專利名稱：一種弱磁性細(xì)粉物料磁化率的測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置，特別是指一種用于測(cè)量弱磁性細(xì)粉物料磁化率的裝置。
背景技術(shù)：
物質(zhì)的磁化率(用希臘字母Χ表示)，是表示物質(zhì)磁性強(qiáng)弱的物理量，也就是該物質(zhì)中的含磁性成分的分量。
在工業(yè)生產(chǎn)和實(shí)驗(yàn)中，很多行業(yè)都需要直接或間接地對(duì)物質(zhì)的磁化率，尤其是弱磁性物質(zhì)的磁化率進(jìn)行測(cè)量。如在磨料、耐火材料、玻璃和陶瓷等行業(yè)，產(chǎn)品物料的磁化率都是對(duì)產(chǎn)品或原材料質(zhì)量檢驗(yàn)的重要技術(shù)指標(biāo)，這就涉及到對(duì)類似的細(xì)粉物料的磁化率進(jìn)行測(cè)量的問題。又如在石化行業(yè)中，工業(yè)生產(chǎn)所用的催化劑物料會(huì)被原油中所含的磁性物如一些重金屬的氧化物所污染，其活性和選擇性就會(huì)大大降低，進(jìn)而會(huì)影響到生產(chǎn)。因此，必須及時(shí)剔除這些被磁性物質(zhì)污染的催化劑粉末。對(duì)催化劑受磁性物污染程度的百分?jǐn)?shù)測(cè)量，也涉及到對(duì)催化劑細(xì)粉磁化率進(jìn)行測(cè)量的問題。此外，在冶金礦山行業(yè)，尤其是弱磁性的錳礦和鎢礦進(jìn)行磁選、重選或浮選處理之后，也需要對(duì)精礦粉和尾礦粉進(jìn)行磁性物檢查以判斷精礦粉的鐵錳含量的百分比和尾礦的鐵錳含量百分比，以判斷選礦效率。
因此，對(duì)弱磁性細(xì)粉物料磁化率的測(cè)量裝置是一種應(yīng)用很廣泛的裝置。
在現(xiàn)有的傳統(tǒng)技術(shù)中，其主要的測(cè)量方法是(1)磁鐵法用強(qiáng)力永久磁鐵(例如釹鐵鐵硼稀土永磁體)放置于弱磁性細(xì)粉中，反復(fù)攪拌，用以吸附弱磁性細(xì)粉中的磁性物質(zhì)，然后，用天平稱量磁鐵所吸附的磁性物質(zhì)和剩余的部分。最后計(jì)算電磁性物的百分含量。這一方式簡(jiǎn)便易行。很多條件較差的磨料、耐火材料、制糖、面粉等行業(yè)均用這種方法來標(biāo)定細(xì)料粉中的磁性物含量。這種方法雖然可行，但測(cè)量的結(jié)果缺乏科學(xué)性，容易引起爭(zhēng)議。因?yàn)槲皆诖盆F上的磁性物質(zhì)，除了與該物質(zhì)的磁化率有關(guān)之外，它還與所用的磁鐵的性能[(BH)max]及結(jié)構(gòu)有關(guān)(磁鐵的磁感應(yīng)強(qiáng)度B)；與梯度gradB)、測(cè)量人員的方法及細(xì)粉的粒度、濕度等因素有關(guān)。
(2)感應(yīng)儀器法測(cè)量物質(zhì)磁化率最正規(guī)的儀器就是振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)。它是通過樣品在線圈中震動(dòng)的感應(yīng)信號(hào)來測(cè)量不同物質(zhì)的磁化率。但振動(dòng)樣品磁強(qiáng)計(jì)是很昂貴的儀器，在國內(nèi)一般大學(xué)和科研院所才有這樣的設(shè)備。
另外一種是感應(yīng)比較法儀器。如國內(nèi)的磨料行業(yè)是為了解決磨料細(xì)粉磁性物含量的測(cè)量問題，多采用感應(yīng)比較法的儀器，主要是從美國引進(jìn)的“A-1010A磁性物分析儀”。該儀器的原理是兩個(gè)電感線圈構(gòu)成的傳感器，一個(gè)為參考線圈，磁性物含量為零；另一個(gè)為待測(cè)試樣接受器。放入細(xì)粉料試樣后，因磁性物的電感量所引起的不平衡，則傳感器產(chǎn)生一個(gè)差動(dòng)電壓信號(hào)，再對(duì)這一信號(hào)進(jìn)行處理，最后用數(shù)字顯示出來。這一感應(yīng)比較儀器，雖然可以滿足磨料耐火材料行業(yè)細(xì)粉物質(zhì)的磁性物比較測(cè)量，但該儀器是從國外引進(jìn)，且其價(jià)格昂貴。
(3)化學(xué)分析法把受檢細(xì)粉物質(zhì)進(jìn)行酸溶然后進(jìn)行化學(xué)分析，分析其中的鐵磁性物質(zhì)的含量，一般主要是分析Fe的含量。這種方法周期長(zhǎng)、速度慢、費(fèi)用高，對(duì)生產(chǎn)過程的在線檢測(cè)缺乏指導(dǎo)意義。尤其是傳統(tǒng)的化驗(yàn)分析手段將磁性物分析達(dá)到PPM級(jí)的準(zhǔn)確度也很難能達(dá)到。用光譜分析雖可達(dá)到較高的精度，但設(shè)備和運(yùn)行費(fèi)用極其昂貴。
技術(shù)內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服背景技術(shù)中的不足而提供一種弱磁性細(xì)粉物料磁化率的測(cè)量裝置，它是一種成本低、操作方便快捷、又具有較高測(cè)量精度的梯度磁力天平法測(cè)量裝置。
