[pt] Esta dissertação apresenta um projeto de sistema portátil de localização
de corpos estranhos metálicos não ferromagnéticos por meio de mapeamento
magnético. O sistema baseia-se na indução de correntes parasitas no corpo
estranho por um estágio de excitação e na medição por um magnetômetro GMI
comercial de elevada resolução (25 pT). A topologia do instrumento é baseada
no desacoplamento dos estágios de excitação e medição, com uma configuração
que produz linhas de campo magnético primário elevadas na região do corpo
estranho e tênues na região do sensor. Esta característica supera as limitações
de um instrumento previamente desenvolvido, permitindo aumentar o campo
magnético primário de excitação sem saturar o magnetômetro. O projeto é
baseado em simulações computacionais, considerando dois tipos de excitação
e duas orientações para o eixo de sensibilidade do magnetômetro. Diretrizes
internacionais para os limites de exposição à radiação não-ionizante, aspectos
biometrológicos, construtivos e elétricos também foram levados em
consideração no projeto. A análise de desempenho das configurações mais
promissoras confirmou a viabilidade do instrumento de medição proposto,
otimizando a operação linear do magnetômetro durante o procedimento de
medição e contribuindo para a futura construção de um protótipo de sistema de
medição completo, com características de desempenho e segurança
asseguradas para a aplicação biomédica pretendida. / [en] This dissertation presents a portable system for the localization of nonferromagnetic foreign metal bodies by magnetic mapping. The system is based
on the induction of eddy currents in the foreign body by an excitation stage and
the measurement by a high resolution commercial GMI magnetometer (25 pT).
The instrument topology is based on the decoupling of the stages of excitation
and measurement, with a configuration that produces a high primary magnetic
field in the foreign body region and a weak one in the sensor region. This feature
surpasses the limitations of a previously developed instrument, allowing to
increase the primary excitation magnetic field without saturating the
magnetometer. The project is based on computational simulations, considering
two types of excitation and two orientations for the magnetometer sensitivity axis.
International guidelines for exposure limits to non-ionizing radiation,
biometrological, constructive and electrical aspects were also taken into
consideration in the project. The performance analysis of the most promising
settings confirmed the viability of the proposed measurement instrument,
optimizing the linear operation of the magnetometer during the measurement
procedure and contributing to the future construction of a complete measurement
system prototype, with performance and safety characteristics ensured for the
intended biomedical application.
| Identifer | oai:union.ndltd.org:puc-rio.br/oai:MAXWELL.puc-rio.br:61305 |
| Date | 21 November 2022 |
| Creators | VINICIUS TOSTES SEIXAS |
| Contributors | CARLOS ROBERTO HALL BARBOSA |
| Publisher | MAXWELL |
| Source Sets | PUC Rio |
| Language | Portuguese |
| Detected Language | Portuguese |
| Type | TEXTO |
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