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Magnetometría en la industria

Autor : Andres Arzate

Hoy en día los magnetómetros son una herramienta o un tipo de sensor que, aunque suene como algo muy complejo, es una herramienta con la que tratamos día a día sin darnos cuenta. 

A qué nos referimos cuando decimos que los magnetómetros son parte de nuestra vida cotidiana y no lo notamos, los magnetómetros son sensores que han ido evolucionando tecnológicamente para situarse en todos los aspectos de nuestra vida cotidiana, encontrándose en teléfonos móviles, vehículos eléctricos y automatizados, en la industria espacial y de extracción de recursos metálicos o minerales, con los cuales están compuestos la mayoría de los electrónicos y las herramientas. 

Por lo que se podría decir, que la magnetometría ya es parte importante de la Industria en general, de tal forma se pueden observar cinco vertientes principales en las cuales los sensores magnéticos juegan un papel esencial en el desarrollo tecnológico o funcionamiento de cada una de éstas.

AUTOMATIZACIÓN

Los magnetómetros en su forma más esencial son sensores magnéticos qué apuntan en la dirección de estos campos por lo que se podría decir que una brújula es un sensor magnético en su manera más básica. Es decir que a partir de estos podemos determinar la dirección y orientación, ambos esenciales para la ubicación y la navegación espacial.

Históricamente estos sensores, es decir las brújulas, fueron de gran importancia en la navegación de los mares. Al igual qué la exploración terrestre, estos sensores siguen siendo igual de importantes hoy en día en cuestiones de navegación orientación y ubicación. Sin embargo, la evolución del sensor ha permitido que esta herramienta mecánica de alguna manera se digitalice.

Esto significa para la industria reducir el tamaño de estos sensores al tamaño de un chip que miden centímetros, es decir, su tamaño se ha reducido significativamente pero lo más importante de los avances de los Magneto m para la industria en automatización está relacionado a la alta frecuencia de muestreo y en la precisión y sensibilidad del sensor magnético. Dichos dichos elementos y avances permiten su implementación en vehículos automatizados como son los drones, aviones, helicópteros y vehículos qué cuentan con pilotos automáticos; cómo barcos tractores automatizados y vehículos espaciales. Los vehículos que cuentan con Magneto m en sus pilotos automáticos o pilotos asistidos, dependen de la alta frecuencia de muestreo y precisión en su orientación ya que de estos elementos depende la precisión con la cual estos vehículos o herramientas, pueden mantener o seguir los cursos establecidos sin desviarse o desorientarse.

ARQUEOLOGÍA

La magnetometría en la arqueología ha existido prácticamente desde el inicio de la magnetometría moderna la cual inició en vísperas de la Segunda Guerra Mundial, y no fue solo después de 10 años aproximadamente cuando este tipo de prospección, es decir, prospección magnética, fue utilizado para mapear detectar vestigios en zonas arqueológicas. Por lo que se podría decir qué la magnetometría está muy apegada a la industria turística al ser una de las principales herramientas de la arqueología

Ejempo de mapa de anomalía magnética utilizado para la identificación de asentamientos con fines antropologicos. Fuente: Geophysical Survey.

Los métodos de detección magnética son sumamente sensitivos para el análisis y caracterización de óxidos metálicos por su naturaleza magnética. Y el método se ha convertido en el punto inicial de cualquier exploración arqueológica moderna. 

Otro de los beneficios de esta técnica de exploración es qué es un método no invasivo, es decir, solo depende de un sensor haciendo mediciones  para formar una malla de datos.A partir de esta técnica de mallado es posible observar  la orientación de los óxidos magnetizados en el suelo por lo que si hay modificaciones en este se pueden apreciar los cambios de orientación en los óxidos de los granos de la capa de suelo que se encuentran en el mismo nivel. 

La mayoría de los suelos que existen cuentan con un suelo superficial magnetizado, por lo que cualquier zanja ,relleno  o muro rellenado con este capa superficial de tierra producirá en teoría anomalía magnética.

MINERÍA

La industria minera es uno de los nichos en dónde la magnetometría sobresale, esto debido a que gran cantidad de los recursos que se obtienen a partir de esta actividad presentan características magnéticas.

Ejemplo de mapa de anomalía magnética de respuesta aparente de materiales magnéticos

Las diferentes concentraciones de magnetita y otros minerales ferromagnéticos, es decir con propiedades magnéticas, permiten distinguirlos del medio a través de mapeos a gran escala ubicando así las zonas de mayor concentración de estos recursos. Posteriormente, en la interpretación y a través de procesos matemáticos, es posible estimar profundidades y volúmenes de estos recursos. Es esencial utilizar métodos geofísicos de exploración complementarios para generar modelos confiables, que permitan de esta manera optimizar recursos en la extracción. 