本實(shí)用新型的技術(shù)方案是一種弱磁性細(xì)粉物料磁化率的測(cè)量裝置，它是由精密電子天平、標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)和水平測(cè)試臺(tái)組成，其特征在于精密電子天平采用掛鉤測(cè)量方式，在標(biāo)準(zhǔn)磁場(chǎng)頂板上開有一個(gè)通圓孔，電子天平稱量掛鉤置于梯度永久磁鐵產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)梯度磁場(chǎng)之中。標(biāo)準(zhǔn)梯度永久磁鐵由一對(duì)大直徑的釹鐵硼稀土永久磁鐵、雙輪型輪板和一對(duì)梯度極頭構(gòu)成，在兩個(gè)梯度極頭之間形成了一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)梯度磁場(chǎng)。被測(cè)的弱磁性細(xì)粉物料用試管置于極頭之間進(jìn)行稱重，這樣就可把對(duì)弱磁性細(xì)粉磁化率的測(cè)量轉(zhuǎn)化為物料在標(biāo)準(zhǔn)梯度磁場(chǎng)中受力的測(cè)量。由于精密電子天平的測(cè)量精度不低于萬分之一克，因此，測(cè)量系統(tǒng)誤差主要取決于標(biāo)準(zhǔn)磁場(chǎng)梯度的均勻性，偶然誤差主要取決于每次測(cè)量試管在標(biāo)準(zhǔn)磁場(chǎng)中位置的重復(fù)性。
根據(jù)電子工業(yè)出版社1988年出版的高等學(xué)校教學(xué)用書《磁性測(cè)量原理》的第229頁指出，在一個(gè)梯度磁場(chǎng)之中，對(duì)強(qiáng)磁性材料所受到的力可以寫為F∂=μoXmmHx∂Hx∂Z]]>F應(yīng)當(dāng)是方向向下的，要客觀測(cè)量法磁化率X的準(zhǔn)確性則必須要求Hx∂Hx∂x]]>(水平梯度)和Hx∂Hx∂Z]]>(垂直梯度)在樣品體積范圍內(nèi)均勻，或者每次測(cè)量位置完全重合。
在CGS單位制情況下μo＝1，于是樣品磁化率的測(cè)量就轉(zhuǎn)為精密天平對(duì)受力的測(cè)量。在比較測(cè)量的條件下，必須確切的測(cè)定Hx∂H∂∂Z]]>的數(shù)值。
只要能保證測(cè)量樣品足夠小，每次測(cè)量的樣品在磁場(chǎng)中置于同一位置，就可進(jìn)行弱磁性細(xì)粉磁化率的比較測(cè)量，每次測(cè)量樣品的質(zhì)量m均選一個(gè)確定數(shù)，例如2g，則在上式中磁化率的比較就轉(zhuǎn)化為在梯度場(chǎng)下所受磁力的比較了。
本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)在于
1、結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單其主要部件是精密電子天平與標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)；2、測(cè)量速度快該裝置標(biāo)定后，每次測(cè)量只需分別讀取試樣的標(biāo)準(zhǔn)重量和在標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)中的重量即可；3、應(yīng)用范圍廣泛它可測(cè)量絕大多數(shù)弱磁性細(xì)粉物料的絕對(duì)磁化率(需要用化學(xué)法對(duì)Hx∂Hx∂Z]]>含量定標(biāo))。


圖1為本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
其中，1精密電子天平；2標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)；3水平測(cè)試臺(tái)；4、4’永磁鐵；5磁場(chǎng)輪板；6、6’測(cè)試極頭；7物料樣品；8試管；9通圓孔；10稱量掛鉤；11極頭軛鐵；12極頭背輪。
具體實(shí)施方式
下面結(jié)合說明書附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步的說明。
如圖1所示，本實(shí)用新型主要由精密電子天平1、標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)2和水平測(cè)試臺(tái)3組成。其中，在水平測(cè)試臺(tái)3上設(shè)置標(biāo)準(zhǔn)梯度磁場(chǎng)2，它主要是由一對(duì)圓柱型鐵硼稀土永磁鐵4、4’、雙輪型磁場(chǎng)輪板5和一對(duì)測(cè)試極頭6、6’構(gòu)成，且在兩測(cè)試極頭6、6’之間形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)；并在標(biāo)準(zhǔn)磁場(chǎng)2的頂板上設(shè)有一通圓孔9；在標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)2上設(shè)置一精密電子天平1，且精密電子天平采用掛鉤測(cè)量方式；在精密電子天平1和通圓孔9中穿設(shè)一稱量掛鉤10，它置于梯度永久磁鐵產(chǎn)生的標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)2之中；試管8內(nèi)裝有被測(cè)弱磁性細(xì)粉料樣品7，并將其掛設(shè)在測(cè)試極頭6、6’之間的稱量掛鉤10上，以進(jìn)行稱重。
