30 - Tipos de magnetómetros
Summary
TLDREste script ofrece una visión detallada de los diferentes tipos de magnetómetros y su funcionamiento. Se discuten tres principales: el magnetómetro de flux gate, el de procesión protonica y el de bombeo óptico. El magnetómetro de flux gate es compacto y capaz de medir el campo magnético en tres dimensiones, útil para levantamientos magnéticos en vehículos. El de procesión protonica es portátil y registra tanto el campo magnético como la ubicación geográfica, con tecnologías que varían desde modelos antiguos hasta sistemas modernos con memoria interna y visualización en tiempo real. El magnetómetro de bombeo óptico, el más sensible de los tres, utiliza gases como rubidio o potasio y permite mediciones de alta precisión, ideal para aplicaciones donde se requieren señales muy pequeñas, como en alcohometría. El script también aborda la teoría detrás de su funcionamiento, como la alineación del momento dipolar en presencia de campos magnéticos y el uso de la frecuencia de Larmor para medir campos magnéticos terrestres con gran exactitud.
Takeaways
- 🧲 Existen varios tipos de magnetómetros, principalmente magnetómetros de procesión pro tónica, magnetómetros de bombeo óptico y magnetómetro tipo flux gate.
- 📡 Los magnetómetros de flux gate son compactos y capaces de medir el campo magnético en tres direcciones, útiles para levantamientos magnéticos montados en vehículos.
- 🚗 Para evitar interferencias, es importante alejar los magnetómetros de fuentes de campo magnético fuerte, como los frenos de un vehículo.
- 🔍 El funcionamiento de los magnetómetros de flux gate implica la utilización de bobinas primarias y secundarias, con materiales de alta susceptibilidad y baja manifestación remanente.
- 🌐 Los magnetómetros de procesión pro tónica son portátiles, a menudo incluyen un GPS para registrar la localización de los campos magnéticos medidos.
- ⏱️ Los magnetómetros de presión pro tónica funcionan mediante un fluido con alto contenido de hidrógeno, el cual se alinean con el campo magnético de la Tierra cuando se induce una corriente.
- 📊 La resolución típica de un magnetómetro de presión pro tónica es de alrededor de 1 a 100 pT, y el tiempo de medición es de aproximadamente 2 a 3 segundos.
- 🔬 Los magnetómetros de bombeo óptico utilizan elementos como el rubidio o el potasio, que tienen un único electrón en su capa de valencia más externa, permitiendo una resolución más fina.
- 🕵️♂️ Estos magnetómetros son sensibles y se utilizan en aplicaciones donde se requieren señales más pequeñas, como en alcohometría o en la exploración de minerales.
- 🌟 El principio de funcionamiento de los magnetómetros de bombeo óptico se basa en el cambio de estado de los electrones影响 por la luz y la radiofrecuencia, lo que afecta la absorción y emisión de luz medida por una fotocelda.
- ⏳ El bombeo óptico termina cuando todos los electrones están en el estado g1, lo que hace que el gas sea transparente y permite medir la luz recibida.
- 📈 La frecuencia del spin de los electrones en los magnetómetros de bombeo óptico es proporcional al campo magnético de la Tierra, lo que permite mediciones precisas del campo magnético.
Q & A
¿Cuáles son los tres principales tipos de magnetómetros que se mencionan en el script?
-Los tres principales tipos de magnetómetros mencionados son: magnetómetros de procesión pro tónica, magnetómetros de bombeo óptico y magnetómetro tipo flux gate.
¿Cómo funciona el magnetómetro tipo flux gate?
-El magnetómetro tipo flux gate funciona a través de dos bobinas, una primaria y una secundaria. Utiliza materiales con alta susceptibilidad y baja manifestación remanente, como el permalloy y el mu-metal. La corriente inducida en la bobina secundaria permite medir el campo magnético inducido, lo que permite detectar campos magnéticos externos.
¿Por qué se debe alejar el magnetómetro tipo flux gate de fuentes de interferencia fuertes?
-Se debe alejar el magnetómetro de fuentes de interferencia fuertes, como los frenos de un vehículo, para evitar la alteración de las mediciones y obtener resultados más precisos de los campos magnéticos naturales o de interés.
¿Cómo se utiliza el magnetómetro de procesión pro tónica en la geofísica?
