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Un campo magnético es el área alrededor de un imán, un objeto magnético o una carga eléctrica en la que se ejerce fuerza magnética. La Tierra se comporta como un imán gigante.
Las dos características principales de los campos magnéticos son su intensidad (denominada densidad de flujo magnético o inducción magnética) y su dirección.
Un magnetómetro es un dispositivo que mide el campo magnético en el punto donde se encuentra.
Tipos de magnetómetros
Fig. 1 - Ilustración esquemática del campo magnético terrestre
Dato curioso
Las brújulas magnéticas, que existen desde hace miles de años, también pueden considerarse "magnetómetros mecánicos", ya que solo miden la dirección del campo magnético.
Además de sus fines científicos, los magnetómetros se utilizan para detectar objetos que crean anomalías en el campo magnético de la Tierra. Estos objetos suelen contener materiales ferrosos (que contienen hierro). Cuando están rodeados por campos magnéticos externos (principalmente el campo magnético terrestre), interactúan con él y crean "anomalías" o cambios en las propiedades del campo magnético (intensidad y dirección) alrededor del objeto. Por el contrario, los materiales "no magnéticos" no producen este efecto.
Ejemplos de objetos detectables: depósitos de mineral de hierro, servicios públicos enterrados, municiones sin explotar (UXO), artefactos arqueológicos, submarinos y otros elementos de metales ferrosos.
Realizar magnetometría junto con GPR en un estudio geofísico combinado con drones amplía la detección a objetivos no ferrosos y no metálicos.
Tubería subterránea
Mina terrestre en caja metálica
Barril de acero
Mineral de hierro
Ejemplos de objetos no detectables: materiales como pepitas de oro (sí, NO es posible detectar pepitas de oro con magnetómetros), minas terrestres con carcasa de plástico, barriles de plástico y cables de cobre, ya que no alteran significativamente el campo magnético.
Pepita de oro
Mina terrestre en caja de plástico
Lata de plástico
Cable de cobre
Al medir el campo magnético en múltiples puntos de una zona de búsqueda y analizar los datos, los magnetómetros pueden identificar anomalías donde el campo magnético difiere del nivel promedio. Estas anomalías suelen indicar la presencia de objetos magnéticos ocultos bajo la superficie.
La unidad de medida más común para la densidad de flujo magnético (o inducción magnética) es el nanotesla (nT). Es el valor que obtendrá en los resultados de las mediciones, en los archivos de datos del magnetómetro, etc.
Cuadrícula de prospección típica planificada con UgCS
Fig. 2 - Cuadrícula de prospección magnética planificada en el software de planificación de vuelo de drones UgCS sobre el campo de pruebas de sensores geofísicos de SPH Engineering
Resultado de la prospección magnética con Oasis montaj
Fig. 3 - Mapa magnético y gráfico de la intensidad del campo magnético a lo largo de una línea de prospección (datos cortesía de SENSYS GmbH). La anomalía corresponde a una bomba aérea alemana Flam C-250 de la Segunda Guerra Mundial (sin cola) enterrada a 1,5 m de profundidad.
SPH Engineering cuenta con una cartera que abarca todas las aplicaciones posibles de los magnetómetros aerotransportados (montados en drones). Y lo que es más importante, nuestras soluciones de prospección magnética han sido rigurosamente probadas en diversos entornos como Groenlandia, Islandia, Papúa Nueva Guinea, Israel, Chile, Estados Unidos y muchos países europeos, incluyendo búsquedas reales de municiones sin detonar (UXO). Disponemos de una selección de los mejores magnetómetros de su clase y conocemos sus ventajas para aplicaciones específicas.
