UNIVERSIDAD NACIONAL DE SAN AGUSTIN FACULTAD DE INGENIERIA GEOLOGICA GEOFISICA Y MINAS INGENIERIA GEOFISICA
Nombre:
Alpaca Ramírez Luis Carlos Lázaro Apaza Lesly Molina Sánchez Alexander Riveros Suarez Jesús Martin Teada Teada Martínez !ie"o Alonso Trabajo:
Traza#ilidad Traza#ilidad de las mediciones de Suscepti#ilidad Ma"n$tica Profesor:
!r% !r% Armando Minaya Lizárra"a Curso:
&rospecci'n Ma"n$tica
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TRAZABILIDAD DE LAS MEDICIONES DE SUSCEPTIBILIDAD MAGNETICA TRAZABILIDAD: Se entiende como, La propiedad del resultado de una medida o del valor de un estándar donde éste pueda estar relacionado con referencias especificadas, usualmente estándares nacionales o internacionales, a través de una cadena continúa de comparaciones todas con incertidumbres especificadas. A la hora de tener que entender la trazabilidad de un producto que se mueve a través de su cadena de suministro o de su rama logística, el concepto de trazabilidad se divide en dos tipos: •
Trazabilidad Interna, es obtener la traza que va deando un producto por todos los procesos internos de una compa!ía, con sus manipulaciones, su composici"n, la maquinaria utilizada, su turno, su temperatura, su lote, etc., es decir, todos los indicios que hacen o pueden hacer variar el producto para el consumidor final.
•
Trazabilidad Externa, es e#ternalizar los datos de la traza interna $ a!adirle algunos indicios más si fuera necesario, como una rotura del embalae, un cambio en la cadena de temperatura, etc.
SUSCEPTIBIDAD MAGNÉTICA: %n electromagnetismo, se denomina !"e#tibilidad $a%n&ti"a &del lat. susceptibilis, 'receptivo'( a una constante de proporcionalidad adimensional que indica el grado de sensibilidad a la magnetizaci"n de un material influenciado por un campo magnético. )n parámetro al que está directamente relacionado es al de la permeabilidad, la cual e#presa la magnetizaci"n total por unidad de volumen. *a !"e#tibilidad $a%n&ti"a '(l!$&tri"a, representada como &en ocasiones solamente o también escrito como para distinguirla de la susceptibilidad eléctrica(, está definida en el Sistema +nternacional por la siguiente relaci"n:, onde:
M es la magnetizaci"n del material &o momento magnético por unidad de volumen(, medido en amperes dividido por metro- ) es la intensidad de campo magnético, también dado en amperes partido por metrode donde se desprende que es una magnitud adimensional. *a inducci"n magnética B puede calcularse mediante: onde / es la permeabilidad magnética del vacío $ representa la permeabilidad relativa del material. Se sigue que la susceptibilidad magnética volumétrica $ la permeabilidad magnética se relacionan mediante la siguiente f"rmula:
%n ocasiones se emplea una cantidad au#iliar denominada 'intensidad de magnetizaci"n' &o polarización magnética I(, dada en teslas, definida como: %sto permite una descripci"n alternativa del fen"meno de magnetizaci"n empleando los términos I $ B, en lugar de M $ ).
*Material Para$a%neti"(
Son aquellos que muestran una definida atracci"n hacia el campo magnético $ puede describirse como 0atractivo1. entro del material las líneas de fuerza del campo magnético convergen dentro de estos materiales. %ste fen"meno depende de la agitaci"n térmica de las moléculas $ por lo tanto de la temperatura. *os materiales paramagnéticos son fáciles de magnetizar.
*Material +err($a%n&ti"( Son aquellos materiales que presentan una pronunciada reacci"n paramagnética $ la denominaci"n ferromagnética literalmente corresponde a 0magnetismo similar al hierro1. %l valor de la susceptibilidad de estos materiales es mucho más alto que para los paramagnéticos.
SE,ALES DE
SUSCEPTIBILIDAD: MAGNÉTICAS.
DIAMAGNETISMO
-
OTRAS
MANI+ESTACIONES
Si 2 es positiva para un material, este puede ser paramagnético. %n tal caso, un campo magnético que lo atraviese se verá fortalecido por efecto de magnetizaci"n
inducida. 3or el contrario, si 2 es negativa, el material es diamagnético $ un campo magnético que le atraviese será debilitado. %n forma general los materiales no magnéticos pueden ser para4 o diamagnéticos pues no conservan un estado magnetizado permanentemente cuando la influencia magnética e#terna se e#tingue. *os materiales ferromagnéticos, ferrimagnéticos o antiferromagnéticos tienen susceptibilidad magnética positiva $ mantienen su estado de magnetizaci"n después de que el campo que lo ha causado $a no e#iste.
