Фізичний принцип металопошуку за допомогою магнітометра. Як відомо у нашої планети є власне магнітне поле, воно виникає в надрах розплавленого ядра і простягається далеко за межі атмосфери. Тобто магнітне поле є скрізь, напруженість його в окремо взятому локальному місці щодо рівномірна і схильна до лише слабким коливанням. Якщо ви зробите кілька вимірів напруженості магнітного поля в одному місці, то значення буде приблизно однаково. Залізні предмети викликають спотворення силових ліній магнітного поля землі, і значення його напруженості. зроблені поблизу залізних об'єктів сильно відрізняються від природного фону магнітного поля. Таким чином, принцип металопошуку з магнітометром полягає в знаходженні магнітних аномалій, що створюються залізними предметами. Магнітометр здатний виявити також неоднорідності ґрунту (ствол колодязя, шахта, печера). Магнітометр не здатний виявити об'єкти з кольорового металу, але. якщо говорити про застосування в археології, то як правило кольоровий метал завжди є сусідами з залізом (бочка, кована скриня, чавунець, залізний ящик і тд) або пов'язаний з порушенням структури грунту (яма, колодязь, підвал і тд). Повною мірою можливості магнитометра розкриваються при пошуку великих об'єктів (розміром від пістолета до танка), причому чим більший об'єкт тим більше магнітометр піде у відрив від інших металодетекторів. Значення ж дрібних предметів (цвяхи, шрапнель) нівелюється і вони не заважають пошуку. Практичні глибини - 1.5 -2 метрів на пістолет, 15-20 метрів на автомобіль. Причому мета захоплюється не тільки безпосередньо над датчиком, а й збоку, що значно полегшує пошук і знижує ймовірність пропуску. У безпосередній близькості від предмета показання приладу будуть максимальні, або прилад перевантажиться і видасть відповідний звуковий сигнал, таким чином ви завжди зможете визначити точне місце розташування об'єкта під землею.
Принцип роботи заснований на ядерній прецесії (зміні орієнтації осі обертання) навколо напрямку магнітного поля.
Ядра водню (протони), що знаходяться в протоносодержащей рідини, під впливом штучного магнітного поля, створеного соленоидом, орієнтованого приблизно під прямим кутом до земного магнітного поля, поляризуються.
Потім поляризующее магнітне поле вимикається.
Протони починають вільно прецессировать навколо напрямку земного магнітного поля до тих пір, поки ядерні спини не досягнуть нового рівноважного стану. Прецессия протонів індукує невелику ЕРС в приймальній котушці. Частота f цього сигналу така ж, як частота прецесії протонів і пов'язана з величиною магнітного поля F співвідношенням 2pf = gF, де g - гіромагнітне відношення протона, відоме з високою точністю. Вимірювання частоти сигналу в котушці дозволяє визначити напруженість магнітного поля.
Сигнал з котушки посилюється приблизно в 5 мільйонів разів, фільтрується від перешкод. оцифровується і надходить в мікропроцесор для подальшої обробки, вимірювання та візуалізації.
Ви включаєте прилад і досліджуєте ділянку. На екрані відображається значення напруженості магнітного поля. У разі виявлення магнітної аномалії (наприклад, викликаної прихованим в землі залізним предметом) видається звуковий сигнал. Показання приладу візуалізуються на екрані у вигляді графіка. Можливий запис даних (напруженість поля, час, GPS координати місця) у безперервний спосіб в файл формату EXEL для подальшої обробки на персональному комп'ютері. Ми пропонуємо два виконання приладів: магнітометр і градіентометр. Обидва прилади мають високі показання чутливості і роздільної здатності. Градіентометр - більш функціональна версія, він має всі функції магнитометра плюс додаткові функції. Переваги магнитометра - менша ціна, вага, і енергоспоживання.
Магнітометри по праву вважаються далекобійної артилерією металопошуку. Жоден інший фізичний принцип металлодетекціі (VLF, PI і тд) не може зрівнятися з магнітометри по глибині виявлення прихованих в землі залізних об'єктів, і цьому є кілька пояснень. Все металодетектори спочатку випромінюють сигнал, він проникає крізь товщу землі до об'єкту, відбивається і подорожує крізь товщу землі ще раз назад. Магнітометри ж нічого не випромінюють, а тільки вимірюють вже існуюче магнітне поле, так як воно вже є всюди. і під землею теж. Таким чином за допомогою магнітометри теоретично можливе досягнення щодо вдвічі більших глибин виявлення. Але глибина виявлення залежить також і від параметрів магнитометра - його чутливості і роздільної здатності. Чим менше геомагнітне обурення він зможе зафіксувати, тим далі він виявить предмет. Різні типи магнітометрів мають різні значення роздільної здатності. Протонні магнітометри - незаперечні лідери і мають набагато більшу роздільну здатність ніж всі інші (ферозондові, магніторезистивні, холу і тд). Недолік тільки один - всилу особливостей методу швидкість вимірювань невелика - приблизно один вимір в секунду.
Магнітне поле землі щодо однорідно. Феромагнітні предмети створюють обурення магнітного поля досить складної форми. У загальному випадку проекція цього обурення на площину землі вдає із себе вісімку, в центрі якої знаходиться феромагнітний предмет, на північ від предмета напруженість магнітного поля збільшується а на південь - зменшується.
Розмір аномалії суттєво перевищує розміри феромагнетика, таким чином завдання пошуку об'єкта полегшується - магнітометр реагує не тільки безпосередньо над об'єктом але і з боків.
Пошук в пішохідному режимі.
У пішохідному пошуковому режимі доцільно сканувати місцевість в напрямку північ-південь, в цьому випадку наявність під землею феромагнітного об'єкта можна безпомилково визначити по зміні магнітного поля з позитивною анамаліях на негативну. Увімкніть магнітометр, увійдіть в автоматичний режим, на чистому від металу місці натисніть кнопку "баланс". Рухаючись в напрямку північ-південь, спостерігайте за показаннями приладу, при наближенні до феромагнітного об'єкту свідчення будуть збільшуватися плавно наростаючи, як тільки ви пересекете центр аномалії - свідчення різко перскочат на негативні, і. при подальшому видаленні від предмета повільно повернуться до природного магнітного фону. Таким чином центр прихованого в землі предмета завжди можна визначити в напрямку схід-захід - по максимальному (або мінімального) значення напруженості магнітного поля, а в напрямку північ-південь по скачкообразному переключенню показань приладу з плюса на мінус (або з мінуса на плюс). У цифровому режимі відображення це буде виглядати приблизно так:
Складання магнітної карти місцевості.
В разі. якщо предмет пошуку досить великий або протяжний, доцільно скласти магнітну карту, про яку йдеться ділянки. Розмічається ділянку:
Далі на флешкарти записується серія профілів (M1.CSV, M2.CSV і тд) уздовж кожної з розмічених ліній. Крок сканування вибирається виходячи з розмірів шуканої аномалії. Записані таким чином профілі обробляються програмою DEEPGEOTECH Viewer в режимі Matrix. Результат роботи програми буде приблизно такою:
Тут: чорний і червоний кольори - магнітна аномалія, блакитний - природний магнітний фон. Феромагнітний об'єкт буде розташований приблизно в центрі магнітної аномалії.