CN102543359A

CN102543359A - 钢管消磁方法和装置

Info

Publication number: CN102543359A
Application number: CN2012100577325A
Authority: CN
Inventors: 徐明亮
Original assignee: Wuxi City College of Vocational Technology
Current assignee: Wuxi City College of Vocational Technology
Priority date: 2012-03-07
Filing date: 2012-03-07
Publication date: 2012-07-04
Anticipated expiration: 2032-03-07
Also published as: CN102543359B

Abstract

本发明涉及一种消磁方法和装置，尤其是一种钢管消磁方法和装置，属于钢管消磁的技术领域。按照本发明提供的技术方案，一种钢管消磁方法，所述钢管消磁方法包括如下步骤：a、提供待消磁的钢管，并利用磁化线圈对钢管进行近饱和磁化，以使得钢管内的剩磁转变为磁场强度、磁场方向一致的磁场；b、在上述钢管的一端套有消磁线圈，通过消磁线圈产生与钢管内磁场方向相反，磁场强度相应的磁场，以抵消钢管内的磁场强度。本发明能够适用于其他类似钢管材料的消磁；结构简单，安装调试方便，能耗低，适用范围广，安全可靠。

Description

钢管消磁方法和装置

技术领域

本发明涉及一种消磁方法和装置，尤其是一种钢管消磁方法和装置，属于钢管消磁的技术领域。

背景技术

由于钢管具有支撑和输送两种重要的功能，因此在生产和生活中得到广泛应用。而钢管作为铁磁性材料，在外界磁场作用下会产生剩磁。这些剩磁的存在会使钢管相互之间以及钢管和其它铁磁性材料产生力的作用，这对会对钢管的搬运带来不便。同时在对钢管进行焊接时，剩磁会使电弧产生偏转从而影响焊接质量。此外剩磁也会对钢管周围的电子电气、设备产生干扰。

铁磁性材料具有剩磁是因为其内部的磁畴出现有序分布。而在加热、剧烈震动或外界衰减的振荡磁场作用下铁磁性材料内部磁畴有序分布会被打乱从而失磁。采用加热或剧烈震动消磁能耗大，一般很少采用。采用衰减的振荡磁场进行消磁有交流消磁和直流消磁两种方法。交流消磁受交流电频率的限制使得消磁效果较差，且消磁后的物品放置一段时间后会剩磁有恢复的现象。直流消磁需要根据剩磁的大小选择合适的消磁电流，但受电流调节线性度的限制，达到理想的消磁效果比较困难，电流调节十分麻烦。此外现有的交直流消磁都需要用电缆环绕或穿绕钢管，使得设备体积较大，安装使用麻烦。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术中存在的不足，提供一种钢管消磁方法和装置，其结构简单，安装调试方便，能耗低，适用范围广，安全可靠。

按照本发明提供的技术方案，一种钢管消磁方法，所述钢管消磁方法包括如下步骤：

a、提供待消磁的钢管，并利用磁化线圈对钢管进行近饱和磁化，以使得钢管内的剩磁转变为磁场强度、磁场方向一致的磁场；

b、在上述钢管的一端套有消磁线圈，通过消磁线圈产生与钢管内磁场方向相反，磁场强度相应的磁场，以抵消钢管内的磁场强度。

所述步骤a中，对钢管进行近饱和磁化时，钢管以所需的速度穿过磁化线圈。

一种钢管消磁装置，包括将工频交流电转换为直流电的整流器TZ，所述整流器TZ的直流输出端连接有线圈，并能通过线圈产生所需的磁化磁场与消磁磁场，磁化磁场与消磁磁场的磁场方向相反，磁场强度相应，以能够通过磁化磁场对待消磁的钢管进行近饱和磁化，且通过消磁磁场抵消钢管近饱和磁化后的磁场。