-El magnetómetro de procesión pro tónica se utiliza en geofísica para grabar el campo magnético y la localización de ese campo magnético en tiempo real, lo que permite la detección de anomalías magnéticas, útiles en la exploración de recursos minerales, por ejemplo.
¿Qué es la resolución típica de un magnetómetro de procesión pro tónica?
-La resolución típica de un magnetómetro de procesión pro tónica es de alrededor de 0.1 nanotesla.
¿Cómo funciona el magnetómetro de bombeo óptico?
-El magnetómetro de bombeo óptico utiliza gas como rubidio o potasio, que contiene electrones en la capa más externa de valencia. Estos electrones pueden estar en dos estados de energía ligeramente diferentes, dependiendo de su 'spin'. La luz y una señal de radiofrecuencia son utilizadas para inducir cambios en el estado de los electrones, lo que genera un 'spin' de los electrones alrededor del campo magnético de la Tierra, proporcional a este último.
¿Cuál es la resolución típica de un magnetómetro de bombeo óptico?
-La resolución típica de un magnetómetro de bombeo óptico es de alrededor de 0.1 pT (picotesla), lo que permite mediciones mucho más precisas que con otros tipos de magnetómetros.
¿Por qué se utilizan magnetómetros de bombeo óptico en alcohometría?
-Se utilizan magnetómetros de bombeo óptico en alcohometría debido a su alta resolución, lo que permite detectar señales magnéticas mucho más pequeñas que las utilizadas en la geofísica de exploración de minerales.
¿Cómo se relaciona la frecuencia del 'spin' de los electrones con el campo magnético de la Tierra?
-La frecuencia del 'spin' de los electrones es proporcional al campo magnético de la Tierra, lo que permite medir el campo magnético con gran precisión.
¿Qué materiales son comunes en los bobinados de un magnetómetro y por qué se utilizan?
-Los materiales comunes en los bobinados de un magnetómetro son el permalloy y el mu-metal. Se utilizan debido a su alta susceptibilidad, lo que significa que se pueden magnetizar fácilmente, y una baja manifestación remanente, lo que permite que el campo inducido se conserve poco después de quitar el campo magnético externo.
¿Qué es la memoria interna y cómo se relaciona con los equipos de medición magnética más modernos?
-La memoria interna es una capacidad de almacenamiento incorporada en los equipos modernos que permite guardar los datos obtenidos del campo magnético. Esto es útil para el registro y la posterior análisis de las mediciones, y en algunos casos, también almacena la localización si el equipo cuenta con una antena GPS.
¿Cómo se diferencia la medición de campo magnético con un equipo antiguo de los métodos modernos?
-Con los equipos antiguos, la medición se realizaba de manera más manual, con un solo botón y display, donde se apuntaba la lectura en una libreta. En contraste, los sistemas modernos son completamente digitales, con memoria interna para guardar datos y, a menudo, con capacidad de visualización gráfica en tiempo real para identificar posibles anomalías magnéticas.
Outlines
🧲 Tipos y funcionamiento de magnetómetros
Este párrafo aborda la diversidad de magnetómetros y su funcionamiento. Se mencionan tres tipos principales: magnetómetros de procesión pro tónica, magnetómetros de bombeo óptico y magnetómetro tipo flush. Se destaca la capacidad de medición en tres dimensiones del magnetómetro tipo flux gate y su uso en levantamientos magnéticos, especialmente en vehículos. Se describe el funcionamiento a través de bobinas primarias y secundarias, y cómo la presencia de un campo magnético externo afecta la medición. Además, se menciona su uso histórico durante la Segunda Guerra Mundial para detectar submarinos.
📡 Magnetómetros de presión pro tónica y bombeo óptico
Se profundiza en los magnetómetros de presión pro tónica y bombeo óptico. El primer tipo utiliza fluidos con alto contenido de hidrógeno y una bobina para generar un campo magnético y medir la precisión del momento dipolar. Se relaciona la frecuencia de este efecto con el campo magnético de la Tierra. El magnetómetro de bombeo óptico, por otro lado, utiliza elementos como rubidio o potasio y su elección de energía electrónica para medir campos magnéticos con alta precisión. Se describe el proceso detallado de bombeo óptico, desde la excitación de electrones hasta la medición de la luz y la inyección de señales de radiofrecuencia para determinar el campo magnético terrestre.
