Messgeräte, geomagnetische

Wussten Sie, dass das Foerster Ferex bis zu drei hochempfindliche Mess-Sonden gleichzeitig verwenden kann und dabei die Prospektionszeit gegenüber ein- oder zweikanaligen Geräten drastisch verringert? Geomagnetometer und andere Geophysik Messgeräte sind integrale Werkzeuge in einer Vielzahl von wissenschaftlichen und praktischen Anwendungsbereichen, wie der archäologischen Prospektion und umweltphysikalischen Untersuchungen. Doch was steckt hinter dieser faszinierenden Technologie, und welche Vorteile bieten die modernsten Messgeräte auf dem Markt?

Wichtigste Erkenntnisse

• Geomagnetometer sind essenziell für die Untersuchung des Erdmagnetfeldes.
• Das Foerster Ferex kann modulare Sonden nutzen, um Messungen auf unterschiedlichstem Terrain durchzuführen.
• Mit einer Messfrequenz von zehn Impulsen pro Meter ist das Foerster Ferex besonders präzise.
• Messgeräte wie das Bartington Grad 601-2 eignen sich hervorragend für verschiedene Geländearten.
• Moderne geomagnetische Messgeräte bieten durch innovative Sensor- und Sondentechnologien bedeutende Vorteile gegenüber herkömmlichen Methoden.
• Geomagnetische Messungen sind entscheidend in der Geophysik, der Geologie, der Archäologie, und vielen weiteren Disziplinen.
• Die Erfassung magnetischer Anomalien ermöglicht wichtige geologische und archäologische Erkenntnisse.

Einführung in geomagnetische Messgeräte

Geomagnetische Messgeräte wie Magnetometer und Magnetfeldmessgeräte spielen eine entscheidende Rolle bei der Erfassung des Erdmagnetfelds. Diese Instrumente nutzen verschiedene physikalische Prinzipien, um genaue Messungen zu ermöglichen. Das Erdmagnetfeld, das in Nanotesla (nT) gemessen wird, variiert zwischen 25000 nT am Äquator und 70000 nT an den Polen. Es wird hauptsächlich durch den Geodynamo-Prozess im Erdinneren erzeugt, während externe Einflüsse durch Sonnenaktivität nur einen kleineren Teil ausmachen.

Die gängigsten Typen von Magnetometer sind Fluxgate-, Protonen-Prezessions- und Saturationskernmagnetometer. Fluxgate-Magnetometer nutzen die Magnetisierungseigenschaften von Materialien, um Magnetfelder zu messen. Protonen-Prezessionsmagnetometer basieren auf der Präzession von Protonen in einem Magnetfeld, während Saturationskernmagnetometer magnetische Sättigungseffekte nutzen.

Magnetfeldmessgeräte sind besonders wichtig für Bereiche wie die Geophysik und Geologie, da sie helfen, das innere und äußere Magnetfeld der Erde zu analysieren. Wissenschaftler nutzen diese Daten, um geomagnetische Stürme zu überwachen, die durch hohe Kp-Werte angezeigt werden, sowie um langfristige Veränderungen wie die mehrfache Umpolung des Erdmagnetfelds im Lauf von Millionen Jahren zu studieren.

Das Erdmagnetfeld hat nicht nur wissenschaftliche Bedeutung, sondern auch praktische Auswirkungen. Magnetische Stürme, die hohe Kp-Index-Werte erreichen, können moderne Technologien stören, einschließlich Kommunikationssysteme und Satelliten. Daher ist die kontinuierliche Messung und Analyse des Erdmagnetfelds durch ein globales Netzwerk von magnetischen Observatorien, das seit etwa 170 Jahren besteht, von großer Bedeutung.

Zusammenfassend sind Magnetometer und Magnetfeldmessgeräte unerlässliche Werkzeuge für das Verständnis und die Überwachung des Erdmagnetfelds sowie für die Abwendung potenzieller Gefahren durch magnetische Störungen. Ihre Bedeutung reicht weit über die Grundlagenforschung hinaus und hat direkte Anwendungen in vielen technischen und wissenschaftlichen Bereichen.