所述线圈包括磁化线圈及消磁线圈；所述磁化线圈通过第一开关与整流器TZ的直流输出端相连。

所述消磁线圈的一端通过第一电容与第二开关的静端相连，消磁线圈的另一端与第一电阻及整流器TZ的直流输出端相连，第二开关的动端能与第一电阻对应与消磁线圈相连的另一端及整流器TZ的另一直流输出端相连。

所述消磁线圈的一端通过第二电容与第二电阻相连，第二电阻对应与第二电容相连的另一端与消磁线圈相连，以使得第二电容与第二电阻串联后与消磁线圈并联；消磁线圈的一端与第三开关的静端相连，第三开关的动端能与整流器TZ的直流输出端对应的连接端V1+、V2-及V3+相连，消磁线圈对应与第三开关相连的另一端与整流器TZ的另一直流输出端相连。

所述线圈采用4~25mm²的漆包线绕制，线圈的宽度为15~30cm，线圈的绕制匝数为50~300匝。

所述整流器TZ为桥式整流器或双极性开关电源。所述第一电阻为可变电阻器。所述线圈的内径大于待消磁钢管外径10~30cm。

本发明的优点：先通过磁化线圈对钢管进行近饱和磁化，使得钢管内的磁场方向及强度一致，再通过消磁线圈产生的消磁磁场对磁化磁场进行抵消，以完成对钢管的消磁过程，能够适用于其他类似钢管材料的消磁；结构简单，安装调试方便，能耗低，适用范围广，安全可靠。

附图说明

图1为本发明对钢管进行近饱和磁化的电路原理图。

图2为本发明对钢管进行消磁的电路原理图。

图3为本发明对钢管进行消磁的另一种电路原理图。

附图标记说明：K-交流开关、TZ-整流器、K1-第一开关、K2-第二开关、K3-第三开关、C1-第一电容、C2-第二电容、L1-磁化线圈、L2-消磁线圈、R1-第一电阻及R2-第二电阻。

具体实施方式

下面结合具体附图和实施例对本发明作进一步说明。

为了能够快速方便地对具有剩磁的钢管进行消磁，本发明消磁方法包括如下步骤，具体为：

a、提供待消磁的钢管，并利用磁化线圈L1对钢管进行近饱和磁化，以使得钢管内的剩磁转变为磁场强度、磁场方向一致的磁场；

一般地，待消磁钢管内的磁场杂乱无序，目前对钢管进行消磁时，主要针对不同剩磁来调节消磁电流，操作麻烦；当在磁化线圈L1内流过磁化电流，磁化线圈L1能产生相应的磁化磁场，当所述磁化磁场达到所需的强度时，能够使得钢管内产生磁场强度及磁场方向一致的磁场，在对钢管进行近饱和磁化时，一般需要钢管以所需的速度穿过磁化线圈L1，钢管穿过磁化线圈L1的速度可以根据钢管的管径与磁化线圈L1的磁场强度来决定；

b、在上述钢管的一端套有消磁线圈L2，通过消磁线圈L1产生与钢管内磁场方向相反，磁场强度相应的磁场，以抵消钢管内的磁场强度。

当磁化线圈L1内通入的磁化电流确定后，能够知道相应的近饱和磁化的方向及强度；为了避免产生干扰，再利用消磁线圈L2进行消磁，当消磁线圈L2通电后，调节消磁线圈L2内电流方向，使得消磁线圈L2产生与磁化线圈L1产生的磁场强度相应，磁场方向相反的磁场，根据磁场的矢量特性，能够对近饱和磁化的磁场抵消后达到消磁的目的。通过消磁线圈L2进行消磁时，一般只需要在钢管的端头建立消磁磁场即可，从而能够扩展消磁的使用范围。磁化线圈L1和消磁线圈L2可以根据钢管的管径进行绕制，磁化线圈L1及消磁线圈L2的宽度在15~30cm，磁化线圈L1及消磁线圈L2的内径应大于钢管外径至少10cm，同时不大于30cm，以便能更好地磁化和消磁；磁化线圈L1及消磁线圈L2孔用直径为4~25mm²的漆包线绕制，绕制匝数在50~300匝内。

