|
Magnetometer
for prospecting underwater and on land
(this page will soon be translated in English)
De
magnetometer is op de eerste plaats bedoeld om verstoringen in het
aardmagnetisch veld te meten. Het apparaat wordt o.a. toegepast onder
water bij het speuren naar scheepswrakken, ankers, ankerkettingen,
pijpleidingen en nog veel meer. Boven water kan de apparatuur o.a. worden ingezet bij de opsporing van ondergrondse tanks, pijpleidingen, kabels maar ook archeologische restanten waaronder b.v. funderingen en nog veel meer. Het is belangrijk om te weten dat de Magnetometer, wanneer het de opsporing van metalen betreft, "ALLEEN" reageert op metalen die magnetische eigenschappen bezitten zoals ijzer. RVS (Roest Vast Staal) is aanzienlijk moeilijker op te sporen doordat dit veel minder magnetische eigenschappen bezit. Opsporing van RVS is vrijwel alleen mogelijk op een eventueel breukvlak of op de lasnaden ervan. Hierop ontstaan namelijk magnetische eigenschappen. Ook een korte blootstelling aan een zeer sterk permanent magneetveld kan voor remanente (achterblijvende) magnetische eigenschappen zorgen zodat het stuk RVS toch gelokaliseerd kan worden. Op deze pagina zal gedeeltelijk worden ingegaan op eventuele technische details maar in hoofdzaak zal de techniek van de Magnetometer worden besproken op de pagina "detectietechniek" waar ook andere technieken beschreven worden.
De Magnetometer is door Metaldec International o.a. ingezet bij opsporing (Survey) op het land. De bovenstaande foto laat een relatief eenvoudige Survey zien van de opsporing naar een ondergrondse tank. Het doel was om vast te stellen of de tank inmiddels was geruimd. Aangezien niemand dit met zekerheid kon vaststellen werd de magnetometer ingezet om uitkomst te bieden.
Restanten van
het aquaduct werden verwacht op een diepte van zo'n 2 meter, gerekend
vanaf zee dwars over het gehele strand van Katwijk.
Download
de Brittenburg geschiedenis en Survey voor meer info
De uitkomst van de meting werd aan het einde van de dag geanalyseerd waarbij kleinere voorwerpen zoals blikjes, flesdoppen en zeer veel klein ijzer zoals spijkers en schroeven werden uitgefilterd.
In dit geval zal de operator over veel ervaring en kennis van de apparatuur moeten beschikken om de juiste conclusies aan de meting te onttrekken. Dit soort van metingen komt b.v. helaas veelvuldig voor bij het speuren naar Munitie door de EOCKL (Explosieven Opruiming Commando Koninklijke Landmacht) die vaak met hand-held detectoren, waaronder Magnetometers in vele landen met name (AP) mijnen en blindgangers moeten kunnen lokaliseren.
Bovenstaande foto laat een relatief eenvoudige Survey (opsporing) zien van een kabel met stalen armering (buitenmantel) die in dit kleine raster of Grid zou moeten liggen waarbij duidelijk zichtbaar op de rug van de operator een GPS antenne zichtbaar is. De plaatsbepaling
werd hierbij verzorgt door
gebruikmaking van D-GPS apparatuur. De D-GPS, hetgeen staat voor
Differential-Global
Positioning System, meet aan de hand van de hoek tussen diverse
satellieten, in combinatie met
een Differential signaal (zie voor een uitleg van deze techniek "detectietechniek")
de positie waar de operator zich bevindt waarbij de apparatuur ook in
staat is Raaien of Tracks ofwel de gelopen denkbeeldige lijnen te loggen.
