磁敏探测器
为了探测封闭介质(地下、水下、雪里等等)里的金属,使用几种金属探测器,它们的区别首先是作用原理上,也就是灵敏元件的区别。金属探测器可以分为两大类:第一类是感应式(涡电流)金属探测器,第二类是磁敏金属探测器。感应式金属探测器可以探测由不导电或弱导电介质封闭的任何导电物体,其工作原理如下:在激励的感应强度线圈上经过脉冲或周期性的电流,在未知的导电物体上感应出涡电流,信号线圈系统接收物体上诱导(感应)电流。根据上述情况感应式金属探测器可以视为主动探测器,即对要探测的物体作用。
磁敏仪器与感应式探测器的主要区别是:这种探测器只能找到铁磁物体。铁磁物体要么有自身磁场,要么使地球的均匀磁场失真,在任何情况下磁场值在灵敏元件区域内改变了自身的值和方向。这就是铁磁物体的特点。对于未知物体来说,这些仪器是被动式的,即不对物体产生任何作用。
金属探测器最主要的参数是其灵敏度,即探测未知物体的最大距离。在这种情况下,规范此参数,使之成为探测器的统一参数实际上是不可能的,不仅仅是因为它们的作用原理不同,而且变换器的结构和处理信号的功能也不一样,还因为未知物体的形状和金属特性各异。对于感应式金属探测器来说,通常作为灵敏度标准,使用了圆形或方形的由不同金属和不同大小制成的板片,借助于这些板片可以比较不同感应式金属探测器探测到它们的距离。不采用这种确定磁敏金属探测器灵敏度的方法的原因是:探测铁磁物体的最大深度不仅取决于此物体的大小,还取决于此物体的空间定向和相对于灵敏元件的定向,也取决于物体磁化的程度。在描述探测仪器的性能时,为了具体说明灵敏度,要说明物体埋藏的深度、形状、大小和〔很多人知晓的)生产材料。
对于磁敏金属探测器来说,其灵敏度由仪器可以记录的磁场感应强度值来标识。通常量纲为nT(1nT=10-9 T ).
除了灵敏度可以确定仪器的质量外,还可以用其它的参数,诸如分辨率,其量纲同样是nT,就是确定仪器可以记录的感应强度的最小差。
为了介绍现代磁强计可以记录的磁场的感应强度值,计算由载电1mA的导线在O.lm距离上产生的磁场就足够了。
地球磁场约为35000nT,这是平均值,在地球不同点上该值在35000一60000nT,范围内变化,这样,探测铁磁物体就是在地球磁场背景下探测磁场的增量,由铁磁物体产生的失真来决定。
有几种物理原理和基于这些原理的磁敏仪器可以记录地球磁场的最小变化或由铁磁物体引起的失真。取决于作用原理和要解决的任务,现代磁强计的灵敏度为0.01 nT --1nT.
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