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Nota de Aplicación S-AN0001

Aplicaciones de los magnetómetros "fluxgate" de eje simple

Traducción de la "Application Note AN0001", de Bartington Instr. Ltd.

Magnetómetro Mag-01(H) de eje simple

Bartington Instruments produce dos magnetómetros de eje simple basados en el principio "fluxgate". Estos magnetómetros son muy precisos, tienen una respuesta lineal y son extremadamente estables. Son adecuados para la medición de campos magnéticos desde cero hasta unas veinte veces el valor del campo terrestre, desde CC hasta unos pocos Hz.

El Mag-01 y el Mag-01H son magnetómetros de eje simple, que comprenden una sonda y un módulo electrónico con un visualizador digital del valor del campo. Las sondas están disponibles con un rango de 0 - 0,2 mT, o bien de 0 - 2 mT (2 mT = 20 Gauss). Las sondas pueden ser suministradas con el elemento activo longitudinal o transversal, respecto al cuerpo de la sonda y hay disponibles versiones sin encapsular para uso criogénico. El Mag-01 tiene una sensibilidad de 1 nT a bajos campos, mientras que el Mag-01H tiene una sensibilidad de 0,1 nT, usando el mismo tipo de sonda. Ambos instrumentos tienen un ancho de banda de 10 Hz y son adecuados para la medición de campos en CC con lectura directa. Están alimentados por baterías internas recargables y se suministran con adaptadores de red para la recarga de las baterías.


Física médica

Los equipos de Imágenes por Resonancia Magnética (IRM) usados en medicina requieren la generación de campos magnéticos estables y son, por lo tanto, susceptibles a la interferencia de los campos externos que puede resultar de una interferencia de radiofrecuencia, o una interferencia de frecuencia mas baja de equipos operados eléctricamente, tal como ascensores dentro del mismo edificio, o de trenes eléctricos desde una distancia considerable. La exploración del lugar antes de la instalación de estos sensibles equipos es una práctica normal, para registrar las variaciones del campo magnético y seleccionar el lugar con la menor perturbación.

La interferencia por radiofrecuencia se puede reducir suficientemente mediante apantallado, usualmente. El campo magnético crítico de un equipo de IRM está normalmente a lo largo de un solo eje, por lo que se puede usar un Mag-01 con la sonda alineada con este eje y en el lugar donde se instalará el equipo, registrando las lecturas manualmente o por medio de un registrador gráfico durante un período de tiempo.


Física general

Hay muchas áreas dónde se requieren campos magnéticos bajos y se necesita cancelar el campo terrestre. Esto se hace a menudo usando pares de bobinas de Helmholtz opuestos a las componentes horizontal y vertical del campo. En muchas aplicaciones una reducción hasta el 10 % del campo terrestre es suficiente y se puede conseguir aplicando corrientes constantes a las bobinas. El magnetómetro en eje simple Mag-01 se puede utilizar para controlar las componentes horizontal y vertical, por turnos, mientras se ajusta la corriente en la bobina apropiada hasta conseguir un campo cero. Esta técnica es conocida como apantallado activo con control en lazo abierto.

Esta técnica se emplea dónde se utilizan electrones o iones de baja energía, como en microscopios electrónicos y espectrómetros de fotoelectrones.


Magnetización inducida y residual

La alta permeabilidad de algunos materiales magnéticos puede concentrar el campo en el que están situados hasta varios miles de veces. Los materiales magnéticos pueden ser divididos en dos grupos, los materiales magnéticamente blandos, que muestran un alto campo inducido pero que no se quedan magnetizados permanentemente, como el material del núcleo de los transformadores y los materiales magnéticamente duros, que quedan magnetizados, como los usados en los imanes permanentes. A menudo es necesario detectar la presencia de componentes magnéticos o de cualquier campo residual que puedan tener. Esto puede ser importante en la fabricación de instrumentos y transductores dónde los campos magnéticos juegan un papel en el proceso de medida, como en caudalímetros o en transductores de desplazamiento. En transporte aéreo, un artículo que tenga un campo magnético intenso puede influir en el compás magnético de una nave aérea y se requerirá una medición de la influencia a distancia del objeto para determinar si éste puede ser transportado.

El Mag-01 y el Mag-01H son instrumentos ideales para la medición de la magnetización inducida y residual. Es posible determinar si un material es magnético midiendo la magnetización inducida por el campo terrestre. Si la sonda del magnetómetro se monta en posición horizontal, con el sensor Este-Oeste, el campo será perpendicular a la sonda y el magnetómetro leerá cero. Si una muestra del material magnético se acerca al extremo Este u Oeste de la sonda, el campo se distorsionará y el magnetómetro medirá la componente del campo producida a lo largo del eje magnético de la sonda. De esta forma se distinguen fácilmente los materiales magnéticos blandos.

Si un componente tiene un campo magnético residual exhibirá, entonces, polos Norte y Sur y el campo variará positiva y negativamente alrededor de un valor medio si se hace rotar el componente cerca de la sonda. Para la medición de componentes débilmente magnetizados esto debería ser hecho dentro de un blindaje magnético, para eliminar los efectos de la magnetización inducida. Bartington Instruments puede suministrar blindajes magnéticos para este propósito.


Geofísica

En Paleomagnetismo se usan frecuentemente blindajes magnéticos metálicos para generar una zona de campo magnético cero. El Mag-01 se utiliza para medir, rápida y precisamente, la intensidad de cualquier pequeño campo de fondo remanente dentro de la cámara.


Otros productos en la gama de Bartington Instruments incluyen sensores "fluxgate" de campo magnético, en tres ejes, sistemas de medición de la susceptibilidad magnética y sensores magnéticos a pedido para aplicaciones OEM.


Traducción: Serviciencia, S.L.

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Actualizada: 30 Oct 03