Magflux

Šta je to Magflux skener?

Magflux skener predstavlja elektronski merni uređaj za prostornu detekciju i analizu perturbacija magnetnog fluksa, zasnovan na primeni tzv. fluxgate magnetometarskih senzora. Uređaj je namenjen identifikaciji i karakterizaciji feromagnetnih objekata i struktura unutar definisanog mernog područja, kao i  detekciji lokalnih magnetnih anomalija, najčešće nastalih prisustvom feromagnetnih materijala u mernom prostoru.

Rad uređaja se zasniva na primeni tzv. fluxgate senzora, pri čemu se lokalne varijacije magnetnog fluksa prevode u frekvencijski domen radi dalje analize i interpretacije. Intenzitet i smer magnetnog polja biva registrovan i konvertovan u električni signal pogodan za obradu i evaulaciju, čime se omogućava prostorno mapiranje magnetnih anomalija terena.

Čemu služi Magflux skener?

Uređaj se primarno koristi kao moćan alat za dobijanje uvida u raspodelu intenziteta magnetnog polja na terenu ili u prostoru koji se ispituje. Zbog visoke osetljivosti na male promene magnetnog polja, uređaj se koristi u geofizičkim i geološkim istraživanjima za mapiranje varijacija Zemljinog magnetnog polja i identifikaciju podzemne mineralizacije. Takođe nalazi značajnu primenu u arheologiji za detekciju zakopanih struktura, kao i u bezbednosnim sistemima za pronalaženje metalnih objekata i podzemne električne i kanalizacione infrastrukture.

Skeniranjem definisanog mernog područja uređaj registruje lokalne varijacije magnetnog polja i omogućava formiranje "magnetne mape" posmatrane površine. Na osnovu ovako dobijene raspodele magnetnih anomalija moguće je analizirati strukturu i prisustvo objekata ili heterogenosti u materijalu koji se nalazi unutar mernog područja.

Primena sistema zasnovanih na fluxgate magnetometriji nije usko ograničena na geološka ispitivanja. Naprotiv, reč je o zreloj, ali i dalje vrlo aktivnoj tehnologiji. Primena obuhvata veoma širok spektar naučno-istraživačkih i industrijskih oblasti. U navigacionim sistemima čest je deo elektronskih kompasa i sistema za određivanje orijentacije vozila. U oblasti svemirskih istraživanja, fluxgate magnetometri predstavljaju standardni instrument na satelitima i svemirskim sondama za karakterizaciju magnetnih polja Zemlje i drugih planeta. Primenjuju se i u oblasti nedestruktivne defektoskopije razlilčitih materijala.

Razvoj specijalizovanih uređaja zasnovanih na ovoj tehnologiji, prilagođenih specifičnim istraživačkim ili industrijskim zadacima, moguć je i realizuje se u skladu sa zahtevima naručioca. Uređaj za skeniranje terena i kreiranje magnetne mape je dostupan u prodavnici, dok za izradu uređaja drugih namena po narudžbini obratiti se mejlom ili pomoću kontakt forme

Magflux skener pronalazi podzemnu vodu.

Kada je reč o detekciji podzemnih voda, važno je precizirati da uređaj ne registruje samu vodu (koja je dijamagnetična i slabo primetna), već registruje sekundarne efekte koje prisustvo vode izaziva u svom okruženju:

1. Magnetni kontrast i mineralizacija: Voda koja se kreće kroz podzemne slojeve ili se zadržava u akviferima često menja oksidaciono stanje minerala gvožđa u okolnim stenama. Ovi procesi menjaju i magnetnu permeabilnost materijala, stvarajući dugačke, linearne anomalije niskog gradijenta na koje Fluxgate senzori reguju.

2. Elektrotelurske struje (Elektro-kinetički efekat): Protok vode kroz porozne stene generiše mikro-električne struje (elektro-kinetički potencijal). Ove struje, prema Amperovom zakonu, stvaraju sopstvena, veoma slaba magnetna polja koja se superponiraju na postojeće polje Zemlje.

S tim u vezi, prisustvo podzemnih vodonosnih slojeva Magflux skener registruje kao specifičnu devijaciju u niskofrekventnom opsegu. Budući da su vodeni rezervoari prostorno masivni ali magnetno slabi, oni ne proizvode oštre pikove napona karakteristične za feromagnetne predmete, već uzrokuju širenje odziva u vremenskom domenu. Ovaj fenomen se manifestuje kroz pad rezultujuće frekvencije signala tokom kretanja sonde, jer tada senzor ulazi u zonu stabilne, ali duboke magnetne depresije uzrokovane pomenutim fenomenima.

Kako izgleda Magflux skener?

