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磁力仪的主要技术指标

发布时间:2018-05-02浏览次数:2285返回列表

磁力具有多元化的应用,包括目标体定位:如潜艇、沉船、隧道挖掘机危害、煤矿灾害、未爆炸武器、有毒废水、矿物储量和地质结构。还有一些应用如心脏监视器、武器系统定位、防抱死系统里的传感器、天气预报(通过太阳活动周期)、钢塔架、钻导引系统、考古学、板块构造、无线电波传播和行星探索。

实验室磁力仪

实验室磁力仪用来测量磁化程度,也被称为样品材料的磁矩。与调查用的磁力仪不同,实验室用的磁力仪通常把需要测试的样本放在磁力仪中,温度、磁场和样本的其他参数可以控制。样品的磁化程度,主要取决于原子内部不成对电子的排序,小部分取决于核磁矩、拉摩尔抗磁性等。

磁通门磁力仪

磁通门磁力仪于20世纪30年代由维克多在海湾实验室发明。在第二次大战期间将其用于探测潜艇。战后通过测量海底的磁性板块的位移用于研究板块构造。磁通门罗盘和梯度计测量磁场的方向和大小。磁通门价格实惠、耐用,轻便。再加上低功耗的特点,使得磁通门对一系列的敏感测量十分理想。梯度计通常用于考古勘探和未爆弹药(UXO)的检测,如德国军工的Foerster探伤仪。

考古学中的磁探测

在“TIMETEAM”节目中推广地球物理学的应用,包括考古工作探测坟墓、烧砖和磁性宝石如玄武岩、花岗岩中使用的磁技术。磁性土壤和扰动土的分异致密可以映射行人轨道和道路的情况,如耕犁过的田野表现为噪声来源。

煤矿探测与定向钻井磁力仪

可以应用在区域尺度盆地,更常的应用是煤矿开采危害监测,如破坏性资源玄武岩体(脉、山脊、火山口),这些对煤矿开采设备都具危害。地面上的高分辨率探测可以得到较好的结果(线长10米,点距0.5米)。磁力仪也被应用于油和气的定向钻井中的方位角探测,搭配加速度计使用即可以确定倾角又可以确定钻头方位。

军事

出于防御目的,海军将磁力仪阵列摆放于海底战略位置(如港口)来监测潜艇活动。俄罗斯的钛潜艇耗费巨大代价专门设计用来抵抗这样的测探系统(钛是非磁性的)。军用潜艇定期通过大型水下环来逃避海底探测系统、磁异常探测器的监测。但潜艇是不能完全被消磁的。由于船体在压力下被扭曲,可以通过测量潜艇的磁场来判断深度。潜艇拖拽阵列声呐来探测船艇,甚至可以识别不同的螺旋桨的噪声。声呐阵列需要定位,这样才能确定方向(如船舶)。该阵列不能按一条直线拖拽,所以磁通门磁力仪被用于标定阵列中的每个声呐节点的方向。磁通门也可以在武器导航系统中使用,但是很大程度上已经被GPS和环形激光器陀螺仪所取代。

航磁调查

磁力调查在寻找磁异常(矿异常)非常有用,如脉石矿物与矿床沉淀。如加拿大和美国投入巨资做大陆和海洋环境的航磁调查,目的是为了发现矿藏。通常的航磁调查,飞行高度100米,线距400米,每10米或大于10米读数1次。为了克服数据的不对称性,数据会做插值(一般为5次)和平均处理。这样的数据会被以80×80米网格化,用软件进行处理。

移动

很多智能里都嵌入了磁力仪,应用在指南针的功能中。iPhone3GS中有一个坡莫合金传感器—霍尼韦尔(Honeywell)生产的AN-203。2009年,三轴磁力仪的价格跌破1美元而且还在继续下降。三轴磁力仪的应用同样也说明了它在确定方位和倾角方面不够灵敏。

航天

磁力仪也被应用在Cassini-Huygens探索土星任务中。该系统包括矢量氦磁力仪和磁通门磁力仪。在探索水星Messenger任务中,磁力仪也是其中一个部件。磁力仪可以被如Goes这样的卫星用来测量某行星或者月球上的磁场的大小和方向。