Magnetometrie

Investovali jsme do špičkového fluxgate magnetometru

SPECTOR SCI-TECH LLC «TRITON» MULTICHANNEL MAGNETIC FIELD MEASUREMENT SYSTEM

vybaveného vestavěným GPS/CLONASS systémem, referenční GPS/GLONASS stanicí (vysílač-přijímač), odometrem, osmi gradiometrickými sondami a sondou pro měření ve vrtech do hloubky 20 metrů, abychom zajistili, že při provádění magnetometrických průzkumů budeme produkovat spolehlivé a vysoce kvalitní výsledky.

Pro detailní zpracování velkých ploch používáme magnetometr Spector Triton  v menší konfiguraci (záběr 2,5m) nesený operátorem, ve větší konfiguraci (záběr až 4metry) je magnetometr nesen na V1 – Magnetometer Multisensor System (dále jen V1-MMS) v konfiguraci s 8 senzory tažený čtyřkolkou (lze rozšířit až na 12 senzorů). Přesnost měření s využitím GPS/GLONASS RTK stanice je 10 cm, což umožňuje průběžnou kontrolou stažených dat z kontrolní jednotky magnetometru do pracovního počítače rychle a přesně vytvořit mapu digitálního pole se zjištěnými anomáliemi.
Při konfiguraci magnetometru pro měření ve vrtech je vertikální posun sondy zaznamenáván prostřednictvím odometru s přesností na jeden centimetr. Tento způsob měření se čím dál více využívá při průzkumech v oblastech zasažených bombardováním, kdy je nutno detekovat cíle (letecké pumy), které se zpravidla nacházejí v hloubkách nad dva metry, ale zároveň nám tato metoda umožňuje odfiltrovat povrchové rušivé vrstvy tvořené např. navážkou suti, nebo populačním odpadem.

Máme rozsáhlé zkušenosti s používáním magnetometrických systémů jako nedílné součásti pyrotechnických, archeologických i geofyzikálních průzkumů ve spojení s kvalitní interpretací naměřených dat.

Tam, kde je vyžadována detekce nevybuchlé munice, jsou pyrotechnické průzkumy obvykle prováděny podél předem stanoveného geodetického vytyčení pracovních ploch a zpravidla měření předchází analýza historických událostí v dané oblasti s údaji zaznamenanými v průměru čtyřmi až pěti měřenými body jedním senzorem na délkový metr profilu.  Při využití magnetometrie jako součásti archeologických průzkumů je zpravidla konfigurace systému upravena tak, aby bylo pokrytí zkoumaných ploch četností měřených bodů na metr odpovídající požadavku zadání.

Operativní možnost zpracování dat na místě měření umožňuje sledovat a upravovat postup měření a výsledky podle potřeby v závislosti na místních podmínkách.

Magnetometrie a možnosti které Vám nabízí.

  • Pyrotechnický průzkum
  • Archeologie
  • Inženýrská geologie
  • Průzkumy při projektování a výstavbě rodinných domů i průmyslových staveb
To vše jsou odvětví, kde Vám můžeme být partnerem při zjištění co je pod terénem skryto lidským očím s důrazem na kvalitní interpretaci výsledků. Při našich činnostech využíváme vybavení a technologie poslední generace, což umožňuje analytickou úroveň, která byla do nedávné doby nepředstavitelná. Právě pasivní detekce je alfou i omegou pro detekci magnetických anomálií skrytých pod povrchem země. Zájmové objekty tak mohou být i ve značné hloubce lokalizovány a po zviditelnění identifikovány. Tato technika sama o sobě není příliš nová, ale měřící technika a interpretační software se neustále vyvíjí, což nám umožňuje mapovat výsledky detekce stále rychleji, selektivněji a přesněji.

Hlavní oblasti využití přesné magnetometrie:

  1. vyhledávání železných objektů (výrazné dipólové anomálie) (vysoká susceptibilita železa), vhodná je kombinace s klasickými detektory kovů.
  2. vyhledávání starých žárovišť, pecí, ohnišť, atď. (déle působící oheň zmagnetizuje podložné horniny – dodá jim tzv. remanentní magnetizaci.
  3. detekce bývalých příkopů, jam, základů budov, atd. – vyplněné objekty hlínou s vyšším
obsahem humusu (vyšší susceptibilita hlín s přítomností humusové složky)

Při sběru dat je však nutné se vyvarovat rušivých zdrojů:

  1. Malé zdroje – nevhodné oblečení, obuv a doplňky operátora (kovové doplňky oblečení, mobil, klíče…)
  2. Velké zdroje – odstavené vozidlo, nářadí, ploty, koleje, el. vedení, atd.
  3. Při interpretaci – falešné anomálie způsobené směrem, způsobem chůze, nezpůsobilým povrchem atd. Tím může dojít k tomu, že některé objekty se nemusí projevit, případně jejich projev je zastřený působením jiných vlivů a zdrojů

MAGNETOMETRIE – princip měření

Jednou z vysoce efektivních metod geofyzikálního průzkumu je v plošná gradientová magnetometrie, vzhledem k největšímu hloubkovému dosahu a možnosti zpracování výsledků naměřených anomálií do formátu map plošného rozložení hodnot reziduálního magnetického pole (gradientu Tz).