Anwendungsbereiche der geomagnetischen Messgeräte

Geomagnetische Messgeräte haben sich als unverzichtbare Werkzeuge in verschiedenen wissenschaftlichen und technischen Feldern etabliert. Diese Instrumente werden verwendet, um die Magnetfeldstärke zu analysieren und sind entscheidend, um detaillierte Informationen über die Struktur und Zusammensetzung der Erdkruste zu erhalten.

Geophysik und Geologie

In der Geophysik und Geologie spielen Geophysik Messgeräte eine zentrale Rolle. Sie dienen der Untersuchung des Erdinneren, indem sie magnetische Anomalien erkennen, die weniger als ein Promille der Erdmagnetfeldstärke ausmachen können. Die Verwendung von Magnetometern, einschließlich modernen Geräten wie Protonenpräzession Magnetometer, Fluxgate Magnetometer und Gradiometersysteme, ermöglicht es, präzise Informationen über die Position, Tiefe, Form und Zusammensetzung von geologischen Strukturen zu sammeln. Diese Daten sind essenziell für die geologische Kartierung und helfen, geologische Ressourcen effizient zu erkunden.

Archäologie und Umweltgeophysik

In der Archäologie sind Geophysik Messgeräte extrem nützlich, um historische und prähistorische Stätten zu kartieren, ohne die empfindlichen Strukturen zu beschädigen. Der nicht-invasive Charakter dieser Technologie ermöglicht eine Untersuchung unter der Erdoberfläche, die für die Entdeckung von antiken Gebäuden, Gräbern und Artefakten unverzichtbar ist. Umweltgeophysik-Anwendungen umfassen die Ortung von unterirdischen Tanks, Pipelines und anderen Strukturen, was für Umweltbewertung und kontaminierte Standortanalyse wertvoll ist.

Einsatz in der Kampfmittelräumung

Die Kampfmittelräumung ist ein weiteres wesentliches Einsatzgebiet für Geophysik Messgeräte. Diese Geräte sind ein wichtiger Bestandteil bei der Erkennung und Beseitigung von nicht detonierten Sprengkörpern und Minen. Durch die präzise Bestimmung der Magnetfeldstärke können Experten verborgene explosive Materialien identifizieren und sichern, was zur Erhöhung der Sicherheit in betroffenen Gebieten beiträgt.

Zusammenfassend lässt sich sagen, dass geomagnetische Messgeräte, durch ihre Fähigkeit, die Magnetfeldstärke zu analysieren, in vielen Bereichen vielseitig eingesetzt werden können und somit eine wichtige Rolle in der Wissenschaft und Sicherheit spielen.

Technologien hinter geomagnetischen Messgeräten

Die modernen Technologien, die bei der Entwicklung geomagnetischer Messgeräte zum Einsatz kommen, haben einen bedeutenden Wandel durchlaufen. Insbesondere die Fortschritte in der digitalen Datenverarbeitung und der Miniaturisierung der Sensortechnologie ermöglichen es, die Geomagnetfeldmessung präziser und die Geräte leichter zu gestalten.

Eine zentrale Komponente bei der Geomagnetfeldmessung ist die Analyse der magnetischen Felder. Diese Messungen, vor allem des Z-Gradienten und der Totalintensität des Erdmagnetfeldes, spielen eine kritische Rolle in der Untersuchung von Bereichen mit bestehenden Versorgungseinrichtungen wie Stromleitungen und Bahngleisen.

Ein weiteres technisches Highlight ist die Transientenelektromagnetik (TDEM), die zur Erkundung metallischer Objekte dient und kleinste Metallobjekte lokalisieren kann. Zusätzlich gewinnen elektromagnetische Messverfahren wie Georadarmessungen immer mehr an Bedeutung, insbesondere zur Erkundung historischer Fundorte.

Elektromagnetische Instrumente im kHz-Bereich ermöglichen eine schnelle Untersuchung der elektrischen Bodenleitfähigkeit von Flächen. Das Multielektrodensystem TIGRE von CAMPUS überzeugt durch leistungsstarke Parameter, darunter einen Eingangswiderstand von über 1 MΩ und einen relativen Fehler des elektrischen Widerstandes von unter 1%.

