طقم مقياس التدرج DIY
طقم مقياس التدرج DIY من FG Sensors هو نظام متكامل مصمم لبناء مقياس تدرج مغناطيسومتر فلاكسغيت باستخدام مستشعري FG-3+ ومنصة الإلكترونيات MAG-BOARD.
يُتيح الطقم للمستخدمين بناء جهاز محمول قادر على اكتشاف الشذوذات المغناطيسية والأجسام الحديدية المدفونة على بُعد عدة أمتار تحت الأرض. يُستخدم على نطاق واسع في تطبيقات مثل اكتشاف المعادن وعلم الآثار والمسوحات الجيوفيزيائية وقياسات المجال المغناطيسي التجريبية.
يقيس النظام الفرق بين مستشعرَين مغناطيسيَّين مثبّتَين على طول أنبوب. يُقلّل هذا التكوين من التباين الجيومغناطيسي في الخلفية ويُعزّز اكتشاف الاضطرابات المغناطيسية القريبة.
كيف يعمل مقياس التدرج
يستخدم مقياس التدرج مستشعرَين موضوعَين على مسافة ثابتة من بعضهما:
المستشعر العلوي
│
│
│ (المسافة بين المستشعرات)
│
المستشعر السفلي
بدلاً من قياس المجال المغناطيسي المطلق، يحسب الجهاز الفرق بين القياسَين:
التدرج = B_العلوي − B_السفلي
يُتيح هذا النهج للجهاز إبراز الشذوذات المغناطيسية المحلية مع رفض الحقول الخلفية الموحّدة مثل المجال المغناطيسي للأرض.
المكوّنات الرئيسية
يشتمل طقم مقياس التدرج DIY على عدة عناصر رئيسية مطلوبة لبناء النظام.
مستشعرات FG-3+ فلاكسغيت
يقيس مستشعرا FG-3+ فلاكسغيت المجال المغناطيسي على طول محور المستشعر.
توفر هذه المستشعرات إخراج تردد يتناسب مع قوة المجال المغناطيسي، مما يُتيح قياسات بالغة الحساسية لتغيّرات المجال المغناطيسي الضعيفة.
إلكترونيات MAG-BOARD
MAG-BOARD هي وحدة الإلكترونيات المركزية التي:
- تقرأ إشارات المستشعر
- تعالج بيانات المجال المغناطيسي
- تُشغّل الشاشة وواجهة المستخدم
- تتواصل مع البرامج الخارجية
تأتي اللوحة مع برنامج ثابت مُحمَّل مسبقاً لتشغيل مقياس التدرج.
الهيكل الميكانيكي
يُركَّب مقياس التدرج داخل أنبوب يثبّت المستشعرات على مسافة ثابتة.
تشمل المكوّنات الميكانيكية النموذجية:
- حوامل المستشعرات
- هيكل الأنبوب
- علبة الإلكترونيات
- أقواس التركيب
- أجزاء مطبوعة ثلاثية الأبعاد اختيارية
يُتيح التباعد بين المستشعرات للنظام قياس تدريجات المجال المغناطيسي على طول محور الأنبوب.
واجهة المستخدم
يمكن للنظام تضمين عدة عناصر للواجهة:
- شاشة LCD للقراءات في الوقت الفعلي
- زر NULL للمعايرة
- أزرار ضبط الحساسية
- جرس إلكتروني لإشارات التغذية الراجعة
تُتيح هذه الأدوات للمستخدم ضبط الحساسية ومعايرة الجهاز أثناء التشغيل.
الاتصال بالهاتف الذكي
يدعم نظام مقياس التدرج DIY الاتصال بالهاتف الذكي من خلال تطبيق FG Sensors لنظام Android، مما يُتيح للمستخدمين تصوّر الإشارات المغناطيسية وتحليلها في الوقت الفعلي.
يوفر التطبيق المحمول طريقة سهلة لمراقبة القياسات وإجراء التحليل الميداني أثناء المسوحات.
التطبيقات النموذجية
اكتشاف المعادن
- اكتشاف الأجسام الحديدية المدفونة
- تحديد موقع الهياكل تحت الأرض
- الكنز المطمور
المسوحات الأثرية
- تحديد موقع القطع الأثرية المدفونة
- رسم خرائط المواقع الأثرية
- اكتشاف الهياكل القديمة
المسوحات الجيوفيزيائية
- اكتشاف الشذوذات المغناطيسية
- الاستكشاف الجيولوجي
- رسم الخرائط تحت السطح
المشاريع التعليمية والبحثية
- تجارب المغناطيسومتر
- قياسات المجال المغناطيسي الأرضي
- تطوير أنظمة الاستشعار
هيكل التوثيق
يغطي توثيق طقم مقياس التدرج DIY عملية التجميع والتشغيل الكاملة:
- تجميع إلكترونيات MAG-BOARD
- تهيئة البرنامج الثابت
- التجميع الميكانيكي لأنبوب المستشعر
- تركيب المستشعرات وتوصيل الأسلاك
- إجراءات المعايرة والضبط
- التجميع النهائي للنظام
اتّبع الأقسام التالية لـبناء نظام مقياس التدرج وتهيئته ومعايرته.