Metoda atomové magnetometrie je založena na optickém čerpání záření excitovaného atomu vybraného prvku (například cesium). Měřenou hodnotou je hodnota totálního vektoru magnetického pole. Hodnota pole je v největší míře hodnotou totálního vektoru magnetického pole Země na dané zeměpisné souřadnici. Pole je ovlivněno geologickým prostředím a do určité míry i zájmovým objektem, obvykle však s několikrát řádově nižším projevem.

Metoda protonové magnetometrie je založena na měření doby návratu excitovaných elektronů k atomům vodíku (protonům). Elektrony jsou excitovány elektromagnetickým impulsem ve vhodné kapalině (alkohol, metanol, petrolej) a doba jejich návratu na normální orbitu je závislá na vnějším magnetickém poli.

Metoda mapuje nehomogenity v geologickém prostředí, způsobené odlišnou magnetickou susceptibilitou. Ta bývá zpravidla výsledkem umělého zásahu do přirozeného prostředí. Výskyt kovových (železných) předmětů či podzemních objektů se projeví větší či menší anomálií určitého plošného tvaru a charakteristických hodnot, u ferromagnetických předmětů s typickou oblastí záporných hodnot. Při hodnocení výsledků průzkumu tak lze předběžně stanovit charakter předmětů nebo objektů. Výraznou nevýhodou metody je značná citlivost jak na kvalitu a preciznost provádění prací, tak na okolní rušivé vlivy (elektrifikované tratě, průmyslové objekty, produktovody, elektrické vedení aj.), které mohou způsobit totální zarušení měřené plochy do značné vzdálenosti.

Pro eliminaci magnetického pole Země a regionálního geologického prostředí (případně i regionálního elektromagnetického šumu) je využíváno měření na dvou senzorech současně, což eliminuje magnetické pole Země a vliv regionální geologie, poruchy magnetického pole (magnetické bouře vlivem slunečních erupcí) a do značné míry též pulsující elektromagnetický smog v průmyslových oblastech.

Odečtením hodnot zjištěných současně na obou senzorech, nesených vertikálně s přesně definovaným rozestupem sond (zpravidla 1 m) nad anomálním předmětem, dostaneme čistý projev anomálního předmětu (za předpokladu důsledného dodržení dalších podmínek, jako např. vliv operátora a jeho vybavení) – tzv. vertikální gradient magnetického pole grad Tz. Přístroje umožňují kontinuální měření podél zvoleného profilu, s časovým krokem měření zvoleným operátorem (0,1 – 4,0 sec). To při běžné rychlosti pohybu operátora umožňuje měření v kroku cca 0,4 – 0,6 m při frekvenci 0,5 sec. Hodnoty jsou na měřený profil fixovány zápisem značek na paralelně položeném pásmu (podle náročnosti terénu po 2 až 10 m) – to eliminuje kolísání rychlosti pohybu operátora po profilu.

V současné době se zejména v pyrotechnickém průzkumu aplikují metody, založené na tzv. solenoidárním měření magnetického pole. Měřenou hodnotou je velikost elektromagnetického pole, které je závislé na okolním magnetickém poli a které vzniká mezi řídícím a měřicím solenoidem na společném jádru cívky. Metoda je sice řádově méně citlivá než výše uvedené, asi okolo 1nT, ale pro pyrotechnické účely toto zcela postačuje, navíc metoda umožňuje mnohonásobně hustší plošnou síť měření (při použití více gradientových sond na nosiči, až dvanácti, umožňuje hustotu měření až cca 30×10 cm) a běžně snímá hodnoty v řádu setin sekundy. Namísto fixace značek se používá kontinuální odometr (digitální měřič vzdálenosti) a nejnověji také GPS systém navigace a fixace měřicích bodů, který umožňuje stabilizaci měření v terénu až v řádu cm přesnosti. To usnadňuje a urychluje klasifikaci a dohledávání původce magnetické anomálie.

Tato metoda bývá kombinována s klasickými metalodetekčními metodami také v místech, kde jsou zvýšené rušivé vlivy, např. železobetonové konstrukční prvky, koleje, ocelové sloupy s hloubkovým detektorem kovů, případně v takovéto neměřitelné oblasti je nezbytný dozor pyrotechnika při provádění zemních pracích.

Metoda magnetometrického měření je poměrně progresivní a vysoce přesná pro využití nejen v pyrotechnickém průzkumu, vyžaduje jen kvalitní geodetické vytyčení a způsobilý terén zbavený pokud možno náletů a porostů pro bezpečnost a kontinuitu pohybu operátora.