CN108126612A - 一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件及其制备方法 - Google Patents

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方弄玉
刘宇容
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Abstract

本发明公开了一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件，包括电磁铁，所述电磁铁包括线圈骨架和绕在线圈骨架上的漆包线圈：所述线圈骨架为圆柱体，所述圆柱体的两端设置有圆形挡线板；所述电磁铁包括第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁4个电磁铁，4个电磁铁固定在铁质底板上，4个电磁铁成正方形分布，且其对称地安装在正方形的四个角上；所述正方形对角线的两个电磁铁内的电流方向一致。本发明将四个缠绕有漆包线的线圈骨架形成的电磁铁成正方形安装设置，且正方形对角上的电磁铁内的电流方向一致，通过四个电磁铁的磁力作用来驱动搅拌子搅拌转动，避免了用电机驱动出现的机械磨损和噪音，同时可以用于5寸以上尺寸的磁力搅拌器中。

Description

一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件及其制备方法
技术领域
本发明涉及本发明涉及医疗设备及实验室仪器领域，具体涉及一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件及其制备方法。
背景技术
磁力搅拌器是用于液体混合的实验室仪器，主要用于搅拌或同时加热搅拌低粘稠度的液体或固液混合物。其基本原理是利用磁场的同性相斥、异性相吸的原理，使用磁场推动放置在容器中带磁性的搅拌子进行圆周运转，从而达到搅拌液体的目的。配合加热温度控制系统，可以根据具体的实验要求加热并控制样本温度，维持实验条件所需的温度条件，保证液体混合达到实验需求。
现有的磁力搅拌器，动力方式多采用电机做动力，在电机轴上固定永磁铁，电机转动时带动永磁铁，永磁铁带动烧杯里面的搅拌子转动。首先电机转动容易产生机械噪音，有机械传动就有磨损，有磨损就容易老化；其次，由于永磁铁在不停使用中，容易慢慢消除，最终导致磁场不足；另外，也有少数以电磁铁做动力的，现有电磁铁作动力的，电磁铁主要采用塑胶骨架里面嵌入硅钢片，达不到磁感应强度，同时其结构及电气性能不合理，只能应用于5寸以下的磁力搅拌器里面，5寸和5寸以上的磁力搅拌器还没有使用电磁铁作动力的先例。
发明内容
本发明的目的在于克服现有磁力搅拌器的不足，提供一种机械磨损少、噪音轻，客应用于5寸以上的的磁力搅拌器的电磁搅拌组件及其制备方法。
为达到上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件，包括电磁铁，所述电磁铁包括线圈骨架和绕在线圈骨架上的漆包线圈：所述线圈骨架为圆柱体，所述圆柱体的两端设置有圆形挡线板；所述电磁铁包括第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁4个电磁铁，4个所述电磁铁固定在铁质底板上，所述4个电磁铁成正方形分布，且其对称地安装在正方形的四个角上；所述第一电磁铁和第二电磁铁并排设置在正方形的第一边上，所述第二线圈骨和第三电磁铁并排设置在正方形的第二边上，所述第三电磁铁和第四电磁铁并排设置在正方形的第三边上；所述第一电磁铁和第四电磁铁并排设置在正方形的第四边上；所述正方形对角线的两个电磁铁内的电流方向相反。
优选地，所述第一电磁铁和第三电磁铁为第一组，且第一电磁铁和第三电磁铁绕线中的电流方向相反；所述第二电磁铁和第四电磁铁为第二组，且第二电磁铁和第四电磁铁绕线中的电流方向相反；
优选地，所述第一组电磁铁和第二组电磁铁分别与驱动管的输出端连接，所述驱动管用于为所述第一组电磁铁和第二组电磁铁提供电能。
优选地，所述线圈骨架绕线之前需进行烤漆或电泳处理，所述烤漆或电泳处理所需的温度为150-300度；
优选地，所述线圈骨架进行烤漆处理所需的温度为200度；
优选地，所述线圈骨架需要绕线的漆包线线径和匝数和功率成正比。
一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件的制备方法，包括以下步骤：
S1：利用硅钢或者纯铁材料加工线圈骨架，所述线圈骨架为圆柱体，所述圆柱体的两端设置有圆形挡线板；
S2:对所述线圈骨架按照一定的温度进行烤漆或电泳处理；
S3：采用漆包线对所述线圈骨架进行绕线形成电磁铁；
S4：按照步骤S1-S3，加工出第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁4个电磁铁；并将4个所述电磁铁固定在铁质底板上，所述4个电磁铁成正方形分布，且其对称地安装在正方形的四个角上；
S5：所述第一电磁铁和第二电磁铁并排设置在所述正方形的第一边上，所述第二线圈骨和第三电磁铁并排设置在所述正方形的第二边上，所述第三电磁铁和第四电磁铁并排设置在所述正方形的第三边上；所述第一电磁铁和第四电磁铁并排设置在所述正方形的第四边上；
S6：在所述电磁铁按照S5步骤设置的基础上，所述4个电磁铁分为两组，其中，所述第一电磁铁和第三电磁铁为第一组，且第一电磁铁和第三电磁铁绕线中的电流方向相反；所述第二电磁铁和第四电磁铁为第二组，且第二电磁铁和第四电磁铁绕线中的电流方向相反；
S7：所述第一组电磁铁和第二组电磁铁分别与驱动管的输出端连接，所述驱动管用于为所述第一组电磁铁和第二组电磁铁提供电能。