Besondere Qualitätskontrollen, einschließlich der Überwachung von Übergangswiderständen an den Elektroden und der Reproduzierbarkeit der Messdaten, werden vor und während der Messungen durchgeführt, um die Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Ergebnisse sicherzustellen.

Das Foerster Ferex Messgerät

Das Foerster Ferex Messgerät ist ein präzises geomagnetisches Instrument, speziell entwickelt, um Störungen im Erdmagnetfeld durch ferromagnetische Objekte zu erkennen. Mit seiner robusten Bauweise und hochsensiblen Mess-Sonden ist es optimal für eine Vielzahl von Anwendungen geeignet, von der Archäologie bis hin zur Kampfmittelräumung.

Eigenschaften und Vorteile des Foerster Ferex

Der Foerster Ferex zeichnet sich durch eine exzellente Detektionstiefe aus, übertrifft herkömmliche EMI-Detektoren und ist damit optimal für diverse Umgebungen. Hier sind einige spezifische Merkmale:

• Abmessungen: L 1250 mm
• Gewicht: 3,3 kg inklusive Batterien
• Batterielaufzeit: > 70 Stunden
• Hohe Empfindlichkeit und minimale Geräuschentwicklung dank der MG-10-550 Sonde
• Messbereiche: 7 lineare Bereiche von 0-10 nT bis 0-10.000 nT

Modularität und Anpassungsfähigkeit

Eines der herausragendsten Merkmale des Foerster Ferex ist seine Modularität. Das System kann an verschiedene Feldbedingungen und Anwendungen angepasst werden. Ein vollständiges Set enthält:

• FEREX mit einer Sonde
• SDHC-Karte und Datenkabel
• Tragegurt und Start-Stop-Taste
• DATALOAD Software

Darüber hinaus gibt es Optionen wie die FEREX Sondenwagen Kit, welches mehrere Sondehalter, Radsatz und Antennenmast umfasst, um das Gerät weiter zu individualisieren und anzupassen.

Anwendungsbeispiele für das Foerster Ferex

Das Foerster Ferex findet Einsatz in verschiedenen Bereichen:

• Unter Hochspannungsleitungen, entlang von Zäunen, Pipelines und Eisenbahnstrecken
• Archäologische Grabungen
• Untersuchungen für die Umweltgeophysik
• Kampfmittelräumung

Der Foerster Ferex bietet damit eine robuste und hochadaptierbare Lösung für eine Vielzahl geomagnetischer Anwendungen.

Das Bartington Grad 601-2 Messgerät

Das Bartington Grad 601-2 Messgerät ist ein hochpräzises Magnetometer, das speziell für die Einsatzgebiete in Geophysik und Geologie entwickelt wurde. Mit einer Messempfindlichkeit von 0,1 nT ermöglicht es äußerst genaue und zuverlässige Messergebnisse. Dank seiner leichten Bauweise ist dieses Gerät besonders für die Prospektionen in schwer zugänglichem Terrain geeignet.

Eigenschaften und Vorteile des Bartington Grad 601-2

Das Bartington Grad 601-2 zeichnet sich durch seine robuste Bauweise und hohe Sensibilität aus. Mit einer Messpunktdichte von 12,5 cm entlang der Messlinien und einer Prospektionsfläche von insgesamt 4,9 ha ist es ideal für umfassende und detaillierte geomagnetische Untersuchungen. Während der fünf Tage dauernden Magnetometer-Prospektion im März und Juli 2014 wurden beeindruckende Ergebnisse erzielt, beispielsweise bei der Untersuchung der vorgeschichtlichen Siedlungen in Valencina de la Concepción, wo mindestens acht Grabenstrukturen und über 200 Siedlungsgruben identifiziert wurden.