📚 Levantamientos magnéticos con magnetómetros
Este párrafo concluye el tema introduciendo la aplicación de estos magnetómetros en levantamientos magnéticos. Se indica que en un próximo video se explorarán los diferentes tipos de levantamientos que se pueden realizar con estos instrumentos, sugiriendo su importancia y variedad en la detección y medición de campos magnéticos.
Mindmap
Keywords
💡Magnetómetro
💡Campo magnético
💡Flux gate
💡Procesión protonica
💡Bombeo óptico
💡Anomalías magnéticas
💡Geofísica
💡Resolución
💡Exploración de minerales
💡GPS
💡Magnetometría
Highlights
Existen varios tipos de magnetómetros, los tres principales son: magnetómetros de procesión protonica, magnetómetros de bombeo óptico y magnetómetro tipo fluxgate.
Los magnetómetros de 20 metros tienen una precisión de aproximadamente +/- 0.1.
El magnetómetro tipo fluxgate es compacto y capaz de medir el campo magnético en tres direcciones.
Se puede montar el magnetómetro tipo fluxgate en la parte trasera de un vehículo para realizar un levantamiento magnético.
El funcionamiento del magnetómetro tipo fluxgate implica bobinas primarias y secundarias con materiales de alta susceptibilidad.
Los materiales como el permalloy y el mu-metal son comunes en estos magnetómetros debido a sus propiedades magnéticas.
El magnetómetro de procesión protonica utiliza un fluido con alto contenido de hidrógeno para generar un campo magnético.
El magnetómetro de bombeo óptico utiliza elementos como el rubidio o el potasio que tienen un único electrón en su capa de valencia.
La resolución típica del magnetómetro de bombeo óptico es de alrededor de 0.01 nanoteslas, ofreciendo una mejor resolución que otros tipos.
El magnetómetro de bombeo óptico es sensible y permite mediciones más precisas, útil en alcohometría y exploración de minerales.
El funcionamiento del magnetómetro de bombeo óptico involucra el cambio de estados de los electrones mediante la luz y la radiofrecuencia.
Los magnetómetros modernos son completamente digitales con memoria interna para guardar datos y, a veces, la localización.
Los equipos antiguos de magnetómetros solo tenían un botón y un display, requiriendo que los valores se anotasen manualmente.
Los magnetómetros de procesión protonica se utilizaron durante la Segunda Guerra Mundial para la detección de submarinos.
Los magnetómetros modernos permiten ver gráficas en tiempo real y pueden identificar posibles anomalías magnéticas.
El magnetómetro de procesión protonica tiene una resolución de alrededor de 1 nanotesla y un tiempo de medición de aproximadamente 2 a 3 segundos.
Para evitar interferencias, se debe alejar el magnetómetro de fuentes de campo magnético fuerte como los frenos de un vehículo.
Los magnetómetros son útiles en levantamientos magnéticos para detectar anomalías en el terreno, útiles en geología y exploración mineral.