Uređaj poseduje ugrađeni OLED displej za prikaz mernih informacija u realnom vremenu, kao i zvučnik koji po aktivaciji daje trenutni audio-feedback promene magnetnog polja, čime se korisniku pruža intuitivan način interpretacije signala bez potrebe za stalnim vizuelnim praćenjem vrednosti. Uz uređaj dolazi i namenski razvijena Android aplikacija koja služi podešavanju parametrata, vizualizaciji podataka i memorisanju merenih vrednosti formirajući snimke koji se mogu kasnije analizirati kako pomoću same aplikacije, tako i pomoću ostalih softverskih alata na računaru. Magflux skener i aplikacija kontinuirano komuniciraju pomoću BLE (Bluetooth low energy) tehnologije. Zamenjive baterije projektovani radni vek sa jednom baterijom iznosi.

Magflux skener predstavlja penosni ručni uređaj. Čine ga dva osnovna elementa:

1. Sonda - koja predstavlja senzorski element

2. Elektronski sklop - koji vrši akviziciju signala, njegovu obradu i konverziju i održava komunikaciju sa pametnim telefonom kome prenosi podatke radi dalje vizualizacije i skladištenja.

Po dolasku na teren koji će biti podvrgnut ispitivanju, neophodno je precizirati dimenzije ispitivane oblasti. Nakon povezivanja, veličina ispitivane mreže se unosi u aplikaciju i tada korisnik vrši merenje na svakoj tačke u datoj oblasti. Pritiskom na taster vrednost biva poslata android uređaju gde se ista uparava sa definisanom pozicijom. U realnom vremenu se u aplikaciji formira trodimenzionalni grafik, tj. tzv. "surface" grafik koji predstavlja mapu distribucije magnetnog polja ispitivane oblasti. Po završetku snimanja datog terena, vrši se memorisanje snimka, čiji prikaz se može reprodukovati u svakom trenutku, a takođe i izvesti u računar radi dalje orade, analize i vizualizacije pomoću ostalih softverskih alata.

Mapiranje magnetnog polja

Kako radi Magflux skener?

Fluxgate senzor se u osnovi sastoji od feromagnetičnog jezgra i dve zavojnice. Senzor dobija električni signal na primarnoj (pobudnoj, eng. excitation) zavojnici, koji aktivno pobuđuje feromagnetično jezgro, dovodeći ga u stanje magnetnog zasićenja u oba smera u okviru jednog ciklusa.

U odsustvu spoljnog magnetnog polja, sekundarna (senzorska, eng. sense) zavojnica rezultuje simetričnim izlazniim signalom indukovanog napona. Ako bismo posmatrali grafik promene napona sa vremenom, izlazni signal bi bio vertikalno i horizontalno simetričan. Međutim, prisustvo spoljnog magnetnog polja narušava simetriju indukovanog napona u odnosu na vremensku osu - impulsi zasićenja se više ne javljaju u pravilnim intervalima, već dolazi do njihovog faznog pomaka i promene amplitude. Rad uređaja se zasniva se na preciznom merenju vrednosti indukovaog napona sa senzora tokom njegove interakcije sa magnetnim poljem okoline, uključujući i geomagnetno polje Zemlje.

Kako je primerni cilj rada uređaja detekcija različitih, pa i slabih intenziteta magnetnog polja ispod površine zemlje, uređaj poseduje dva senzora, koji su postavljeni jedan iznad drugog, na odgovarajućoj udaljenosti. Uloga gornjeg, tzv. atmosferskog, senzora jeste karakterizacija magnetnog polja atmosfere, odnosno šire okoline mernog područja. Uloga donjeg, tzv. radnog senzora, jeste karakterizacija magnetnog polja koje deluje iz površine zemlje. Kako karakter magnetnog polja varira u zavisnosti od lokacije ispitivanja, detekcija magnetnih podpovršinskih anomalija se vrši na osnovu analize razlike u intenzitetu signala sa atmosferskog i radnog senzora. Kada je razlika jednaka nuli, nema lokalne distorzije manetnog polja, te da je magnetno ponašanje podpovršinske oblasti jednako ponašanju atmosfere. Ukoliko razlika postoji, prisutna je distorzija magnetnog polja podpovršinskih slojeva, što ukazuje na postojanje feromagnetičnih objekata ili prirodnih anomalija ispod površine (voda, šupljine). Sva potrebna merenja se vrše automatski, načinom na koji je uređaj programiran. Elektronski deo uređaja kontinuirano registruje navedene frekvencijske promene, vrši njihovu digitalnu obradu i šalje ih u mobilni telefon, gde aplikacija formira vizualni prikaz merenaja i podatke memoriše radi kasnije obrade ili interpretacije pomoću drugih softverskih alata.

U datom tekstu je opisan osnovni princip rada uređaja. Naučna oblast je vrlo široka i trenutno je prisut

Kontakt

Postavi pitanje | Ostavi komentar
Daj sugestiju | Priključi se razvoju

Telefon

123-123-1234

Email

office@magflux.io