CALIBRACION DE UN MAGNETROMETRO ebido al frecuente uso de los magnet"metros en el sistema de control de la actitud de satélites, $a sea como sensor de la actitud o como parte del sistema de comando de los actuadores magnéticos, es imperativo que una correcta estimaci"n de la polarizaci"n del magnet"metro sea determinada en el comienzo de la misi"n, previo al conocimiento de la actitud del satélite. *os métodos actuales utilizados en la determinaci"n de la polarizaci"n del magnet"metro sin el conocimiento de la actitud sufren todos de importantes
defectos, como un tratamiento incorrecto de los errores de medici"n o problemas de la convergencia del método numérico iterativo. )n nuevo algoritmo se propone para determinar el vector de polarizaci"n del magnet"metro sin el conocimiento de la actitud. %ste algoritmo se distingue por el hecho de tratar correctamente el comportamiento estadístico de las mediciones $ de reducir los datos en dos estadísticos suficientes, uno vectorial $ otro escalar, para lograr un método eficiente desde el punto de vista computacional. Además, este estadístico suficiente vectorial es un estimador consistente del vector de polarizaci"n, $ en consecuencia en la ma$or a de los casos provee una adecuada estimaci"n. 5a$ varios tipos de magnet"metro barato ahora disponible que puede utilizar para detectar una direcci"n de la brúula, pero todos ellos &que $o sepa( necesidad de calibraci"n antes de poder obtener resultados razonables.
MAGNETROMETRO MPU*/012 6avegaci"n confiable ha$ alrededor de 7 correcciones que tendría que hacer para el cruda magnet"metro de salida para obtener resultados precisos, pero para muchos aficionados la llamada correcci"n de 'hierro duro' es todo lo que necesitas para conseguir una salida razonable, normalmente siendo este el error dominante. Sin otras correcciones su magnet"metro puede mostrar norte magnético un poco al este de la direcci"n verdadera cuando están enfrentando una forma $ un poco del oeste frente a otro. Además, si tratas de usarlo para hacer un giro de 8/ grados tal vez encuentre usted ha dado vuelta por algo un poco más o un poco menos. %sto puede no importa incluso para un drone el magnet"metro s"lo sería útil para determinar una direcci"n apro#imada, dado que el viento puede ser soplando le de curso. Sin embargo, se podía todavía utilizar para mantener un rumbo determinado. 9enga en cuenta que podría ser #eli%r(( confiar en los métodos de calibraci"n que describo para la navegaci"n en el mar, o en cualquier otro lugar donde los errores de navegaci"n podrían tener graves consecuencias. ada una de la ;, magnet"metro, < $ = salidas la lectura da será el valor del campo del imán de la tierra en esa direcci"n $ el desplazamiento de duro hierro de magnet"metro. %l desplazamiento de hierro duro será el mismo de cualquier modo volver a, pero si se activa a través de >?/ grados medirá una igual $ opuesta valor para el campo de la tierra. *o único que tienes que hacer para obtener el desplazamiento es a!adir las dos lecturas $ dividir por @.