Transcripts
bienvenidos en este módulo vamos a ver
los tipos de maneter metros que existen
y en qué consiste su funcionamiento
existen varios tipos de maneta metroid
son los tres principales que son los
magnetómetros de procesión pro tónica
los magnetómetros de bombeo óptico y el
magnetómetro tipo flush kate la presión
de los 20 metros es de aproximadamente +
- punto 1 anotes las dependiendo del
tipo de maneta metro y son muy similares
a los que ustedes ven en pantalla vamos
a ver diversos modelos que existen en el
mercado que pueden utilizar la pintura
de la aplicación que ustedes quieran
realizar el primero de ellos es el
magnetómetro tipo flux gate cabernet de
metro bastante compacto este
magnetómetro tiene la ventaja de que
puede medir el campo magnético en las
tres direcciones lo puedes montar en la
parte trasera de un vehículo en esta
fotografía donde alcanza a ver el
vehículo pero ese tubo que este dinero
el cual está colocando la punta del
magnetómetro que es la que contiene el
sensor
y montada sobre un vehículo y de esta
forma se puede realizar un levantamiento
magneto métrico se tiene que alejar lo
más posible de cualquier fuerte
interferencia en este caso sería la del
break en el caso de que estén buscando
anomalías de varios decenas y cientos de
meter la cita podría ser una opción que
pueden utilizar si es que tienen un
vehículo y un terreno que permite el
desplazamiento libre de este vehículo
cómo es que funciona el momento me todo
tipo fruit cake funciona a través de dos
bobinas va a tener una bobina primaria y
una bobina secundario vean que el
embobinado década nuestras bobinas va en
sentido contrario en una de las dos
vidas se enrollan de una dirección y en
la otra bobina se enrolla en la
dirección contraria los materiales que
comúnmente se utilizan son el per malloy
y el mont metales
estos materiales tienen la propiedad de
tener una alta susceptibilidad es decir
se pueden matizar fácilmente y una baja
manifestación remanente es decir cuando
se quita el campo para conservar muy
poco del campo que se les haya inducido
entonces vemos con el circuito primario
vamos a inducir una corriente eléctrica
la cual vamos a hacer pasar por estas
dos bobinas vean que la dirección del
campo magnético va a ser opuesta y en el
circuito secundario marcado en este
recuadro en color azul vamos a tener un
circuito que va a permitir medir el
campo magnético inducido debido a que
forzamos que l
fuera en direcciones contrarias cuando
los vemos y no existe otro campo
magnético el resultante sería cero
sin embargo cuando tenemos un campo
externo en este caso el campo de la
tierra para ser consciente es a medir
vamos a ver que va a tener un cierto
desplazamiento entonces aquí en la
primera gráfica que ven en la parte
superior ven que se va a saturar la
señal vemos con una línea continua la
señal que estaría midiendo el núcleo 1 y
con una línea punteada la línea que
estaríamos viviendo en el núcleo 2 bien
que existe este desplazamiento cuando
obtenemos la primera derivada de la
señal que se genera vamos a ver cuando
la señal se satura realmente la derivada
la tercera va a ser un valor constante
la debe de hacer 0 cuando tiene un
comportamiento ascendente vas a tener un
valor positivo y cuando tiene un
comportamiento descendente vamos a tener
un valor negativo en la gráfica inferior
vemos la sumatoria de estas dos señales
que la primera derivada de la señal que
estamos obteniendo en el circuito
secundario y el ancho que va a tener
este pulso base proporcional al campo
magnético que se está viviendo la
resolución típica de un
el skate es de una noticia y este tipo
de material se vivieron durante la
segunda guerra mundial para la detección
de submarinas
el siguiente tipo de magnetómetro que se
utilizan en geofísica es el amanecer
metros de procesión pero tónica en
pantalla ven algunos ejemplos de este
metal metro por 20 un equipo igual
bastante portátil un poco más grande que
el flow kate y que tiene una consola la
cual regularmente la llevamos al pecho y
un mástil sobre el cual se coloca el
sensor en el caso de la persona de gorra
negra que lleva el mástil en la espalda
vean que tiene un segundo sensor en la
parte superior ese es un gps lo cual me
permite al mismo tiempo grabar el campo
magnético y la localización de ese campo
magnético estos son algunos de los
equipos más comunes se prevén en la
parte inferior es un modelo
relativamente antiguo que me permite
grabar las mediciones de manera
relativamente manual tiene una memoria
interna mientras que el equipo de la
parte superior es un equipo un poco más
moderno que además de ir grabando los
datos me permite ver la gráfica y puede
identificar en tiempo real la posible
existencia de anomalías magnéticas
equipos más antiguas son muy similares
únicamente contaban con un solo botón
display
la medición decir uno presionaba el
botón aparecía la lectura por unos
cuantos segundos y uno apuntaba en una
