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   Instrumentação de Suscetibilidade Magnética

HISTÓRICO

O termo suscetibilidade magnética (MS) refere-se ao grau de magnetização de um material submetido a um campo magnético. A medição da suscetibilidade magnética permite obter informação sobre a composição e as propriedades do material. Isso nos permite também saber algo sobre a história e a condição atual de um material, um objeto ou uma área sob estudo.

 
   


As vantagens de poder medir a suscetibilidade magnética são:

  • Qualquer material pode ter sua MS medida por sensores portáteis

  • A medição é segura, rápida e não destrutiva

  • As medidas podem ser obtidas em laboratório ou no campo, com um mínimo de treinamento

  • A medição de MS complementa muitos outros tipos de análise do meio ambiente

APLICAÇÕES

O MS tem aplicações nas seguintes áreas:

  • Estudos paleo-climatológicos – a medição de MS em sedimentos pode ajudar a determinar a sua origem e as condições climáticas prevalentes na época em que foram depositados. O estudo de testemunhos revela a história climática da região, o que pode ser muito útil em áreas inexploradas do mundo, sobre as quais não há registros escritos confiáveis.
     

  • Arqueologia – mapeamento de áreas com diferente medidas de suscetibilidade magnética podem revelar áreas onde houve assentamento humano.
     

  • Agricultura – a variação da suscetibilidade pode ser usada para rastrear erosão e transferência de solos.
     

  • Levantamentos Geológicos – Medidas da MS do solo e da sub-superfície permitem obter informação sobre a formação geológica de uma área. Informam ainda sobre o paleo-ambiente ao tempo do depósito e podem ser usadas para correlacionar toda uma bacia sedimentar.
     

  • Petróleo e mineração – A MS varia com a natureza das rochas. Combinada com outros métodos, essa técnica permite identificar materiais cuja associação com certas características geológicas é conhecida.
     

  • Assuntos forenses – A MS já se provou como método barato e efetivo para a localização de corpos enterrados, através da medição de distúrbios no solo e em areia. A MS permite também localizar objetos ferrosos enterrados, como facas e armas.


MS3 Meter

 

 
 

SENSORES

O sistema MS2/MS3 da Bartington é extremamente versátil, permitindo que os cientistas executem medições de alta precisão em uma larga gama de aplicações, tanto em laboratório quanto no campo. O sistema é composto por uma unidade de medição e um conjunto de sensores intercambiáveis. O software que acompanha o produto permite a integração do sistema com computadores de mesa, laptops e dispositivos portáteis de GPS/PDA.

Princípio de operação

O sistema MS2/MS3 opera baseado na geração, ao redor do sensor, de um campo magnético de corrente alternada de baixa frequência e baixa intensidade. Quando a amostra é colocada perto do sensor, a alteração resultante no campo é identificada pelo sistema e convertida em suscetibilidade magnética.

A tabela no fim deste texto mostra os sensores mais indicados para cada tipo de aplicação.

Medidor MS2 de Suscetibilidade Magnética

O MS2 é um medidor portátil cuja leitura é feita através de uma tela de quarto dígitos, integrada ao aparelho. Ele opera com todos os sensores MS2. Ele opera a partir de baterias internas, que podem ser recarregadas na tomada ou num ponto de energia de um veículo, com indicadores do nível da bateria e de que está sendo carregada. Todas as tomadas e interruptores são à prova d’água para poderem ser usados ao ar livre. O medidor é fornecido com uma embalagem para uso em campo, um suporte para instrumento para ser usado em laboratório, um adaptador universal de tomadas, um carregador para uso em veículos e um conversor serial/USB.

Medidor MS3 de Suscetibilidade Magnética

O MS3 é um medidor compacto, leve, capaz de medir uma faixa maior de suscetibilidade magnética do que o MS2, com um período de medição que pode ser selecionado até um mínimo de 0,1 seg. O Medidor MS3 oferece vantagens significativas sobre o MS2 em termos de portabilidade, configuração e conectividade com dispositivos PDA para trabalhos de campo com posicionamento por GPS.

Esse instrumento de tecnologia avançada oferece conectividade por portas USB e é totalmente controlado por software. Ele deve ser conectado a um PC, laptop ou PDA compatíveis ou ainda a um  telefone celular  (que permita conexão USB), que possibilitarão o controle das medições e sua apresentação em tela. O software Bartsoft fornecido com o instrumento  permite que o operador controle o período e o protocolo de medição e oferece opção de mostrar os dados tanto em gráficos como em tabelas, desde que esteja em ambiente Windows. O MS3 opera com todos os sensores MS2. O medidor é selado e pode ser usado ao ar livre.

 

 
 

Sensores:

Sensor MS2B de Dupla Frequência

O sensor MS2B é usado para medição, em laboratório, de amostras sólidas ou acondicionadas em garrafas de solo, rocha ou sedimentos, até 20 ml. O sensor aceita garrafas cilíndricas de 10 ml e 20 ml, cubos de 25,4 mm e 23 mm de lado, potes de 35 e testemunhos cilíndricos de 25,4 mm. Esse sensor é usado em estudos de desgaste por variações climáticas e formação de solo, identificação e caracterização de solo fóssil, e investigação de fontes de sedimentação ou poeira. Este é o sensor mais preciso e serve para a investigação de qualquer amostra granular ou liquida, incluídas as mencionadas acima.