Suponiendo que el magnet"metro define ; e < horizontal &en el plano de la unta de magnet"metro( $ = como vertical &perpendicular a él(, una sola rotaci"n habrá invertido ; e <, para que podamos conseguir desplazamientos ; e <. Si ahora lo ponga boca abao la inversi"n = $ puede determinar la compensaci"n de =. 3ero también habrá invertido $a sea ; o < una vez más &dependiendo de que forma nos la vuelta( $ puede obtener una segunda estimaci"n de ese desplazamiento. Bire una vez más a través de >?/ grados $ se tienen @ lecturas en cada sentido para ;, < $ =. Agregar todos los 7 ; lecturas $ dividir por 7 $ tendremos una estimaci"n un poco más del desplazamiento ; $ lo mismo para < $ =. ependera del método de medici"n utilizado estos se utilizaran dependiendo el prop"sito de la medici"n que se persigue, por eemplo: para la investigaci"n, la calibraci"n, el establecimiento de un material de referencia, pruebas de aceptaci"n o control de calidad, %9. el tipo de material a caracterizar e las características de la muestra, tales como: estado físico, forma, tama!o $ dimensiones, $ de las magnitudes a ser medidas, como por eemplo: susceptibilidad volumétrica, específica o molar. 3ueden ser: Cetodo de inducci"n Cetodo de la balanza de Bou$
LA INDUCCI3N MAGNÉTICA %s el proceso mediante el cual campos magnéticos generan campos eléctricos. Al generarse un campo eléctrico en un material conductor, los portadores de carga se verán sometidos a una fuerza $ se inducirá una corriente eléctrica en el conductor. ualquier dispositivo &batería, pilaD( que mantiene la diferencia de potencial entre dos puntos en un circuito se llama fuente de alimentaci"n. *a fuerza electromotriz E &fem( de una fuente se define como el trabao realizado por el dispositivo por unidad de carga, por lo que las unidades de fuerza electromotriz son los voltios. uando decimos que un campo magnético genera una corriente eléctrica en un conductor, nos referimos a que aparece una fem &llamada fem inducida( de modo que las cargas del conductor se mueven generando una corriente &corriente inducida(. %ste hecho se observa fácilmente en el siguiente e#perimento:
Si acercamos o aleamos un imán a un conductor que no está conectado a ninguna fuente de fuerza electromotriz, se detecta con un amperímetro que aparece una corriente eléctrica en el conductor. *a corriente desaparece si el imán se mantiene en la misma posici"n, por lo que se llega a la conclusi"n de que s"lo una variaci"n del fluo del campo magnético con respecto al tiempo genera corriente eléctrica. *a le$ que e#plica esta interacci"n entre la fuerza electromotriz inducida $ el campo magnético es la *e$ de Farada$:
%n donde Gm es el fluo del campo magnético. 3or tanto, para que aparezca una fuerza electromotriz &fem( inducida debe variar el fluo del campo magnético a través de la superficie delimitada por el conductor. e la definici"n de fluo:
Se deduce que ha$ tres formas de variar el fluo del campo magnético: variar el m"dulo del campo, la superficie que lo atraviesa o el ángulo que forman ambos. %n la siguiente animaci"n se muestra un eemplo: la superficie delimitada por la espira rectangular va aumentando o disminu$endo al desplazarse la varilla- se produce entonces una variaci"n del fluo magnético con lo que se genera una corriente. %l sentido de la corriente generada es tal que tiende a compensar la variaci"n de fluo que la ha originado. uando el lado m"vil de la espira dea de moverse no ha$ variaci"n del fluo del campo magnético, por lo que desaparece la corriente.
MÉTODO DE GOU%s un método sencillo que no necesita de aparatos especiales, salvo una balanza de precisi"n, un electroimán de potencia variable, $ un montae adecuado del dispositivo e#perimental.
*a muestra, en forma cilíndrica, introducida en un tubo adecuado, se suspende en un campo magnético no homogéneo. Beneralmente, la muestra es un s"lido finamente dividido aunque también pueden utilizarse disoluciones acuosas, en nuestro caso es un s"lido. 3ara generar el campo magnético se utiliza un electroimán que permite regular la intensidad del campo, en funci"n de la corriente que se hace pasar por el mismo. 5a$ que realizar correcciones por el diamagnetismo del compuesto $ del tubo de vidrio que lo contiene. *a medida de susceptibilidad magnética se realiza mas fácilmente calibrando el dispositivo con una sustancia patr"n de susceptibilidad conocida, en nuestro caso se usara el compleo 5gHo&6S(7I.
*a fuente de error mas importante en el método de Bou$ se debe a irregularidades en el empaquetamiento de +a muestra en el tubo de vidrio. %ste error se puede minimizar volviendo a empaquetar la muestra $ repitiendo +a medida hasta que se obtengan resultados consistentes. uando se estudian compuestos poco paramagnéticos los errores de pesada pueden ser significativos, para evitar de algún modo parte de este error hicimos cuatro lecturas de cada pesada $ usamos la media.
J+J*+KBLAF+A http:MMacer.forestales.upm.esMbasicasMudfisicaMasignaturasMfisicaMmagnetMinduccion. html. http:MMes.Nebqc.orgMmolecular4Neight4of45gOPJo&6S(7OP.html
https,--...%cenam%mx-dme-pd/-&R01Medicion2()de2()suscepti#ilidad 2()ma"netica2()de2()materiales%pd/