Además de ser una gran herramienta para la exploración e identificación de recursos minerales es posible mapear zonas de gran extensión para la caracterización de estructuras profundas en el subsuelo además de identificar estructuras geológicas de gran magnitud.

En la industria minera la exploración magnética tiene una de las aplicaciones más directas permitiéndonos

-Mapear grandes extensiones de terreno para ubicación de recursos minerales

-identificación y seguimiento de vetas minerales

-identificación de zonas de alta temperatura

-definición de geología estructural

MILITAR

La industria militar es en dónde nace la magnetometría como método de exploración moderna. Fue en los inicios de la Segunda Guerra Mundial cuando la exploración magnética moderna nació, siendo su objetivo la detección y ubicación de submarinos aprovechando el material del cual estos estaban construidos, los cuales básicamente son metales. La alta concentración de magnetita en ellos da la posibilidad de ser detectados fácilmente por un arreglo de magnetómetros.

Actualmente esta industria no solo utiliza la magnetometría a manera de sensor tipo «radar», sino que tiene una gran aplicación en la parte de comunicación e implementación de vehículos remotos autónomos y espaciales. La frecuencia y alta velocidad de muestreo permite la implementación de los Magneto m en vehículos y proyectiles de alta velocidad que requieren y qué dependen de la precisión de su posición.

INDUSTRIA AEROESPECIAL

La industria aeroespacial depende en gran medida de los Magneto m, los cuales en esta industria están claramente relacionados con la orientación y dirección de las trayectorias de los vehículos. De igual manera están integrados a los sistemas de estabilización y pilotos automáticos. 

Los Magnetómetros también forman parte esencial del equipo qué monitorea el campo magnético terrestre el cual tiene una fuerte interacción con los vientos solares, que pueden influir en el funcionamiento de todos los electrónicos con los cuales tenemos contacto de manera diaria ya que estos dependen de principios eléctricos qué a su vez, generan y son influenciados por interacciones magnéticas y eléctricas.

Uso de magnetometro como parte de los instrumentos de navegación de la nave espacial Cassini.
Fuente: Precision Magnetometers for Aerospace Applications: A Review.

En AV3 AEROVISUAL contamos con magnetómetros de última generación, construidos en el Instituto Aeroespacial de Lviv, Ucrania. Estos sensores tienen una gran gama de aplicaciones debido a que son para la exploración magnética con drones los cuales permiten el acceso a prácticamente cualquier sitio al realizar el levantamiento de datos de manera aérea.

TELECOMUNICACIONES

Debido a los recientes avances tecnológicos que han permitido reducir el tamaño de los electrónicos y de los chips es posible que hoy en día la mayoría de dispositivos móviles cuenten con una gran variedad de sensores que van desde cámaras, hasta sensores ópticos. Uno de los sensores qué está incluido en estos dispositivos ahora de manera estandarizada son los Magnetómetros digitales,los cuales sirven para determinar la orientación y dirección en la cual estos se encuentran.Estos datos son aplicados en una gran cantidad de aplicaciones móviles que utilizan la ubicación gps y la dirección,para aplicaciones de mapas de navegación y hasta de compras.

Es común encontrarse con estos dispositivos pidiéndole a uno la calibración de su magnetómetro para restablecer el funcionamiento, así como la operación propia de aplicaciones o procesos, qué dependen de la ubicación y dirección de los dispositivos como lo son los mapas integrados.

La tecnología actual permite a los magnetómetros ser una herramienta que está presente en la mayoría de desarrollos tecnológicos en diferentes sectores de la industria, que abarcan desde su implementación para automatización de vehículos y navegación, hasta el mapeo y ubicación de recursos mineros. En AV3 AEROVISUAL implementamos esta tecnología en drones para ofrecer servicios de Magnetometría Aérea; una técnica de levantamiento magnético es aplicada de manera exploratoria para mapear grandes extensiones de terreno, como sucede en la minería, optimizando recursos y dando como resultado; características de la mina o el recurso de interés, para su mayor aprovechamiento. También esta técnica es aplicada para búsqueda y rescate de artefactos, y de manera más regional,  en caracterización geológica. La aplicación del método tiene muchos alcances, para conocer más te recomendamos leer Magnetometría aérea con drones y Tipos de magnetómetros, usos y aplicaciones.

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