Leichtbauweise und Einsatzgebiete

Die leichte Bauweise des Bartington Grad 601-2 erleichtert den Einsatz in schwierigen Geländen, was insbesondere bei archäologischen und geologischen Feldforschungen von Vorteil ist. Die Untersuchungen in Talheim zeigten, dass selbst unter anspruchsvollen Bedingungen, etwa auf metallisch belasteten Flächen, verlässliche Daten erhoben werden können. Zudem ermöglichte das Gerät die Erfassung von feinkörnigen Details, wie sie zum Beispiel in den 20 unheilbaren Verletzungen der Schädel im Massengrab von Talheim sichtbar wurden.

Technisches Datenblatt

Mit diesen Vorteilen und der präzisen Sensibilität hebt sich das Bartington Grad 601-2 eindeutig von anderen Produkten auf dem Markt ab und bleibt eine bevorzugte Wahl für Forschungsprojekte im Bereich der geomagnetischen Prospektion.

Magnetische Anomalien und ihre Bedeutung

Magnetische Anomalien sind lokale und regionale Abweichungen im Erdmagnetfeld, die von magnetisierten Gesteinen der oberen Erdkruste verursacht werden. Diese Anomalien bieten wertvolle Informationen über die darunterliegenden geologischen Strukturen und haben vielfältige Anwendungen in Geophysik und Archäologie. Erfahren Sie mehr über die Bedeutung und Erkennungstechniken von magnetischen Anomalien.

Was sind magnetische Anomalien?

Örtliche Magnetanomalien können einige Prozent des Normalfeldes ausmachen. An der Erdoberfläche können Störkörper geomagnetische Anomalien von etwa 200 bis 1000 Nanotesla (nT) erzeugen. Markante Beispiele hierfür sind die Kursker Magnetanomalie in Russland mit einem Maximum von 190.000 nT und die Kiruna-Anomalie in Nordschweden mit 70.000 nT. Solche Anomalien entstehen häufig durch eisenhaltige Gesteine und Lagerstätten.

Die Magnetometrie hat sich in den letzten 50 Jahren zu einer der schnellsten und effektivsten Methoden der angewandten Geophysik entwickelt. Dunkle vulkanische Gesteine und Gesteine mit hohem Eisengehalt zeigen oft starke Magnetisierungen und verursachen hervorstechende Anomalien. Die Interpretation dieser Anomalien erfordert oft die Kombination von Daten aus Gravimetrie, Geoseismik und Geologie.

Techniken zur Erkennung von Anomalien

Moderne Erdmagnetfeld Analysen ermöglichen eine präzise Auflösung des Erdmagnetfelds, oft bis auf 0.1 nT genau. Magnetische Anomalieerkennung nutzt verschiedene Techniken und Methoden. Beispielsweise können archäologische Strukturen geringe Anomaliewerte von wenigen Nanotesla erzeugen, außer bei Brandstellen und Schlacken, wo höhere Werte gemessen werden. Eisenhaltige Objekte erzeugen im Vergleich mehrere Hundert bis Tausend Nanotesla.

Positive Anomalien im Magnetogramm können beispielsweise auf verfüllte Gruben, Gräber oder Hausgrundrisse hinweisen, während negative Anomalien steinige Einlagerungen wie Fundamente und Mauerzüge erkennen lassen. Tiefenzonierungen zeigen, dass die Erfassungstiefe für archäologische Objekte oft nicht mehr als einen Meter beträgt.

Gezielte Sondagen unter archäologischer Betreuung sind notwendig, wenn die Geometrie der Anomaliestrukturen keine eindeutige Interpretation zulässt. Eine Voraussetzung für den Nachweis archäologischer Objekte ist ein messbarer Kontrast in der Magnetisierung im Vergleich zum umgebenden Material. Die komplexe Form von magnetischen Anomalien hängt stark von der geographischen Breite und der Inklination des Magnetfeldvektors ab.

Messgeräte, geomagnetische: Eine Übersicht

Geomagnetometer spielen eine entscheidende Rolle in verschiedenen Industriezweigen. Diese Messgeräte ermöglichen präzise Magnetfeldmessungen, die in der Geophysik, Archäologie und sogar in der Kampfmittelräumung verwendet werden. Ein Geomagnetometer kann Restmagnetismus unterschiedlicher Art wie Dipol- oder feinpolige Magnetisierung erfassen, was bei der Analyse von Materialien und Strukturen von großer Bedeutung ist.

