CN104147969A - 一种电磁搅拌装置 - Google Patents

Abstract

一种电磁搅拌装置，长方体的装置本体内设置搅拌腔，搅拌腔与装置本体之间设置回字形腔室，在腔室内围绕搅拌腔设置电磁铁，电磁铁的铁芯内侧四角上分别设置穿线槽，相邻穿线槽之间形成缠绕线圈的绕线板，所述的线圈分为两个线圈组，每个线圈组中均包括两个缠绕方向相同的线圈，并且这两个线圈之间连接，并分别设置在相对的两个绕线板上，装置本体通过控制器向所述的线圈传输规律变化的直流电流，使得所述的电磁铁在搅拌腔内形成旋转的匀强磁场。本发明通过对铁芯结构的优化，并向线圈通入规律变化的电流，在搅拌腔内，产生方向有序变化的旋转匀强磁场，驱动多个永磁搅拌子的转动，实现对多个样品同时进行搅拌的目的。

Description

一种电磁搅拌装置

技术领域

本发明涉及一种电磁搅拌装置，尤其是一种可同时对多个样品进行电磁搅拌的装置。

背景技术

磁搅拌是通过磁场方向的改变来驱动永磁搅拌子的旋转实现对试验材料进行搅拌的一种技术。磁搅拌装置可以对试验材料进行密闭条件下的搅拌，在防止挥发、无菌搅拌等方面的试验中有着巨大的优势。但是传统磁搅拌装置是通过直流电机带动永磁铁转动，形成一个以某一点为圆心的转动磁场，从而驱动处在该圆心处的永磁搅拌子随磁场旋转。因此，一个磁搅拌装置往往只能对单一的永磁搅拌子进行驱动，处理单一样品，这就影响了对试验材料搅拌处理的效率。

发明内容

本发明的目的是提供一种电磁搅拌装置，通过对电磁铁结构的改进，以实现同时对多份样品进行电磁搅拌的处理，提高样品的处理效率。

本发明解决上述技术问题，所采用的技术方案是：一种电磁搅拌装置，装置本体为长方体，本体内设置顶部开口的、带有密封盖的搅拌腔，搅拌腔形状与装置本体相一致，搅拌腔的腔壁与装置本体侧壁之间设置回字形腔室，在腔室内设置电磁铁，并且电磁铁套设在所述搅拌腔的腔壁外侧，电磁铁的铁芯内侧四角上分别设置穿线槽，相邻穿线槽之间形成缠绕线圈的绕线板，电磁铁上的线圈分为两个线圈组，每个线圈组中均包括两个缠绕方向相同的的线圈，并且这两个线圈之间连接，并分别设置在相对的两个绕线板上，所述线圈与其所在绕线板的边沿平行。

所述装置本体上还设有电磁搅拌控制器，电磁搅拌控制器包括电源开关、整流器和换向器，整流器和换向器向所述的线圈传输电流方向改变的、电流强度相同的直流电流，使得所述的电磁铁在搅拌腔内形成旋转的匀强磁场。

进一步的，所述的装置本体的侧壁设置屏蔽层，以防止漏磁。

所述的换向器的旋转动力来自带有调速器的微型直流马达。

所述电磁铁中铁芯的厚度在3cm到10cm不定，取决于铁芯所围成区域的大小，所围区域越大，铁芯就越厚。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

第一，本发明通过对铁芯结构的优化，并向绕组线圈通入规律变化的电流，进而在电磁铁所围成的空间内，产生方向有序变化的旋转匀强磁场，继而驱动多个永磁搅拌子的转动，实现对多个样品同时进行搅拌的目的；

第二，本发明所用的电磁铁相较于开放的电磁铁可以避免漏磁，因为本发明中的铁芯上设置两组线圈，每个线圈组的两个线圈相对设置在绕线板上，并一端相连接，当有直流电流通过其中一个线圈组时，线圈组中的电流方向一致，通电的线圈组与铁芯就组成一个磁场封闭的电磁铁，磁场在通电的线圈组产生后沿着未通电的线圈组所在绕线板传递，并在所围成的区域内形成匀强磁场，因此相对于开放的电磁铁，本发明中的电磁铁可以避免漏磁。