所述的測(cè)試極頭6、6’的直徑分別為10～100毫米。
所述的精密電子天平1通圓孔9的直徑為10～50毫米。
所述的兩測(cè)試極頭氣隙間的距離為10～50毫米。
所述的標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)2的測(cè)試氣隙間的磁感應(yīng)強(qiáng)度峰值達(dá)到6000高斯以上。
精密電子天平1的測(cè)量精度為0.1毫克以上。
權(quán)利要求1.一種弱磁性細(xì)粉物料磁化率的測(cè)量裝置，它主要由精密電子天平(1)、標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)(2)和水平測(cè)試臺(tái)(3)組成，其特征在于在所述的水平測(cè)試臺(tái)(3)上設(shè)置所述的標(biāo)準(zhǔn)梯度磁場(chǎng)(2)，它主要是由一對(duì)圓柱型鐵硼稀土永磁鐵(4)、(4’)、磁場(chǎng)輪板(5)和一對(duì)測(cè)試極頭(6)、(6’)構(gòu)成；且在兩測(cè)試極頭(6)、(6’)之間形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)；并在所述的標(biāo)準(zhǔn)磁場(chǎng)(2)的頂板上設(shè)有一通圓孔(9)；在所述的標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)(2)上設(shè)有所述的精密電子天平(1)；在精密電子天平(1)和通圓孔(9)中穿設(shè)一稱量掛鉤(10)，它置于標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)(2)之中；試管(8)內(nèi)裝有被測(cè)弱磁性細(xì)粉料樣品(7)，并將其掛設(shè)在測(cè)試極頭(6)、(6’)之間的稱量掛鉤(10)上。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱磁性細(xì)粉物料磁化率的測(cè)量裝置，其特征在于所述的測(cè)試極頭(6)、(6’)的直徑分別為10～100毫米。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱磁性細(xì)粉物料磁化率的測(cè)量裝置，其特征在于所述的通圓孔(9)的直徑為10～50毫米。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱磁性細(xì)粉物料磁化率的測(cè)量裝置，其特征在于所述的兩個(gè)測(cè)試極頭(6)、(6’)的氣隙間距離為10～50毫米。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱磁性細(xì)粉物料磁化率的測(cè)量裝置，其特征在于標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)(2)的測(cè)試氣隙間的磁感應(yīng)強(qiáng)度峰值達(dá)到6000高斯以上。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的弱磁性細(xì)粉物料磁化率的測(cè)量裝置，其特征在于所述的精密電子天平(1)的測(cè)量精度為0.1毫克以上。
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量裝置，特別是指一種用于測(cè)量弱磁性細(xì)粉物料磁化率的裝置，主要由精密電子天平、標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)和水平測(cè)試臺(tái)組成。它是把精密電子天平的測(cè)量部分置于標(biāo)準(zhǔn)梯度磁場(chǎng)內(nèi)外進(jìn)行對(duì)比測(cè)量。標(biāo)準(zhǔn)梯度磁場(chǎng)是由一對(duì)圓柱型鐵硼稀土永磁鐵、雙輪型輪板和一對(duì)測(cè)試極頭構(gòu)成，在兩測(cè)試極頭之間形成一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)，被測(cè)的弱磁性細(xì)粉料用試管置于梯度極頭之間進(jìn)行稱重，從而實(shí)現(xiàn)了把弱磁性細(xì)粉磁化率的測(cè)量轉(zhuǎn)化為物料在標(biāo)準(zhǔn)梯度永磁場(chǎng)下力的測(cè)量。本實(shí)用新型具有結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、測(cè)量速度快、應(yīng)用范圍廣泛的優(yōu)點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N27/74GK2619262SQ03257339
公開日2004年6月2日 申請(qǐng)日期2003年4月25日 優(yōu)先權(quán)日2003年4月25日
發(fā)明者顧春來, 鄭衛(wèi)平, 祖軍, 趙嵐 申請(qǐng)人:北京欣博通石油化工設(shè)備有限公司