SPH Engineering MagNIMBUS | SENSYS MagDrone R1 | SENSYS MagDrone R3 | SENSYS MagDrone R4 | Geometrics MagArrow | |
|---|---|---|---|---|---|
| Sensor | 1x o 2x QuSpin QTFM G2 sensores de campo total de rubidio bombeados por láser | 1x FGM3D/75 sensor triaxial fluxgate | 2x FGM3D/75 sensores triaxiales fluxgate | 5x FGM3D/75 sensores triaxiales fluxgate | 2x MFAM sensores de campo total |
| Sensibilidad del sensor | Muy alta | Alta | Alta | Alta | Muy alta |
| Geología y exploración minera |  | | |||
| Medio ambiente (pozos abandonados, tuberías, tanques de almacenamiento, etc.) | | | | | |
| Búsqueda de UXO (municiones sin detonar) | | | | | |
| Localización de infraestructuras enterradas (tuberías metálicas, cables blindados y cables bajo carga) | | | | | |
| Detección de chatarra metálica, piezas perdidas de maquinaria (GET) y fragmentos de metal | | | | | |
| Arqueología | | | | | |
| Notas sobre aplicaciones | • El brazo plegable para el sensor permite una distancia mínima entre el sensor y el suelo para la búsqueda de UXO y tareas similares. • La configuración de gradiómetro simplifica el procesamiento de datos y permite realizar prospecciones en presencia de fuentes externas de campos electromagnéticos (líneas eléctricas, etc.). • Muy ligero y compacto, ideal para áreas pequeñas y confinadas. • Buena resistencia al viento. | • El brazo plegable para el sensor permite una distancia mínima entre el sensor y el suelo para la búsqueda de UXO y tareas similares. • Muy ligero y compacto, ideal para áreas pequeñas y confinadas. • Buena resistencia al viento. | • Ligero y compacto, ideal para áreas pequeñas y confinadas. • Buena resistencia al viento. | • La resolución espacial de los datos es el doble de buena que la del R3. • Mayor cobertura por línea de prospección. | • Montado sobre cables de suspensión. • No es adecuado para vuelos a baja altitud ni terrenos irregulares (montañas, etc.). • Poca resistencia al viento, especialmente ante ráfagas laterales. • Óptimo para líneas de levantamiento largas y uniformes donde el dron puede volar a máxima velocidad con cambios mínimos en la velocidad o dirección. |
| Distancia entre líneas de levantamiento | 0.5-1 m | 0.5 - 1 m | 2 m | 2.5 m | - |
| Altitud de vuelo* | 1.5 m AGL | 1.5 m AGL | 1 m AGL | 1 m AGL | - |
| Velocidad (debe seleccionarse según el relieve y la vegetación) | hasta 10 m/s | hasta 10 m/s | hasta 8 m/s | hasta 6 m/s | - |
| Transmisión de datos en vivo a la estación terrestre | | | |||
| Frecuencia de muestreo | Configurable por el usuario: • hasta 500 Hz en modo escalar | 250 Hz | 250 Hz | 200 Hz | 1000 Hz |
| Peso | • 0,7 kg (1 sensor) • 1,2 kg (gradiómetro) | 0,7 kg | 1 kg | 2,7 kg | 1 kg |
| Dron recomendado* | Drones más grandes como • DJI M600 Pro • IF1200A • o similar | ||||
| Restricciones de exportación | No • (se requiere certificado de uso final) | No | No | No | Sí • (versión libre de ITAR disponible bajo petición) |
Observaciones
• Para el MagNIMBUS y el MagDrone R1, una altitud de vuelo de 1,5 m sobre el terreno (AG) implica una distancia entre el sensor y el suelo de 0,5 m, lo que proporciona capacidades de detección extremas para objetos ferrosos pequeños.
• Los parámetros de vuelo para prospecciones como la exploración minera varían en un rango muy amplio. La altitud puede llegar hasta los 50 m (por encima de posibles obstáculos y árboles), y la distancia entre las líneas de prospección suele ser igual a la altitud. La velocidad de vuelo puede ser la velocidad máxima segura o económica del dron.
• Recomendamos drones más grandes para el MagArrow, ya que utiliza 4 cables de suspensión de 3 m de largo, y para una mejor estabilidad del sensor, la separación entre los puntos de anclaje debe ser de al menos 1 m. El MagArrow puede utilizarse con drones más pequeños como el DJI M350 RTK, pero su estabilidad se verá reducida.