 

Sensor/Registrador de Testemunhos MS2C

O MS2C foi projetado para a medição de testemunhos de perfuração. A Bartington fornece uma série de sensores circulares que variam de 30 a 162 mm de diâmetro, próprios para a medição de qualquer tipo de testemunho de sedimento de turfa, de fundo de lagos ou do mar, além de poderem ser usados em laboratório, no campo ou embarcados. O sensor MS2C é usado para prospecção, correlação de testemunhos e para a identificação de sequências paleo-climáticas.

 

Sensor MS2D de Escaneamento de Superfícies

Este sensor circular foi projetado para levantamentos rápidos da concentração de materiais ferromagnéticos nos primeiros 100 mm de profundidade da superfície da terra. Ele é usado em estudos de gradientes, em prospecção arqueológica e em agricultura. O sensor só pode ser operado em conjunto com o Cabo MS2 para Sensor.

 

Sensor/Registrador de Testemunhos MS2E

Este sensor portátil foi projetado para executar medições de alta resolução na superfície de testemunhos de perfuração rachados ou de testemunhos de sedimentos macios, permitindo obter medidas de superfície de ótima resolução, até uma profundidade de 4 mm. Ele é fornecido com um estojo de proteção.

 

MS2F Surface Point Probe

Este sensor-miniatura é ideal para o estudo de estratos geológicos e arqueológicos expostos. Pode também ser usado onde condições irregulares da superfície impedem um bom contato do circuito do MS2D. O MS2F só pode ser operado em conjunto com o Cabo MS2 para Sensor (veja em “Acessórios”).

 

 

Sensor MS2G de Frequência Única

Este sensor foi projetado para a obtenção de medidas de susceptibilidade magnética de amostras líquidas ou em pó, cujo volume varie de 1 ml até 0,2 ml. Ele é usado para medições de susceptibilidade para as quais só estão disponíveis amostras muito pequenas de material de grão fino, como partículas da atmosfera coletadas em filtros de papel. O sensor aceita frascos de polietileno, disponíveis no mercado, com diâmetro de 8 mm e comprimento de 30 mm.

Sensor MS2H para o Interior de Poços

O MS2H obtém o perfil da variação da susceptibilidade magnética das camadas, ao ser baixado em poços de diâmetro mínimo de 25 mm. O sensor destacável é fixado na ponta de um tubo, ficando o conjunto com a extensão de 1 metro. Conexões à prova d’água permitem o alongamento do tubo até onde for prático, com sessões de 1 metro. Este sensor é capaz de identificar estratos estreitos, de 12,5 mm. As aplicações deste sensor incluem estratigrafia cultural em arqueologia, geomorfologia, caracterização de deslizamentos de terra, identificação de paleo-solos, pedologia, estudos de erosão e correlação estratigráfica.

 

Sensor MS2K de Superfície

Este sensor portátil foi projetado para permitir medidas da suscetibilidade magnética volumétrica de superfícies relativamente lisas, por exemplo: faces de rocha expostas nas laterais de trincheiras. Ele também pode ser aplicado em testes de materiais em ligas de metal de pouca condutividade elétrica, tais como aço inoxidável.

 


MS2B


MS2C


MS2D


MS2E


MS2F


MS2G


MS2H


MS2K


 

Tabela de sensores e de suas aplicações

Uso

Sensor

Geologia

 

Mapeamento de campo

D, E ou F

Identificação do tipo de rocha exposta

E, F ou K

Identificação de depósitos erráticos em sedimentos

E, F ou K

Identificação de zonas minerais

D

Amostras singulares

B, G ou κ/T

 

 

Solos

 

Mapeamento de campo

D ou F

Medição no campo de perfis expostos de solo

F ou K

Medição no campo de perfis de subsolo

H

Identificação da origem de pedras

E, F ou G

Medição de testemunhos de solo

C

Amostras singulares

B ou κ/T

 

 

Arqueologia

 

Localização de antigos assentamentos

B, D ou F

Estudos estratigráficos

B, D, F, H ou K

Determinação da possibilidade de uso de magnetômetro

B, D, E ou F

 

 

Hidrologia e Sedimentologia

 

Levantamentos de fluxos de sedimentos

D, E ou F

Rastreamento do fluxo de sedimentos específicos 

D, E ou F

Amostras singulares de sedimentos em suspensão

B, G ou κ/T

Amostras singulares de sedimentos

B, G ou κ/T

Medição de testemunhos de sedimentos e identificação da origem dos sedimentos


B, C, E ou K

 

 

Poluição

 

Detecção no campo de partículas de metais ferrosos

D ou F

Detecção no campo de poluição em pedras de construção

F

Amostras singulares de pedra, solo e vegetação

B, G ou κ/T

 

 

Materiais de construção

 

Levantamentos de material oculto

D

Origem geológica

B, G ou κ/T

Detecção de permeabilidade de aterros

B, G, H ou κ/T

 

 

Caracterização de deslizamentos de terra

 

Medidas de subsolo

H

Acessórios

Cabo MS2 para Sensor

Este dispositivo incorpora os circuitos eletrônicos necessários à operação tanto do MS2D como do MS2F e é necessário para que se possa conectar esses sensores ao medidor. O cabo pode ser submergido até a profundidade da unidade eletrônica (0,6 m).

Estojo MS2 para carregar equipamento

É um estojo rígido e com tranca, moldado internamente para oferecer o máximo de proteção ao equipamento. Há vários modelos de estojo disponíveis que servem para a proteção da combinação de instrumentos que for solicitada.

 
     
 


   
Prospecto - suscetibilímetro MS2 e MS3                         

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