Дослідження теоретичних основ електромагнітних пошукових систем феромагнітних об’єктів
Автор: Бєлоусов Ілля Сергійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Комп'ютеризовані системи управління та автоматика
Інститут: Інститут комп'ютерних технологій, автоматики та метрології
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2023-2024 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Виявлення феромагнітних об’єктів в землі та воді є важливою задачею в різних галузях, включаючи геологію, розвідку корисних копалин, будівництво, сільське господарство та охорону навколишнього середовища. Електромагнітні пошукові системи (ЕМПС) - це пристрої, які використовуються для виявлення феромагнітних об’єктів за допомогою електромагнітного поля. ЕМПС засновані на взаємодії електромагнітного поля з феромагнітними об’єктами. В магістерській кваліфікаційній роботі досліджуються теоретичні основи електромагнітних пошукових систем феромагнітних об’єктів. Охарактеризовано рухомі фізичні системи для пошуку поліметалічних рудних родовищ. Розглянуто статичну модель пари електророзвідувальна система рудне тіло, аеро та наземні електророзвідувальні системи з вимірювання відношення півосей магнітного поля. Статична модель надається для обгрунтування появи сигналу від феромагнітного тіла. На противагу статичній моделі, досліджено модель рухомої електророзвідувальної установки провідне тіло з феромагнітними властивостями, наведено її структурну схему. Обгрунтовано появу сигналу який з’являється в рухомих фізичних системах у вигляді одного періоду синусоїди який до недавна не мав пояснення. На основі нової моделі досліджено застосування рухомої електророзвідувальної установки для виявлення феромагнітних об’єктів в землі та воді. Показано, що сигнал від феромагнітного тіла має форму одного періоду 5 синусоїди, а від діамагнітного тіла форму одиночного імпульсу. Розглянуто електромагнітну систему для пошуку феромагнітних тіл в зонах автомобільного і залізничного шляхопроводів. Виявлено, що амплітуда сигналу пропорційна частоті електромагнітного поля та швидкості руху установки. У економічній частині, наведено розрахунок витрат на виконання даної роботи. Мета дослідження – вивчення теоретичних основ електромагнітних пошукових системи феромагнітних об’єктів та обгрунтування форми сигналу від феромагнітного тіла. Об’єкт дослідження - електромагнітні пошукові системи феромагнітних об’єктів. Предмет дослідження – теоретичні основи електромагнітних пошукових систем. Наукова новизна роботи. Зроблено теоретичний аналіз статичної моделі електророзвідувальних геофічних пошукових систем на предмет взаємодії з феромагнітним тілом. Показано, що використання статичної моделі не дозволяє обгрунтувати форму сигналу від феромагнітного тіла. Проведено аналіз динамічної моделі рухомої геофізичної пошукової установки на предмет форми сигналу від діамагнітного та феромагнітного тіла. Виявлено, що форма сигналу від феромагнітного тіла подібна до одного періоду синусоїди, а від діамагнітного тіла – має вигляд одиночного імпульсу, а амплітуди обох сигналів пропорційні частоті електромагнітного поля та швидкості руху установки. Практична цінність роботи. Результати роботи дозволяють використати відомі геофізичні системи, що використовують низькочастотні гармонічні електромагнітні поля для знаходження тіл не тільки з діамагнітними властивостями, а також і з феромагнітними властивостями. Отримані наукові результати дозволяють запропонувати розроблення систем для пошуку діамагнітних та феромагнітних тіл, які можуть бути джерелом загрози, в зонах автомобільного та залізничного шляхопроводів, а також при обстеженні 6 сільськогосподарських угідь на предмет виявлення небезпечних тіл та предметів. Крім цього, подібні системи можуть використовуватися для обстеження водних глибин морів та океанів на наявність в них великогабаритних феромагнітних тіл. Ключові слова: електромагнітне поле, відношення піосей еліпса поляризації магнітного поля, квадратурна складова, статична модель системи збудник-приймач та провідне тіло, динамічна модель системи збудник-приймач та провідне тіло, форма сигналу, динамічна модель.