Independientemente del escenario de aplicación, los magnetómetros miden lo mismo, pero los diferentes objetivos de prospección determinan los requisitos de los patrones de vuelo (altitud, separación entre líneas de prospección) y el tipo de magnetómetro óptimo.
| Objetivo de la prospección | Distancia entre el sensor y el suelo | Separación entre líneas de prospección | Velocidad | Tipo de magnetómetro recomendado |
|---|---|---|---|---|
| Detección de UXO y aplicaciones medioambientales similares, incluyendo prospecciones de yacimientos arqueológicos | 0,2 a 5 m, habitualmente <1 m | 1 m | Velocidad máxima segura según el terreno | MagNIMBUS MagDRONE R4/R3/R1 |
| Cartografía geológica general a escala de prospección o para exploración mineral detallada con capacidad para detectar objetivos débilmente magnéticos (p. ej., líneas de playa de arenas minerales) o distinguir objetivos más profundos bajo fuentes superficiales de ruido geológico (p. ej., maghemita, regolito rico, lateritas o rocas volcánicas superficiales) | 5 a 30 m | lo mismo que la distancia entre el sensor y el suelo | Velocidad económica máxima del dron con carga útil | MagNIMBUS MagArrow |
| Detección de pozos entubados abandonados, tuberías, servicios enterrados y vertederos de residuos | >5 m | lo mismo que la distancia entre el sensor y el suelo | Velocidad económica máxima del dron con carga útil | Cualquier sistema de magnetómetro disponible |
Recursos útiles
Recursos que ofrecen una introducción a los fundamentos de las prospecciones magnéticas aéreas, abarcando rangos de detección y usos prácticos a baja altitud. Es una guía excelente para obtener una visión general profunda e informativa.
Y le explicaremos cómo implementar una tecnología de prospección magnética para su aplicación
Los magnetómetros montados en drones proporcionan datos de alta resolución, una adquisición segura a baja altitud y un acceso flexible a terrenos difíciles, con velocidades de levantamiento de hasta decenas de hectáreas al día, lo que los convierte en una alternativa potente a los métodos aerotransportados y terrestres tradicionales.
+ Productividad muy alta: cientos (para helicópteros) o incluso miles (para aviones) de kilómetros de línea por día
+ Puede ser rentable en caso de áreas extensas y de difícil acceso
- Muy costoso
- Requiere pilotos y personal extremadamente cualificados
- Aplicable solo para exploración minera y estudios geológicos, y para tareas específicas como la caza de submarinos. No es posible la búsqueda de objetivos pequeños (UXO, etc.)
- Puede ser peligroso, especialmente en áreas montañosas
+ Se puede utilizar personal no cualificado para la recolección de datos tras una breve formación
+ Quizás la única opción para recolectar datos de alta resolución en áreas boscosas donde no es posible utilizar métodos aerotransportados (drones)
- Productividad muy baja
- Difícil de usar en áreas donde la superficie del terreno no es adecuada o segura para caminar
- Pueden ser necesarias medidas adicionales de control de calidad (QA) en caso de utilizar personal no cualificado para la recolección de datos
+ Alta productividad
+ Calidad de datos de buena a alta
- Aplicable solo para áreas relativamente planas sin obstáculos, vegetación y superficies con suficiente capacidad de carga
- Alto costo del sistema de levantamiento (proporcional al número de sensores en la matriz)
+ Alta productividad
+ Calidad de datos de buena a alta
+ Calidad de datos predecible, con mínima influencia de errores humanos o comportamiento (precisión en el seguimiento de líneas de levantamiento, etc.)
+ Costo de levantamiento de bajo a promedio en términos de precio por km
+ El único enfoque con riesgo cero para el personal de campo
- Quizás no sea rentable para áreas muy extensas
- Requiere personal cualificado para la recolección de datos (operadores de drones)
Los sistemas de magnetómetro montados en drones incluyen no solo el dron, sino también la carga útil del magnetómetro. SPH Engineering ofrece soluciones integrales para cada aplicación específica.
Drones compatibles: DJI M300/M350/M600, Inspired Flight IF1200A o IF800, Harris Aerial H6, Wispr Ranger Pro y vehículos aéreos no tripulados (UAV) similares
Te ayudaremos a elegir la mejor opción
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