为了能够达到上述消磁方法，一般地需要利用相应的消磁装置，消磁装置主要线圈内电流的流向和大小，从而改变线圈产生磁场方向和大小，改变钢管端头的磁场强度，直至使得钢管内的磁场强度降低为零，实现对钢管的消磁。

具体地，所述消磁装置包括将工频交流电转换为直流电的整流器TZ，所述整流器TZ的直流输出端连接有线圈，并能通过线圈产生所需的磁化磁场与消磁磁场，磁化磁场与消磁磁场的磁场方向相反，磁场强度相应，以能够通过磁化磁场对待消磁的钢管进行近饱和磁化，且通过消磁磁场抵消钢管近饱和磁化后的磁场。所述线圈包括磁化线圈L1及消磁线圈L2，图1中显示了磁化线圈L1与整流器TZ连接配合的结构示意图，图2中显示了消磁线圈L2与整流器TZ连接配合的结构示意图，图3中显示了消磁线圈L2与整流器TZ连接配合的另一种结构示意图。

图1中，整流器TZ的交流输入端通过交流开关K与工频交流电的L端、N端相连；整流器TZ的直流输出端通过第一开关K1与磁化线圈L1相连，第一开关K1闭合后，磁化线圈L1与整流器TZ形成一个闭合回路。当磁化线圈L1的闭合回路产生电流时，根据右手螺旋定理可知，磁化线圈L1能产生相应的磁化磁场，当流过磁化线圈L1的电流大小及方向不同时，能够得到不同磁场强度及方向的磁化磁场。当待消磁的钢管穿过磁化线圈L1时，能够使得钢管内的剩磁转变为磁场方向及强度一致的磁场，所述磁场与磁化线圈L1产生的磁场方向及大小一致。磁化线圈L1产生的消磁磁场大小根据钢管来进行匹配设定。

图2中，整流器TZ的交流输入端通过交流开关K与工频交流电的L端、N端相连，消磁线圈L2的一端通过第一电容C1与第二开关K2的静端相连，消磁线圈的另一端与第一电阻R1及整流器TZ的直流输出端相连，第二开关K2的动端能与第一电阻R1对应与消磁线圈相连的另一端及整流器TZ的另一直流输出端相连。第一电阻R1为可变电阻器，整流器TZ为桥式整流器或可调开关电源。当交流开关K闭合，整流器TZ与工频交流电电连接，当第二开关K2的动端与整流器TZ连接时，消磁线圈L2、第一电容C1与整流器TZ形成闭合回流，能够对第一电容C1进行充电；经过相应延时后，第二开关K2的动端与第一电阻R1相连，第一电阻R1、第一电容C1与消磁线圈L2构成回路，利用第一电容C1的对外放电能够产生二次消磁磁场；通过第一电容C1放电产生的二次磁场能够对钢管的消磁达到一个更理想的效果；且调节整流器TZ输出的电压、第一电阻R1调整到合适的数值能够实现所需的消磁效果。

图3中，所述消磁线圈的一端通过第二电容C2与第二电阻R2相连，第二电阻R2对应与第二电容C2相连的另一端与消磁线圈相连，以使得第二电容C2与第二电阻R2串联后与消磁线圈并联；消磁线圈的一端与第三开关K3的静端相连，第三开关K3的动端能与整流器TZ的直流输出端对应的连接端V1+、V2-及V3+相连，消磁线圈对应与第三开关K3相连的另一端与整流器TZ的另一直流输出端相连。此处，整流器TZ可以采用多个调压器结合桥式整流器获得不同极性和大小的直流电，也可以选用双极性且大小可调的开关电源。

