Magnetometru în uz
Magnetometru - un dispozitiv pentru măsurarea caracteristicilor câmpului magnetic și a proprietăților magnetice ale substanțelor (materiale magnetice). În funcție de valorile determinate distinge instrumente de măsură: intensitatea câmpului (erstedmetry) câmp (inclinometers și declinator) gradient de câmp (gradiometrelor), inducție magnetică (teslametry), flux magnetic (webermeters sau fluxmeters), forța coercitivă (coercimeters) , permeabilitatea magnetică (mu-metri), susceptibilitatea magnetică (kappa-metri), momentul magnetic. Într-un sens mai îngust Magnetometer - aparat pentru măsurarea intensității, direcția și câmpul magnetic gradientului. Distingeți magnetometrul pentru măsurarea valorilor absolute ale caracteristicilor câmpului și modificărilor relative ale câmpului în spațiu sau timp. Acestea din urmă se numesc magneți de variometru. Magnetometrul este clasificat ca privind condițiile de funcționare (starea de echilibru. Pe platformele mobile, etc.), și în cele din urmă, în conformitate cu fenomenele fizice care au stat la baza acțiunii lor.
Tipuri de magnetometre
- magnetometre magnetostatice - bazat pe măsurarea momentului mecanic J, acționând asupra instrumentului indicator măsurat INSM câmp magnetic; J = [M NISM], unde M - momentul magnetic al magnetului indicator. Magnetometrul J Moment in design diferit comparativ: a) un cuplu de torsiune a filamentului de cuarț (care funcționează pe acest principiu magnetometre cuarț și Variometre magnetice universale se întind pe cuarț au o sensibilitate G
1 ntl); b) cu momentul gravitației (echilibrul magnetic cu G
10-15 ntl); c) cu momentul care acționează asupra magnetului de referință auxiliar, montat într-o anumită poziție (axele indicatorului și magneții auxiliari se află în poziție de echilibru perpendiculară). În ultimul caz, prin determinarea suplimentară a perioadei de oscilație a magnetului auxiliar în câmpul Low, este posibil să se măsoare valoarea absolută a lui Nizm (metoda Gauss absolută). Scopul principal al magnetometrelor magnetostatice este măsurarea componentelor și magnitudinea absolută a intensității câmpului geomagnetic (Figura 1), gradientul de câmp și, de asemenea, proprietățile magnetice ale substanțelor.- magnetometre Electric - NISM bazat pe comparația cu o referință electrovalve = câmp H kl, unde k - solenoid constant determinate de geometrice si design parametrii l, I - curentul măsurat. magnetometru electromagnetică compus dintr-un comparator pentru măsurarea bobina solenoidală și dimensiuni teodolit pentru axa de orientare precisă a solenoidului în direcția sistemului de măsurat potențiometric componentele câmpului pentru măsurarea curentului I și sonda de detectare - câmpurile indicator de egalitate. Sensibilitatea unui magnetometru de acest tip 1 μe, domeniul principal de aplicare este măsurarea componentelor orizontale și verticale ale câmpului geomagnetic.
- magnetometre cu inducție - bazată pe fenomenul de inducție electromagnetică - apare emf în bobina de măsurare, atunci când schimbarea care trece prin calea schimbării fluxului magnetic în flux df în bobina poate fi asociat cu: a) schimbarea în mărime sau direcția câmpului fiind măsurate în timp (exemple - Variometre cu inducție, fluxmeters) . Cel mai simplu fluxmetru (webermeter) este un galvanometru balistic. funcționând într-un mod puternic re-calmat (G
10 - 4 fps / diviziune); magnetoelectric web thermometers cu G
10 - 6 wb / diviziune, termometre cu membrană fotoelectrică cu G
10 - 8 fps și altele; b) cu o schimbare periodică a poziției (rotație, oscilație) a bobinei de măsurare din câmpul măsurat; Cele mai simple telesmetere cu bobină pe arborele motorului sincron au G
10 - 4 tone. Cel mai sensibil magnetometru vibrațional G
0,1 - 1 ntl (nano Tesla); c) cu o schimbare a rezistenței magnetice a bobinei de măsurare, care se realizează prin schimbarea periodică a permeabilității magnetice a miezului permalloy (acesta este magnetizat periodic până la saturație cu un câmp de excitație variabil auxiliar); Magnetometrele care funcționează în conformitate cu acest principiu au un G
0,2 - 1 nt. Folosit pentru a măsura câmpurile magnetice terestre și cosmice, domenii tehnice, în magnetobiology etc. Quantum magnetometre - .. instrumente bazate pe rezonanță magnetică nucleară, rezonanță paramagnetică de electroni, precesie liberă a momentelor magnetice ale nucleelor și electronii într-un câmp magnetic extern, precum și alte efecte cuantice. Pentru a observa dependența frecvenței precesiei momentelor magnetice w microparticule de măsurat INSM intensitatea câmpului (w = g NISM unde g - raportul giromagnetic) este necesar pentru a crea un ansamblu de microparticule momentului magnetic macroscopic (nuclee sau electroni). În funcție de metoda de a crea un moment magnetic macroscopic, și o metodă de detectare a semnalului distins: magnetometre proton (precesiune liber, cu polarizare dinamică și polarizare sincron), a magnetometrele rezonanță (electronice și nucleare), magnetometrele pompati optic și altele (a se vedea art .. Cu magnetometru cuantic). magnetometre Quantum sunt utilizate pentru măsurarea intensității câmpurilor magnetice slabe (inclusiv câmpul geomagnetic și magnetic în spațiu) în explorare în magnetochimie (G 10-5 - 10-7 nT). Sensibilitate semnificativ mai mică (G
10 - 5 t) au magnetometre cuantice pentru măsurarea câmpurilor magnetice puternice. Magnetometrele cuantice superconductoare se bazează pe efectele cuantice ale superconductorilor. ejecția câmpului magnetic de la supraconductor (vezi efectul Meissner), cuantificarea fluxului magnetic în supraconductor, dependența curentului critic de contact dintre cele două supraconductoare. Magnetometrele superconductoare măsoară componentele câmpului geomagnetic, au găsit aplicații în biofizică. magnetochimie etc. Sensibilitatea magnetometrelor superconductoare ajunge
10 - 5 nt.
- magnetometre galvanomagnetica - bazată pe fenomenul de curbură a traiectoriei sarcinilor electrice care se deplasează într-un câmp magnetic-organisme, sub influența forței Lorentz. Acest grup magnetometre includ efect Hall magnetometru (apare între fețele diferenței de potențial placă conductoare proporțională cu fluxul de curent și închizători); Magnetometrul cu efect Gauss (variația rezistenței conductorului într-un câmp magnetic transversal este scăzută); asupra fenomenului căderii curentului anod în magnetroane de vid și tuburile catodice (deflexie de electroni cauzate de un câmp magnetic) și altele. La acțiunea bazată pe efectul Hall de diferite tipuri teslametrov pentru măsurarea constante, variabile și câmpuri magnetice pulsatorii (sensibilitate 10 - cu 4 - 10 - 5 afide ;. gradiometrelor și dispozitive pentru investigarea proprietăților magnetice ale sensibilității materialelor teslametrov care lucrează pe baza efectului Gauss ajunge la 10 microvolți / sensibilitatea magnetometrului cu vid electronic
utilizarea
Trimiteți-le prietenilor: