專利名稱：物料磁性品質(zhì)在磁化過程中的控制方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種物料磁性品質(zhì)在磁化過程中的控制方法，屬于物料磁化技術(shù)領(lǐng)域，適用于對無固定形狀的物料特別是磁性肥料生產(chǎn)過程的品質(zhì)控制，還適用于對藥業(yè)、化工、電子等領(lǐng)域?qū)ξ锪线M(jìn)行磁化處理的過程。
物料是無數(shù)細(xì)小的物體粉末或顆粒隨機(jī)而無序的集合，該集合沒有固定形狀，因此物料的磁性品質(zhì)的控制方法，不能沿用對具有固定形狀的單個物體的控制方法。目前對物料的磁性品質(zhì)急需有效控制方法的最具代表性的品種是磁性肥料即磁化肥。自本發(fā)明人于十年前提出“磁化肥”的概念以來，經(jīng)過十來年的開發(fā)，我國磁性肥料的研制和生產(chǎn)已有長足發(fā)展。磁化肥作為一個新的肥種，不僅越來越受到農(nóng)民用戶和生產(chǎn)企業(yè)的歡迎，而且正在得到越來越多科研和管理部門的重視，其突出的經(jīng)濟(jì)效益、環(huán)境效益和社會效益正得到越來越廣泛的認(rèn)同，對我國的農(nóng)業(yè)和環(huán)境保護(hù)均產(chǎn)生著積極影響。磁性肥料在生產(chǎn)過程中已配入了各種無機(jī)和有機(jī)營養(yǎng)成分，但是，由于其磁特性能明顯提高養(yǎng)分的利用率和作物對養(yǎng)分的吸收率，使得磁化肥比之含有相同養(yǎng)分的其它肥種具有明顯的優(yōu)越性。磁性肥料由于產(chǎn)生磁生物學(xué)、磁土壤學(xué)和磁化學(xué)等效應(yīng)，能明顯改良作物的農(nóng)藝性狀，提高作物產(chǎn)量和品質(zhì)，并有利于改良土壤，同時也使肥料本身的生產(chǎn)成本明顯降低。
磁性肥料的優(yōu)越性主要來自其磁特性，因此磁性品質(zhì)指標(biāo)理應(yīng)成為磁性肥料品質(zhì)的重要標(biāo)志。但是，目前磁性肥料的科研和生產(chǎn)的現(xiàn)狀是對磁性肥料的非磁性品質(zhì)即各化學(xué)組分和物理性狀，均具備有效的管理控制手段；但對其關(guān)鍵的磁特性品質(zhì)，則不僅沒有適合的計量檢測方法和手段，甚至還沒有提出磁性品質(zhì)指標(biāo)的概念及其控制方法，因而存在嚴(yán)重的不確定性和隨意性。這一現(xiàn)狀已導(dǎo)致磁性肥料的研究和發(fā)展止步不前，已建立的省級磁化肥標(biāo)準(zhǔn)難以具體實施，進(jìn)而建立國家標(biāo)準(zhǔn)的工作也無法展開。
磁化處理過程無疑是磁性肥料生產(chǎn)最具特點的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，但是，對于該環(huán)節(jié)的核心——磁化處理過程的磁強(qiáng)度的表述目前也存在相當(dāng)程度的混亂在一些使用電磁裝置的場合，不適當(dāng)?shù)厥褂昧嗣枋鲭姶叛b置輸入能量的“磁場強(qiáng)度”的概念。這其中的問題很容易用磁場強(qiáng)度國際計量單位的量綱——安培·匝/米來證明，它表明的是該電磁裝置在每米的單位長度內(nèi)有多少安培電流并流過了多少匝，這顯然不是該電磁裝置輸出的有效磁能量。磁性肥料磁處理裝置輸出的有效磁能量應(yīng)該是施加影響于被加工物料——磁性肥料的能量，而電磁裝置的輸出磁能量是由磁感應(yīng)強(qiáng)度來定義的。鑒于電磁機(jī)構(gòu)存在漏磁大的固有特點，其輸入能量和輸出的有效能量之間存在的差距特別巨大，有可能高達(dá)幾個數(shù)量級，再加上漏磁特性的不確定性，因此僅根據(jù)磁場強(qiáng)度參數(shù)不能推斷其磁感應(yīng)強(qiáng)度參數(shù)，這種現(xiàn)狀導(dǎo)致目前很多科研成果和實用資料建立在不確定性和隨意性的基礎(chǔ)之上。事實上，實踐已經(jīng)證明，電磁式磁機(jī)構(gòu)不能很好地滿足磁性肥料的生產(chǎn)要求。
類似的不確定性和隨意性，在另一些使用永磁裝置的場合也同樣存在，盡管永磁式磁機(jī)構(gòu)不存在輸入電能和輸出有效磁能的差異問題。磁性肥料磁處理用的磁機(jī)構(gòu)的工作磁隙空間內(nèi)的磁感應(yīng)強(qiáng)度不是均勻分布的，這一方面是由于磁性肥料的制備不要求均勻磁場，另一方面是因為要均勻分布磁感應(yīng)強(qiáng)度就必然導(dǎo)致制造成本的大幅度攀升。顯然，在非均勻磁場內(nèi)，不同的測點對應(yīng)有不同的量值，特別是接近磁極表面的測點，其量值上升的幅度更大。對永磁機(jī)構(gòu)的磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值的隨意標(biāo)注，同樣導(dǎo)致目前很多科研成果和實用資料建立在不確定性和隨意性的基礎(chǔ)之上。
一個成熟的產(chǎn)品，應(yīng)該在其生產(chǎn)過程之中和生產(chǎn)過程之后都具備完善的品質(zhì)管理手段。但是，磁性肥料目前無論在其生產(chǎn)過程之中還是生產(chǎn)過程之后，都還沒有有效的磁性品質(zhì)的管理控制手段和方法。由于磁化肥的生產(chǎn)應(yīng)用目前已發(fā)展到了相當(dāng)?shù)囊?guī)模，建立磁性品質(zhì)指標(biāo)的概念并提出其實施方法，已成為勢在必行。
本發(fā)明的目的正是為了克服現(xiàn)有品質(zhì)控制方法不能涵蓋磁性肥料一類物料的磁性品質(zhì)控制的不足，提出一種如磁性肥料一類物料磁性品質(zhì)指標(biāo)的概念以及在磁化過程中的控制方法和關(guān)鍵工序磁化處理磁感應(yīng)強(qiáng)度的確定方法。(有關(guān)物料磁性品質(zhì)的生產(chǎn)過程后的檢測計量方法將另案提出。)本發(fā)明的技術(shù)方案是它包括被磁化物料鐵磁質(zhì)含量的測定程序，磁化過程磁感應(yīng)強(qiáng)度的控制程序和磁化強(qiáng)度指標(biāo)的確認(rèn)程序；其磁化強(qiáng)度指標(biāo)等于被磁化物料的鐵磁質(zhì)含量與磁化過程磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積。
磁化強(qiáng)度指標(biāo)的計算是這樣實現(xiàn)的產(chǎn)品中鐵磁質(zhì)含量以重量比率計，磁化處理過程磁感應(yīng)強(qiáng)度以國際計量單位毫特斯拉mT計，其乘積磁化強(qiáng)度的計量單位可以采用PZ指數(shù)。設(shè)產(chǎn)品中鐵磁質(zhì)含量的重量比率為A，磁化處理過程磁感應(yīng)強(qiáng)度的mT數(shù)值為B，則PZ＝A·B產(chǎn)品中鐵磁質(zhì)含量數(shù)值A(chǔ)可以依照常規(guī)化學(xué)物理方法測定。
磁化處理過程磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值B的確定是按以下方法實現(xiàn)的以磁化裝置工作磁隙空間正中心點的磁感應(yīng)強(qiáng)度數(shù)值表征該磁化工序的磁感應(yīng)強(qiáng)度B，其計量單位可以采用磁感應(yīng)強(qiáng)度的國際計量單位。在采用永磁式磁機(jī)構(gòu)的場合下，由于不存在輸入電能和輸出磁能的轉(zhuǎn)換以及差距問題，其磁感應(yīng)強(qiáng)度亦稱為磁場強(qiáng)度，與電磁式磁機(jī)構(gòu)的磁感應(yīng)強(qiáng)度的定義相對應(yīng)，都是磁機(jī)構(gòu)輸出的有效磁能量。
本發(fā)明的技術(shù)原理是磁性肥料一類物料的磁性品質(zhì)主要表現(xiàn)為其剩磁量，而剩磁量同時與產(chǎn)品鐵磁質(zhì)含量和磁處理的磁感應(yīng)強(qiáng)度有關(guān)。
從

圖1可以看到鐵磁質(zhì)含量、磁感應(yīng)強(qiáng)度和剩磁量三者的關(guān)系。本發(fā)明方法采用鐵磁質(zhì)含量和磁處理的磁感應(yīng)強(qiáng)度二者的乘積以正確控制磁化肥產(chǎn)品的磁性品質(zhì)。
鐵磁質(zhì)含量和磁處理的磁感應(yīng)強(qiáng)度二者的乘積可以用磁化強(qiáng)度指數(shù)PZ計量。
結(jié)合附圖對本發(fā)明的用途說明如下圖1是鐵磁質(zhì)含量、磁感應(yīng)強(qiáng)度和剩磁量三者的關(guān)系曲線圖。
圖2是本發(fā)明應(yīng)用示意圖，圖中1是配料鐵磁質(zhì)檢測裝置，2是磁處理磁場強(qiáng)度檢測裝置，3是磁化強(qiáng)度PZ指數(shù)給定裝置，4是中央處理器，5是鐵磁質(zhì)配料控制裝置或磁處理磁場強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置，6是顯示裝置。
在本實施例中，鐵磁質(zhì)檢出裝置1檢出配料中的鐵磁質(zhì)含量數(shù)據(jù)，與磁處理磁場強(qiáng)度檢測裝置2檢測的磁場強(qiáng)度數(shù)據(jù)，以及磁化強(qiáng)度PZ指數(shù)給定裝置3根據(jù)實際應(yīng)用如作物的需要給定的PZ指數(shù)，同時輸入中央處理器4，中央處理器4根據(jù)輸入的數(shù)據(jù)計算，判斷配料的鐵磁質(zhì)含量和磁場強(qiáng)度與給定之PZ指數(shù)的差異，再根據(jù)其差異向鐵磁質(zhì)配料控制裝置或磁處理磁場強(qiáng)度調(diào)節(jié)裝置5發(fā)出指令，以調(diào)節(jié)鐵磁質(zhì)含量或調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度直至符合PZ指數(shù)要求，從而實現(xiàn)對物料磁性品質(zhì)在磁化過程中的控制。
以下結(jié)合實施例對本發(fā)明的技術(shù)方法作進(jìn)一步的說明。
實施例一，產(chǎn)品鐵磁質(zhì)含量(以Te3O4計)的重量比率為0.02，磁處理磁感應(yīng)強(qiáng)度為50mT，則該產(chǎn)品磁化強(qiáng)度指數(shù)PZ＝0.02×50＝1。
實施例二，產(chǎn)品鐵磁質(zhì)含量(以Te3O4計)的重量比率為0.2，磁處理磁感應(yīng)強(qiáng)度為800mT，則該產(chǎn)品磁化強(qiáng)度指數(shù)PZ＝0.2×800＝160。
實施例三，產(chǎn)品鐵磁質(zhì)含量(以Te3O4計)的重量比率為0.06，磁處理磁感應(yīng)強(qiáng)度為500mT，則該產(chǎn)品磁化強(qiáng)度指數(shù)PZ＝0.06×500＝30。
本發(fā)明的意義在于，可以實現(xiàn)對物料磁性品質(zhì)特別是磁性肥料等產(chǎn)品的磁性品質(zhì)在磁化過程中的準(zhǔn)確控制，滿足科研、生產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的迫切要求。
權(quán)利要求
1.一種物料磁性品質(zhì)在磁化過程中的控制方法，其特征在于，它包括被磁化物料鐵磁質(zhì)含量的測定程序，磁化過程磁感應(yīng)強(qiáng)度的控制程序和磁化強(qiáng)度指標(biāo)的確認(rèn)程序；其磁化強(qiáng)度指標(biāo)等于被磁化物料的鐵磁質(zhì)含量與磁化過程磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積。
2.根據(jù)權(quán)利要求1的方法，其特征在于，磁化強(qiáng)度指標(biāo)的計算是鐵磁質(zhì)含量以重量比率計，磁感應(yīng)強(qiáng)度以國際計量單位毫特斯拉mT計，其乘積的計量單位可以采用PZ指數(shù)；鐵磁質(zhì)含量可以依照常規(guī)化學(xué)物理方法確定。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2的方法，其特征在于，磁化過程的磁感應(yīng)強(qiáng)度是以磁化裝置工作磁隙空間中心點的數(shù)值來表征，其計量單位可以采用磁感應(yīng)強(qiáng)度的國際計量單位。
全文摘要
本發(fā)明公開一種物料磁性品質(zhì)在磁化過程中的控制方法,它包括被磁化物料鐵磁質(zhì)含量的測定程序,磁化過程磁感應(yīng)強(qiáng)度的控制程序和磁化強(qiáng)度指標(biāo)的確認(rèn)程序;其磁化強(qiáng)度指標(biāo)PZ指數(shù)等于被磁化物料的鐵磁質(zhì)含量與磁化過程磁感應(yīng)強(qiáng)度的乘積。本發(fā)明的意義在于,可以實現(xiàn)對物料磁性品質(zhì)特別是磁性肥料等產(chǎn)品的磁性品質(zhì)在磁化過程中的準(zhǔn)確控制,滿足科研、生產(chǎn)等產(chǎn)業(yè)應(yīng)用的迫切要求。
文檔編號H01F13/00GK1246717SQ9811368
公開日2000年3月8日 申請日期1998年8月31日 優(yōu)先權(quán)日1998年8月31日
發(fā)明者彭斯干 申請人:彭斯干