当第三开关K3的动端与连接端V1+相连时，消磁线圈L2与整流器TZ构成闭合回路，消磁线圈L2产生与钢管上磁场方向相反的磁场，能够抵消钢管上的磁化磁场；经过延时后，第三开关K3的动端与连接端V2-相连，此时流入消磁线圈L2的电流方向及大小均改变，消磁线圈L2产生的消磁磁场方向及大小均改变，再经过延时后，第三开关K3的动端与连接端V3+相连，消磁线圈L2产生消磁磁场的方向及大小再次改变，通过这次磁场方向、强度改变后，能够逐步抵消钢管内的磁化磁场，达到对钢管的消磁效果。

同时，图2和图3中的消磁结构也能够实现对钢管的近饱和磁化过程，同时实现近饱和磁化和消磁过程时，只要通过整流器TZ改变消磁线圈L2产生磁场的方向及磁场强度即可。

如图1~图3所示：使用时，先通过磁化线圈L1对钢管进行近饱和磁化，使得钢管内的磁场方向及强度一致，再通过消磁线圈L2使钢管的两端分别产生与剩磁反向的且大小相同的磁场，利用磁场的矢量特性实现消磁，进而完成对钢管的消磁。本装置能够适用于其他类似钢管材料的消磁；结构简单，安装调试方便，能耗低，适用范围广，安全可靠。

Claims

1.一种钢管消磁方法，其特征是，所述钢管消磁方法包括如下步骤：

（a）、提供待消磁的钢管，并利用磁化线圈对钢管进行近饱和磁化，以使得钢管内的剩磁转变为磁场强度、磁场方向一致的磁场；

（b）、在上述钢管的一端套有消磁线圈，通过消磁线圈产生与钢管内磁场方向相反，磁场强度相应的磁场，以抵消钢管内的磁场强度。

2.根据权利要求1所述的钢管消磁方法，其特征是：所述步骤（a）中，对钢管进行近饱和磁化时，钢管以所需的速度穿过磁化线圈。

3.一种钢管消磁装置，其特征是：包括将工频交流电转换为直流电的整流器TZ，所述整流器TZ的直流输出端连接有线圈，并能通过线圈产生所需的磁化磁场与消磁磁场，磁化磁场与消磁磁场的磁场方向相反，磁场强度相应，以能够通过磁化磁场对待消磁的钢管进行近饱和磁化，且通过消磁磁场抵消钢管近饱和磁化后的磁场。

4.根据权利要求3所述的钢管消磁装置，其特征是：所述线圈包括磁化线圈及消磁线圈；所述磁化线圈通过第一开关（K1）与整流器TZ的直流输出端相连。

5.根据权利要求4所述的钢管消磁装置，其特征是：所述消磁线圈的一端通过第一电容（C1）与第二开关（K2）的静端相连，消磁线圈的另一端与第一电阻（R1）及整流器TZ的直流输出端相连，第二开关（K2）的动端能与第一电阻（R1）对应与消磁线圈相连的另一端及整流器TZ的另一直流输出端相连。

6.根据权利要求4所述的钢管消磁装置，其特征是：所述消磁线圈的一端通过第二电容（C2）与第二电阻（R2）相连，第二电阻（R2）对应与第二电容（C2）相连的另一端与消磁线圈相连，以使得第二电容（C2）与第二电阻（R2）串联后与消磁线圈并联；消磁线圈的一端与第三开关（K3）的静端相连，第三开关（K3）的动端能与整流器TZ的直流输出端对应的连接端V1+、V2-及V3+相连，消磁线圈对应与第三开关（K3）相连的另一端与整流器TZ的另一直流输出端相连。

7.根据权利要求3所述的钢管消磁装置，其特征是：所述线圈采用4~25mm²的漆包线绕制，线圈的宽度为15~30cm，线圈的绕制匝数为50~300匝。

8.根据权利要求3所述的钢管消磁装置，其特征是：所述整流器TZ为桥式整流器或双极性开关电源。

9.根据权利要求5所述的钢管消磁装置，其特征是：所述第一电阻（R1）为可变电阻器。

10.根据权利要求3所述的钢管消磁装置，其特征是：所述线圈的内径大于待消磁钢管外径10~30cm。