Es gibt zahlreiche Anwendungen und Geräte im Bereich der geomagnetischen Messungen. Einige der Hauptakteure auf diesem Gebiet sind Foerster, Bartington und List-Magnetik. Diese Hersteller bieten spezialisierte Produkte, die für die spezifischen Anforderungen der Nutzer entwickelt wurden. So misst z. B. das Foerster Ferex hohe Remanenzwerte von über 100 A/cm in Magnetanwendungen, während das Bartington Grad 601-2 für leichtere Einsätze konzipiert wurde.

Restmagnetismus kann erheblichen Einfluss auf industriell gefertigte Teile haben. Beispielsweise können Magnetismuswerte von über 10 A/cm das Zusammenhaften von Bauteilen verursachen, was ihre Funktionalität beeinträchtigen kann. Zur Messung dieser Werte kommen verschiedene Geräte wie Magnetometer, Feldstärkemessgeräte, Gaussmeter und Teslameter zum Einsatz. Diese Tools gewährleisten, dass die Magnetfeldstärke präzise erfasst wird, um Fehler und Unregelmäßigkeiten zu vermeiden.

Ein weiterer bedeutender Aspekt ist die von List-Magnetik entwickelte Technologie, die Gleich- und Wechselfelder bis zu 20 kHz messen kann. Diese Geräte sind jedoch nicht für die Messung von elektromagnetischen Hochfrequenzfeldern geeignet. Tabelle 1 führt die wichtigsten Eigenschaften der verschiedenen Geomagnetometer auf.

Die genannten Hersteller und Produkte verdeutlichen die Vielfalt und Spezialisierung der Messgeräte in diesem Bereich. Eine gründliche Messgeräte Übersicht hilft, das passende Gerät für den spezifischen Bedarf auszuwählen und damit die Effizienz und Genauigkeit der Anwendungen zu maximieren.

Vergleich von konkurrierenden Produkten

Zur besseren Bewertung der führenden geomagnetischen Messgeräte haben wir den Produktvergleich Geomagnetometer durchgeführt. Insbesondere wurden das Foerster Ferex und das Bartington Grad 601-2 untersucht. Unser Ziel ist es, ihre technologischen Unterschiede, Einsatzgebiete und einzigartigen Vorteile herauszustellen und eine umfassende Konkurrenzanalyse zu bieten.

Vorteile gegenüber konkurrierenden Produkten

Das Foerster Ferex zeichnet sich durch seine hohe Sensibilität und modulare Bauweise aus, die sowohl eine einfache Handhabung als auch Anpassungsfähigkeit an verschiedene Einsatzzwecke ermöglicht. Kunden loben besonders die Robustheit und Langlebigkeit dieses Geräts, das für den Einsatz in schwierigen Umgebungen konzipiert wurde.

• Hohe Sensibilität und Genauigkeit
• Modularität für vielfältige Einsatzmöglichkeiten
• Robustheit und Langlebigkeit

Im Vergleich dazu bietet das Bartington Grad 601-2 eine beeindruckende Leichtbauweise, die den Einsatz in schwer zugänglichen Gebieten erleichtert. Kunden schätzen hierbei besonders die Benutzerfreundlichkeit und die präzisen Messdaten, die dieses Gerät liefert.

• Leichte und tragbare Bauweise
• Benutzerfreundlichkeit
• Präzise Messdaten

Marktführende Technologien

Sowohl das Foerster Ferex als auch das Bartington Grad 601-2 nutzen marktführende Technologien zur Erkennung von geomagnetischen Anomalien. Die technologischen Ansätze variieren jedoch:

Die Konkurrenzanalyse zeigt deutlich, dass beide Geräte ihre Stärken in unterschiedlichen Bereichen haben. Während das Foerster Ferex durch seine Sensibilität und Modularität überzeugt, punktet das Bartington Grad 601-2 insbesondere durch seine Leichtbauweise und Benutzerfreundlichkeit.