附图说明

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明中电磁铁的结构示意图。

图中标记：1、装置本体，11、回字形腔室，2、电磁铁，21、矩形铁芯，22、穿线槽，23、绕线板，24、线圈，3、电磁搅拌控制器，4、搅拌腔，5、密封盖。

具体实施方式

下面结合附图，通过具体实施方式对本发明作进一步的说明。

如图所示，一种电磁搅拌装置，装置本体1为长方体，侧壁上设置屏蔽层，装置本体1上设置顶部开口的长方体搅拌腔4，开口处设置密封盖5，密封盖5中部向搅拌腔4伸出并与搅拌腔4内壁贴合，搅拌腔4的腔壁与装置本体1的侧壁之间形成回字形腔室11，电磁铁2套设在所述的搅拌腔4腔壁的外侧，并处于所述的回字形腔室11内，电磁铁2成矩形，并由矩形铁芯21和线圈24构成，矩形铁芯21由多个回字形硅铁片依次叠加而成，其内侧四角分别设置穿线槽22，相邻的穿线槽22之间设置用于缠绕线圈24的绕线板23，线圈24与相应的绕线板23的边沿平行，位于相对绕线板23上的两个线圈24彼此连接，并构成一个线圈组，因此，所述矩形铁芯21上具有两个线圈组，每个线圈组中的两个线圈24具有同样的缠绕方向与电流方向，这每个线圈组和矩形铁芯21就组成了一个磁场封闭的电磁铁，整个电磁铁2能够形成两个方向相互垂直的磁场。

所述的装置本体1上还设置电磁搅拌控制器3，包括电源开关、整流器和换向器，整流器和换向器向所述的电磁铁2传输电流方向变化的直流电流，换向器的转动由带有调速器的微型直流马达驱动。

在为上述其中一个线圈组通入一定方向的直流电后，在该线圈组上形成磁场，所形成的磁场沿着矩形铁芯21上未通电的两边传递接通，并在所围成的区域内形成匀强磁场。所以，相对于开放的电磁铁，这种封闭的电磁铁2可以避免漏磁。当电流通向另外两边时，磁场方向即发生90度旋转，如此循环，形成旋转磁场，以驱动永磁搅拌子的转动，所述的永磁搅拌子就是外面设置有保护层的永磁磁铁，呈棒状，使用时直接放入需要搅拌的容器内，再把该容器放入所述的搅拌腔4中，在磁场的驱动下，搅拌子旋转，从而达到搅拌的效果。

如图2所示，为了更清楚地表述本发明中旋转的匀强磁场的产生，可以将矩形铁芯21左右两侧的线圈设置为线圈组A，上下两侧线圈设置为线圈组B，当向线圈组A通入方向向下的电流时，磁场方向向右；然后向线圈组B中通入方向向右的电流，磁场方向向上；然后再向线圈组A通入方向向上的电流，磁场方向向左；最后向线圈组B中再通入方向向左的电流，磁场方向向下，完成一次循环，从而使得磁场方向进行360度的旋转，多次连续不断的循环该过程，即可形成旋转的匀强磁场，进而驱动永磁转子旋转。

本发明中的电磁搅拌装置明显优于传统的电磁搅拌装置。传统电磁搅拌装置是旋转的永磁磁铁产生的单一旋转磁场，只能驱动位于磁场中心部位的单一永磁搅拌子，因此，只能搅拌一个样品，搅拌效率很低，远不能满足试验以及生产的需要；本发明的磁场是由套设在搅拌腔4腔壁外侧的电磁铁2形成的，通过改变电流的方向，使得每次磁场方向变化都向单一方向变化90^o，从而形成旋转的匀强磁场，可以驱动位于电磁铁2所围成的矩形区域内的任意一点的永磁搅拌子运动，因此，可以同时对多份样品进行搅拌，极大地提高了搅拌处理的效率。

Claims (3)

1.一种电磁搅拌装置，包括装置本体（1）以及设置在装置本体（1）上的电磁铁（2）和电磁搅拌控制器（3），装置本体（1）为长方体，并设置顶部开口的长方体搅拌腔（4），盛放样品的容器置于所述搅拌腔（4）内，用于搅拌样品的永磁搅拌子放置在所述样品内，搅拌腔（4）的开口处设置密封盖（5），其特征在于：所述的电磁铁（2）为矩形，并水平套设在搅拌腔（4）腔壁外侧，电磁铁（2）的矩形铁芯（21）内侧的四角分别设置穿线槽（22），相邻的穿线槽（22）之间设置用以缠绕线圈（24）的绕线板（23），电磁铁（2）中的线圈（24）分为两个线圈组，每个线圈组中分别包括两个相互连接且具有相同缠绕方向的线圈（24），并且分别设置在相对的两个绕线板（23）上，由所述的电磁搅拌控制器（3）分别向所述的两个线圈组通入方向变化的、电流强度相等的直流电流，使得所述的电磁铁（2）在搅拌腔（4）内形成旋转的匀强磁场，以驱动搅拌腔（4）内任意位置上样品中永磁搅拌子转动搅拌样品。

2.根据权利要求1所述的一种电磁搅拌装置，其特征在于：所述的电磁搅拌控制器（3）上设有电源开关、整流器和换向器，整流器和换向器向所述的电磁铁（2）中的线圈（24）传输电流方向变化的、电流强度相等的直流电流。

3.根据权利要求1所述的一种电磁搅拌装置，其特征在于：所述的线圈（24）与其所在绕线板（23）的边沿平行。