Zodoende kan later worden teruggekeken bij de uiteindelijke analyse waar de diverse gemeten signalen werden waargenomen. Dit stelt de computer in staat een berekening te maken waarbij alle metingen op een kaart kunnen worden uitgezet. D-GPS heeft echter vaak een nauwkeurigheid van zo'n 30 tot 50 cm. Dit kan te onnauwkeurig zijn wanneer naar een relatief klein of smal voorwerp wordt gezocht. Terug naar boven Plaatsbepaling landmeetkundig: Het is ook mogelijk in een landmeetkundige plaatsbepaling te voorzien. Hierbij kan met hoek & afstandmeters, prisma's, meetlinten, lasers etc. de positie van de probe worden ingemeten en gelogd. Deze mannier van werken zal vaak voor een grotere nauwkeurigheid zorgen dan haalbaar is met een (D)-GPS. Voor de landmeetkundige methode zal dus vaak gekozen worden wanneer het te lokaliseren object relatief klein of smal is. Ook kan een combinatie van beide plaatsbepalingsystemen worden toegepast wanneer het te onderzoeken gebied relatief groot is en het te lokaliseren object klein of smal. Dan kan het grid eerst met (D)-GPS worden afgezocht waarna de voor nader onderzoek in aanmerking komende plaatsen met behulp van landmeetkundige instrumenten kunnen worden ingemeten. Het bij de Survey in te zetten systeem hangt dus altijd volledig af van de omstandigheden waaraan het onderzoek is blootgesteld. Terug naar boven De Magnetometer voor Survey op het water: De
Magnetometer wordt op het water veelvuldig ingezet bij de opsporing van
o.a. scheepswrakken, verloren ladingen, ankers (met ketting), verloren
meetinstrumenten en nog veel meer. De belangrijkste Magnetometer-systemen die voor onder water gebruik vaak voorkomen zijn de Proton, Cesium Vapor en Potassium. Uiteraard bestaan er meerdere systemen maar het gebruik ervan komt in principe op hetzelfde neer.
Aan de hand van de presentatie op het scherm van de controlbox kan veel worden bepaald. De analyse wordt verkregen uit een sinus-vormig signaal dat van de Towfish afkomstig is. Een zeer geschikt systeem. Op de onderstaande afbeelding is weer en ander type Towfish, genaamd SeaSpy afgebeeld. Zo zijn er zeer veel verschillende vormen Magnetometers. De sensor wordt Towfish genoemd omdat deze achter het schip aan wordt gesleept. De kabellengte kan varieren van zo'n 10 meter tot recent 10 Km (fiber-optic).
Een belangrijk verschil in de magnetometrie (meten aan magnetische velden met magnetometers) is de standaard magnetometer tegenover de Gradiomagnetometer of Gradiometer. Dit laatste type Magnetometer is in staat om veel gevoeliger te kunnen meten omdat omringende stoorbronnen die niet van het te lokaliseren object afkomstig zijn worden gereduceerd, in het gunstigste geval tot nul. Verder kunnen veel Gradiometers tegenwoordig ook de Z-as ofwel de diepteligging van het voorwerp bepalen in plaats van alleen maar het middelpunt of de hoogste concentratie materiaal.
Het instrument dat veelvuldig door Metaldec International naast de Proton Magnetometer wordt gebruikt is een Fluxgate systeem en kan zowel boven als onder water dienst doen. De hierboven getoonde kaart is een uitdraai van een Survey die met een Fluxgate Gradiomagnetometer werd verricht.
|
Op
het strand van Katwijk aan zee werd in opdracht gezocht naar de restanten
van een Romeins aquaduct van het Fort Brittenburg dat verderop in zee zou
moeten liggen volgens oude kaarten.
Op de
hierboven afgebeelde foto is de sensor of Towfish te zien van een Proton
Magnetometer, systeem MX500 met hiernaast de foto van de bijbehorende
controlbox. 
De
detectierange van een magnetometer varieert per systeem en hangt af van
veel factoren zoals het type sensor, het systeem, de grootte van het te
lokaliseren voorwerp, de afstand tussen de Towfish en dit voorwerp, het
materiaal waaruit het voorwerp bestaat enz. 
Een magnetometer die hiervoor
al vele jaren wordt gebruikt en nog steeds vaak onmisbaar
blijkt te zijn onder
bepaalde omstandigheden is de z.g. Fluxgate magnetometer die aan het begin
van deze pagina middels foto's een aantal keren is getoond.