Магнитные весы
В научно-образовательном центре «Инновационные горные технологии» при участии МГГУ и ОАО «Михайловский ГОК» разработан интеллектуальный прибор «Магнитные весы» (рис. 3), для автоматической реализации экспресс-анализа железорудного материала. Прибор представляет собой автоматическое микропроцессорное устройство, содержащее программный управляемый источник электропитания, источник электромагнитного поля, электронные весы и датчики. Через источник электромагнитного поля протекает ток, пропорциональный управляющему сигналу с микропроцессорного контроллера. Под действием магнитного поля, возникающего внутри катушки, изменяется вес образца.
Используя автоматический анализ зависимости между током катушки и весом образца, определяют содержание магнетита и других магнитных минералов в руде. Силу, действующую на платформу весов, определяют с учетом значения магнитной восприимчивости и дифференциальной магнитной восприимчивости образца.
Для реализации метода оперативного определения массовой доли железа магнитного в рудных материалах создано устройство, включающее набор программных средств, позволяющих проводить автоматический анализ содержания железа магнитного и сохранять полученные результаты для дальнейшего использования.
Рис.3 Структурная схема автоматических магнитных весов
1.3 Обзор приборов для определения магнитных свойств
Установка для определения магнитной восприимчивости
Принципиальная схема установки для определения магнитных свойств сильномагнитных материалов изображена на рис.4 Установка состоит из аналитических весов, электромагнитной катушки, амперметра, реостата, источника постоянного тока, стеклянной трубки и переключателя. Соленоидная катушка наматывается с таким расчетом, чтобы напряженность магнитного поля в центре ее была кратна потребляемому току.
Перед началом эксперимента определяют массу пустой стеклянной трубки. Образец, измельченный до аналитической крупности, небольшими порциями засыпают и утрамбовывают, а затем подвешивают к левой чашке аналитических весов таким образом, чтобы ее конец был близок к середине соленоидной катушки, и не задевала ее стенок. Включают электрический ток в катушку и взвешивают трубку с образцом в магнитное поле.
При определении удельной магнитной восприимчивости взвешивание трубки с образцом производят при одной и той же напряженности магнитной поля в центре соленоида несколько раз(5-10).
Для построения петли гистерезиса напряженность магнитного поля в центре соленоида каждый раз меняют через равные промежутки времени, начиная с минимальной и кончая максимальной.
Рис.4 Схема установки для определения магнитной восприимчивости:
1 – весы, 2 – стеклянная трубка, 3 – многослойная катушка, 4 – амперметр, 5 – реостат, 6 – переключатель, 7 – источник постоянного тока.
США
Устройство для измерения петли гистерезиса магнитной плёнки.
Устройство предназначено для неразрушающего контроля магнитного слоя на поверхности материала. Устройство содержит эл. магнит с двумя магнитными полюсами, обращенными в сторону зазора между ними. Магнит создает зону равномерной плотности магнитный поток в которой силовые линии проходят параллельно поверхности полюсов магнита. Интенсивность магнитного поля достаточна велика для создания насыщения в некоторой магнитного слоя на поверхности изделия. На данную зону направляется поляризованный луч лазера. Луч, отраженный от насыщенной зоны магнитного слоя, принимается приемником определяющие магнитные характеристики изделия на основания принятого луча.
Япония
Устройство для измерения магнитных свойств
Устройство 2 последовательно соединенные резонансные схемы, состоящие из катушек индуктивности намотанные на магнитные сердечники и конденсаторов подсоединенных с выводом данных катушек. Для определения точек перехода цепи гистерезиса у фазоинверторных характеристик катушек из резонансных схем через катушки индуктивности пропускают переменный ток, величина которого соответствует ширине зоны инвертирования фазоинверторной характеристики. Кроме того, с помощью переменного поля, созданного дополнительными обмотками, намотанного на указанный магнитный сердечник, производится дифференциальное намагничивание сердечников. О различии магнитных полей, резонансных схем судят по виду суммарного и разностных выходных сигналов, у каждого из резонансных схем.