่งผลให้เกิดการเปลี่ยนแปลงในฟลักซ์แม่เหล็กภายในแกนซึ่งตรวจพบโดยขดลวดทุติยภูมิ เอาท์พุทของขดลวดทุติยภูมิจะถูกประมวลผลเพื่อวัดความแข็งแรงและทิศทางของสนามแม่เหล็กภายนอก
ตรวจจับวัตถุแม่เหล็ก
ความสามารถของสนามแม่เหล็กฟลักซ์เกตในการตรวจจับวัตถุแม่เหล็กเกิดจากความจริงที่ว่าวัตถุแม่เหล็กสร้างสนามแม่เหล็กของตัวเอง เมื่อสนามแม่เหล็กฟลักซ์เกตอยู่ในบริเวณใกล้เคียงของวัตถุแม่เหล็กสนามแม่เหล็กของวัตถุจะเพิ่มลงในสนามแม่เหล็กโดยรอบ Magnetometer สามารถตรวจจับการเปลี่ยนแปลงนี้ในสนามแม่เหล็ก
ความไวของเครื่องวัด magnetometer fluxgate เป็นปัจจัยสำคัญในความสามารถในการตรวจจับวัตถุแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กที่มีความไวสูงสามารถตรวจจับสนามแม่เหล็กที่อ่อนแอมากซึ่งหมายความว่าพวกมันสามารถตรวจจับวัตถุแม่เหล็กขนาดเล็กหรือห่างไกล ตัวอย่างเช่นของเราDX - 530 เครื่องวัดประตูฟลักซ์ดิจิตอลแบบพกพาได้รับการออกแบบด้วยความไวสูงทำให้เหมาะสำหรับการตรวจจับวัตถุแม่เหล็กหลากหลายตั้งแต่ชิ้นส่วนโลหะขนาดเล็กไปจนถึงโครงสร้าง ferromagnetic ขนาดใหญ่
อีกแง่มุมที่สำคัญคือความละเอียดของเครื่องวัดสนามแม่เหล็ก ความละเอียดหมายถึงการเปลี่ยนแปลงที่เล็กที่สุดในสนามแม่เหล็กที่เครื่องวัดสนามแม่เหล็กสามารถวัดได้ แม่เหล็กที่มีความละเอียดสูงสามารถแยกแยะความแตกต่างระหว่างความแตกต่างเล็ก ๆ ในสนามแม่เหล็กทำให้สามารถตรวจจับได้แม่นยำยิ่งขึ้นและการจำแนกลักษณะของวัตถุแม่เหล็ก
ปัจจัยที่มีผลต่อการตรวจจับ
มีหลายปัจจัยที่สามารถส่งผลกระทบต่อความสามารถของเครื่องวัด magnetometer fluxgate ในการตรวจจับวัตถุแม่เหล็ก หนึ่งในปัจจัยที่สำคัญที่สุดคือระยะห่างระหว่างสนามแม่เหล็กและวัตถุแม่เหล็ก ความแข็งแรงของสนามแม่เหล็กลดลงตามสี่เหลี่ยมของระยะทางจากแหล่งที่มา ดังนั้นเมื่อระยะห่างระหว่างสนามแม่เหล็กและวัตถุแม่เหล็กเพิ่มขึ้นสนามแม่เหล็กที่ตรวจพบโดยเครื่องวัดความหมายจะอ่อนแอลงและอาจยากที่จะตรวจจับวัตถุ
การวางแนวของเครื่องวัดสนามแม่เหล็กก็มีบทบาทเช่นกัน เนื่องจากสนามแม่เหล็กฟลักซ์เกตวัดสนามแม่เหล็กในทิศทางที่เฉพาะเจาะจงการวางแนวของสนามแม่เหล็กที่สัมพันธ์กับสนามแม่เหล็กของวัตถุสามารถส่งผลกระทบต่อสัญญาณที่ตรวจพบ เพื่อการตรวจจับที่ดีที่สุดควรใช้เครื่องวัดสนามแม่เหล็กในลักษณะที่ช่วยเพิ่มส่วนประกอบของสนามแม่เหล็กของวัตถุให้สูงสุดตามแนวแกนที่ไวของเครื่องวัดสนามแม่เหล็ก
สนามแม่เหล็กสิ่งแวดล้อมยังสามารถรบกวนการตรวจจับวัตถุแม่เหล็ก สนามแม่เหล็กของโลกเป็นสนามพื้นหลังคงที่ที่สามารถปกปิดสนามแม่เหล็กของวัตถุได้ นอกจากนี้แหล่งที่มาของการรบกวนแม่เหล็กอื่น ๆ เช่นอุปกรณ์ไฟฟ้าหรือโครงสร้าง ferromagnetic ใกล้เคียงสามารถแนะนำเสียงรบกวนในการวัด แม่เหล็ก fluxgate ขั้นสูงเช่นเราเมตรฟลลักซ์และเมตรฟลลักซ์มีการติดตั้งอัลกอริทึมการประมวลผลสัญญาณขั้นสูงเพื่อลดผลกระทบของการรบกวนด้านสิ่งแวดล้อม