Qualität und Zuverlässigkeit geomagnetischer Messgeräte

Geomagnetische Messgeräte sind unabdingbar für präzise Messungen in der Geophysik, Archäologie und Umweltgeophysik. Eine herausragende Qualität und hohe Zuverlässigkeit dieser Geräte sind entscheidend für ihren Erfolg unter unterschiedlichsten Einsatzbedingungen.

Kundenbewertungen und Feedback

Nutzer von geomagnetischen Messgeräten, wie dem SENSYS Magnetometer, heben besonders die hohe Genauigkeit und Zuverlässigkeit der Messgeräte hervor. Laut Kundenbewertungen erreichen die Magnetometer Messgenauigkeiten von ein bis zwei Zentimetern selbst unter extremen Wetterbedingungen (-40 bis +0 Grad Celsius und bis zu 100% Luftfeuchtigkeit).

Besonders gelobt wird die Robustheit der Steckverbindungen, die für den zuverlässigen Einsatz über längere Zeiträume hinweg erforderlich sind. Diese Verbindungen müssen extremen Wetterbedingungen standhalten und sind bei der SENSYS Lösung durch eine Schutzklasse von IP68 geschützt. Die neu eingeführte Steckverbindungslösung, Fischer LP360™, bietet eine einfache Handhabung und Reinigung und wird von den Anwendern positiv bewertet.

Langzeitzuverlässigkeit der Geräte

Langzeittests haben gezeigt, dass geomagnetische Messgeräte über viele Jahre hinweg zuverlässige Ergebnisse liefern. Beispielsweise bewähren sich die Magnetometer von SENSYS durch ihre Fähigkeit, bis zu 16 Geräte in Reihenschaltung mit einer bis zu sieben Meter langen Deichsel an Fahrzeugen anzuhängen.

Des Weiteren sind die FGM3-Magnetsensoren aufgrund ihres erschwinglichen Preises von rund 30 Euro vielseitig einsetzbar und bieten hohe Stabilität dank des MAX1724-Chips, der einen stabilen Betrieb gewährleistet.

Die nachfolgende Übersicht zeigt die Pro- und Kontrapunkte sowie technische Daten der geomagnetischen Messgeräte auf:

Wartung und Kalibrierung geomagnetischer Messgeräte

Die regelmäßige Wartung Geomagnetometer und die Kalibrierung Magnetfeldmessgeräte sind entscheidend, um die Präzision und die Zuverlässigkeit dieser hochsensiblen Instrumente zu gewährleisten. Durch die richtige Pflege und Justierung können die Messergebnisse dauerhaft genau bleiben, was besonders in wissenschaftlichen und industriellen Anwendungen unerlässlich ist. Eine angemessene Wartungsstrategie, einschließlich routinemäßiger Inspektionen und Updates der Software, trägt dazu bei, Ausfälle zu minimieren und die Lebensdauer der Geräte zu verlängern.

Zu den üblichen Verfahren der Wartung Geomagnetometer zählt die regelmäßige Prüfung der Sensorkomponenten auf Verschleiß und Beschädigungen. Ebenso essenziell ist das Sauberhalten der Geräte, um Störungen durch Schmutz und Staub zu vermeiden. Bei der Kalibrierung Magnetfeldmessgeräte wird das Gerät an bekannten Standards ausgerichtet, um die Genauigkeit der Messergebnisse zu überprüfen und zu justieren. Dies kann entweder im Labor oder direkt vor Ort erfolgen, abhängig von den spezifischen Anforderungen und der Verwendungsumgebung des Geräts.

Um eine optimale Leistung zu gewährleisten, sollten die Geräte regelmäßig von Fachpersonal gewartet und kalibriert werden. Verwenden Sie dabei stets die empfohlenen Materialien und Verfahren der Hersteller. Dabei bieten Unternehmen wie Foerster und Bartington umfangreiche Dienstleistungen und Schulungen an, um sicherzustellen, dass die Nutzer ihre Geräte effektiv betreiben und pflegen können. Die Einhaltung dieser Richtlinien führt schließlich zu einer erhöhten Nutzungsdauer und einer verbesserten Zuverlässigkeit der geomagnetischen Messgeräte.