libreta el número que aparecía en la
pantalla y uno tendría que recortar los
valores manualmente actualmente la mayor
de los sistemas son completamente
digitales y tiene una memoria interna
que les permite guardar los datos
obtenidos del campo y en ocasiones los
viste también guardar la localización si
yo cuento con una antena de gps cómo
funciona el medicamento de presión pro
tónica el sensor que tiene una forma
cilíndrica en su interior tiene algo
influido puede ser agua o alcohol que
tienen son fluidos que tienen un alto
contenido de hidrógeno y alrededor de
esta el recipiente vean que existe una
bobina cuando el equipo está apagado el
momento dipolar del material que se
puede hacer interior de este fluido se
encuentra en direcciones arbitrarias y
cuando se induce una corriente a lo
largo de la bobina eso va a generar un
campo magnético típicamente de 10
militar las estos aproximadamente 200
veces mayor que el campo magnético de la
tierra y una vez que se remueve la
corriente
los el momento dipolar se va a empezar a
alinear con el campo magnético de la
tierra y va a generar este efecto de
precisión si recuerdan cuando hablamos
de gravedad y vimos que la tierra tiene
este efecto de precisión sobre su eje
como si fuera un trompo el mismo efecto
vamos a ver en el momento dipolar y la
frecuencia a la cual esta precisión
ocurre va a ser proporcionar al campo
magnético de la tierra y se puede
relacionar a través de ecuación que
ustedes ven en pantalla que va a ser dos
veces pib
la frecuencia dividido entre el
coeficiente giro magnético del electrón
que es un valor constante igual a 2.67
por 10 a la 8 segundos a la menos 13 la
sala menos uno de las frecuencias
típicas podemos registrar van de los mil
250 a los 2500 jess la resolución de un
instrumento de presión platónica es de
alrededor de punto uno a un nueva perla
y el tiempo de medición es de
aproximadamente dos a tres segundos por
último tenemos otro tipo de magneto
metro que sherman y tormentas de bombeo
óptico
inmediatamente tiene un principio de
funcionamiento un poco más complejo
utiliza valores de sesión rubidio
potasio estos elementos tienen un solo
electrón en la capa más externa de
valencia y la resolución típica que
podemos alcanzar con este tipo de
magneto metros es de alrededor de punto
cero a un alternas por lo que tenemos
una mejor resolución que la que
tendríamos común el magnetómetro tipo
flows que de uno de precisión protón y k
por lo que este tipo de machete metros
son ampliamente utilizados en
alcohometría donde tenemos señales
considerablemente más pequeñas que las
que se utilizan en geofísica de
exploración de minerales
veamos cómo funciona este tipo de
magneto metro el gas que contienen estos
magnetómetros va a tener un electrón en
la capa más externa que puede estar en
dos estados ya sea el estado que uno o
el estado g2 lage viene de la palabra
inglesa ground que es el estado más bajo
en el que puede estar este electrón y
dependiendo de la dirección en la que
gira el electrón lo cual se conoce como
spin puede estar en el estado g1 y g2
cob en el nivel de energía de hecho dos
estados es ligeramente diferente
posteriormente se le inyecta una luz
pero antes de eso se coloca un filtro
que va a filtrar las energías necesarias
para pasar del estado que dos al estado
h h viene de la palabra en griega height
es decir un estado alto es decir los
electores no la puedes soltar del estado
g2 al estado alto
posteriormente los electrones que están
en el estado de uno pueden saltar al
estado h pero que se les está induciendo
en energía a través de una luz pero va a
tender a regresar al siguiente estado
más
qué es géneros entonces vean en el
número 3 algunos de estos electrones que
habían subido a nivel h van a bajar al
nivel c2 y esto va a repetirse
sucesivamente en los numerales 4 5 6 y 7
vean que en el numeral 7 hay todos los
electrones están en el estado g 1 en
este momento el gas que contenía se va a
volver transparente es decir tendio sólo
tenemos una fotocelda que va a medir la
luz que está recibiendo en este momento
se dice que el bombeo óptico ha
terminado y posteriormente se va a
inyectar una señal de radiofrecuencia la
cual va a hacer que los electrones
empiecen a cambiar al estado el g1 y g2
dependiendo de su spin esto va a generar
una precisión del electrón lo cual va a
generar un efecto muy similar al que
vimos por los magnetómetros de procesión
protón y k lo cual va a generar un spin
de los electrones alrededor del campo
magnético en este caso de la tierra y la
frecuencia
al correr este spin va a ser
proporcional al campo magnético de la
tierra este es un tipo de instrumentos
que es mucho más sensible y nos va a
permitir tener mediciones más precisas
estos son algunos de los magnetómetros
más comúnmente utilizados en el próximo
vídeo vamos a ver los tipos de
levantamiento que se pueden hacer
utilizando estos magnetómetros
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