แอปพลิเคชันที่ใช้งานได้จริง
Magnetometers Fluxgate ใช้ในการใช้งานที่หลากหลายสำหรับการตรวจจับวัตถุแม่เหล็ก ในโบราณคดีพวกเขาจะใช้เพื่อค้นหาสิ่งประดิษฐ์โลหะที่ฝังอยู่ นักโบราณคดีสามารถใช้สนามแม่เหล็กแบบพกพาแบบพกพาเพื่อสำรวจพื้นที่ขนาดใหญ่ของที่ดินและตรวจจับลายเซ็นแม่เหล็กของเหรียญโบราณอาวุธหรือวัตถุโลหะอื่น ๆ ที่ฝังอยู่ใต้พื้นผิว
ในด้านธรณีวิทยาแม่เหล็กฟลักซ์เกตใช้เพื่อทำแผนที่ความผิดปกติของแม่เหล็กใต้ผิวดิน ความผิดปกติเหล่านี้สามารถบ่งบอกถึงการมีอยู่ของแร่ธาตุเช่นแร่เหล็กหรือแร่ธาตุ ferromagnetic อื่น ๆ นักธรณีวิทยาสามารถใช้สนามแม่เหล็กฟลุฟเต้ในอากาศหรือพื้นดินเพื่อดำเนินการสำรวจขนาดใหญ่และระบุทรัพยากรแร่ที่มีศักยภาพ
ในภาคการรักษาความปลอดภัยและการป้องกันตัวแม่เหล็กฟลักซ์เกตใช้สำหรับการตรวจจับวัตถุโลหะที่ซ่อนอยู่เช่นอาวุธหรืออุปกรณ์ระเบิด พวกเขาสามารถรวมเข้ากับจุดตรวจสอบความปลอดภัยหรือใช้ในหน่วยตรวจจับมือถือเพื่อสแกนสำหรับภัยคุกคามแม่เหล็ก
ข้อ จำกัด
ในขณะที่สนามแม่เหล็ก Fluxgate เป็นเครื่องมือที่ทรงพลังสำหรับการตรวจจับวัตถุแม่เหล็ก แต่ก็มีข้อ จำกัด บางประการ ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้ระยะห่างระหว่างสนามแม่เหล็กและวัตถุสามารถส่งผลกระทบอย่างมีนัยสำคัญต่อความสามารถในการตรวจจับ นอกจากนี้วัสดุที่ไม่ได้เป็นเฟอร์รัมเมนต์เช่นอลูมิเนียมหรือทองแดงไม่ได้ผลิตสนามแม่เหล็กที่แข็งแกร่งและยากที่จะตรวจจับโดยใช้เครื่องวัดขุ่นฟลักซ์เกต
บทสรุป
โดยสรุปเครื่องวัดความสามารถในการฟลักซ์เกตสามารถใช้อย่างมีประสิทธิภาพสำหรับการตรวจจับวัตถุแม่เหล็ก ความไวสูงความละเอียดและความสามารถในการวัดทิศทางของสนามแม่เหล็กทำให้เหมาะสำหรับการใช้งานที่หลากหลาย อย่างไรก็ตามปัจจัยต่าง ๆ เช่นระยะทางการปฐมนิเทศและการรบกวนด้านสิ่งแวดล้อมจำเป็นต้องได้รับการพิจารณาสำหรับการตรวจจับที่ดีที่สุด
ในฐานะซัพพลายเออร์ของแม่เหล็กฟลักซ์เกตที่มีคุณภาพสูงเรามุ่งมั่นที่จะให้ลูกค้าด้วยผลิตภัณฑ์และการสนับสนุนทางเทคนิคที่ดีที่สุด หากคุณมีความสนใจในการใช้เครื่องวัดฟลักซ์เกตสำหรับการตรวจจับวัตถุแม่เหล็กในแอปพลิเคชันเฉพาะของคุณเราขอเชิญคุณติดต่อเราสำหรับข้อมูลเพิ่มเติมและเพื่อหารือเกี่ยวกับความต้องการการจัดซื้อของคุณ ทีมผู้เชี่ยวชาญของเรายินดีที่จะช่วยเหลือคุณในการเลือกเครื่องวัดสนามแม่เหล็กที่เหมาะสมที่สุดสำหรับความต้องการของคุณ
การอ้างอิง
- Blakely, RJ (1996) ทฤษฎีที่มีศักยภาพในแรงโน้มถ่วงและการใช้งานแม่เหล็ก สำนักพิมพ์มหาวิทยาลัยเคมบริดจ์
- Nabighian, MN, & Hansen, RO (2001) 3 - D การถ่ายภาพแม่เหล็กโดยใช้การไล่ระดับสีทั้งหมดของสัญญาณการวิเคราะห์ ธรณีฟิสิกส์, 66 (6), 1941 - 1954
- Paterson, NR, & Reeves, RD (1985) วิธีการแม่เหล็กในธรณีฟิสิกส์ประยุกต์ Elsevier