优选地，所述线圈骨架进行烤漆或电泳处理所需的温度为150-300度；
优选地，所述线圈骨架进行烤漆或电泳处理所需的温度为200度；
优选地，步骤S3中所述线圈骨架需要绕线的漆包线线径和匝数和功率成正比。
本发明的有益效果：本发明将四个缠绕有漆包线的线圈骨架形成的电磁铁成正方形安装设置，且正方形对角上的电磁铁内的电流方向相反，通过四个电磁铁的磁力作用来驱动搅拌子搅拌转动，避免了用电机驱动出现的机械磨损和噪音，同时可以应用于5寸以上尺寸的磁力搅拌器中。
附图说明
图1是本发明一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件的制备方法的操作流程图；
图2是本发明一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件中线圈骨架整体结构示意图；
图3是本发明一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件中线圈骨架俯视图；
图4是本发明一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件中线圈骨架剖视图；
图5是本发明一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件中线圈骨绕线后整体结构示意图；
图6是本发明一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件的整体结构示意图；
图7是本发明一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件的俯视图；
图8是本发明一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件的侧视图；
图9是图7中G-G面剖视图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的具体实施方式作进一步说明。
如图2-图9所示，一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件，包括电磁铁，所述电磁铁包括线圈骨架1和绕在线圈骨架上的漆包线圈2，所述线圈骨架1采用硅钢或者纯铁材料加工制成；所述线圈骨架1为圆柱体，所述圆柱体11的两端设置有圆形挡线板12；所述电磁铁包括第一电磁铁A、第二电磁铁B、第三电磁铁C和第四电磁铁D四个电磁铁，4个所述电磁铁固定在铁质底板3上，所述线圈骨架上设置有螺丝孔4，电磁铁通过螺丝5安装在铁质底板3上；所述4个电磁铁成正方形分布，且其对称地安装在正方形的四个角上；所述第一电磁铁A和第二电磁铁B并排设置在正方形的第一边上，所述第二电磁铁B和第三电磁铁C并排设置在正方形的第二边上，所述第三电磁铁C和第四电磁铁D并排设置在正方形的第三边上；所述第一电磁铁A和第四电磁铁D并排设置在正方形的第四边上；所述正方形对角线的两个电磁铁内的电流方向相反:即所述第一电磁铁A和第三电磁铁C为第一组，且第一电磁铁A和第三电磁铁C绕线中的电流方向相反；所述第二电磁铁B和第四电磁铁D为第二组，且第二电磁铁B和第四电磁铁D绕线中的电流方向相反。
另外，所述第一组电磁铁A和第二组电磁铁B分别与驱动管的输出端连接，所述驱动管用于为所述第一组电磁铁A和第二组电磁铁B提供电能。所述线圈骨架绕线之前需进行烤漆或电泳处理，所述烤漆或电泳处理所需的温度为150-300度；本实施例中线圈骨架进行烤漆或电泳处理所需的温度为200度。所述线圈骨架需要绕线的漆包线线径和匝数和功率成正比，其具体比例关系是根据多次试验反复计算得出的，实际操作时根据具体的功率的大小决定绕线的匝数。
本发明中所述电磁铁通过磁力与搅拌子(图中未画出，搅拌子放在实验烧杯中，烧杯置于电磁铁上方的加热板上)连接，所述搅拌子为一个磁铁，4个电磁铁磁场不断变化从而带动搅拌子不停转动进行搅拌，具体地，所述电磁铁带动搅拌子的控制原理如下：
set①、当第一电磁铁A、第三电磁铁C电磁铁内的线圈流过电能时，第一电磁铁A产生的磁场为N极、第三电磁铁产生的磁场C为S极。因为同向相斥异相相吸的原因，此时搅拌子的S极磁性方向停留在第一电磁铁A面，N极磁性方向停留在第三电磁铁C，搅拌子和第一电磁铁A、第三电磁铁C相吸，此时搅拌子停留在第一电磁铁A、第三电磁铁C的位置。
set②、当第一电磁铁A、第三电磁铁C线圈流过电能，第一电磁铁A产生的磁场为S极、第三电磁铁C为N极时，因为同向相斥异相相吸的原因，此时第一电磁铁A面会对搅拌子的S极产生推力，第三电磁铁C会对搅拌子N极产生推力，搅拌子和电磁铁此时相斥，此时搅拌子会被推离第一电磁铁A、第三电磁铁C的位置。
Set③、当set②产生与搅拌子方向相排斥的磁场时，第二电磁铁B、第四电磁铁D线圈内流过的电流方向产生与搅拌子磁性方向相吸的磁场，此时搅拌子的S极磁性方向停留在第二电磁铁B面，N极磁性方向停留在第四电磁铁D，搅拌子和第二电磁铁B、第四电磁铁D相吸，此时搅拌子停留在第二电磁铁B、第四电磁铁D的位置。
Set④、第二电磁铁B、第四电磁铁D线圈流过电能，第二电磁铁B产生的磁场为S极、第四电磁铁D产生的点磁场为N极时，因为同向相斥异相相吸的原因，此时第二电磁铁B面会对搅拌子的S极产生推力，第四电磁铁D会对搅拌子N极产生推力，搅拌子和第二电磁铁B、第四电磁铁D此时相斥，此时搅拌子会被推离第二电磁铁B、第四电磁铁D的位置。
Set⑤、当第一电磁铁A、第三电磁铁C线圈内流过的电流方向产生与搅拌子磁性方向相吸的磁场，此时搅拌子的S极磁性方向停留在第三电磁铁C面，N极磁性方向停留在第一电磁铁A，搅拌子和第一电磁铁A、第三电磁铁C相吸，此时搅拌子停留在第一电磁铁A、第三电磁铁C的位置。
Set⑥、当第一电磁铁A、第三电磁铁C线圈内流过电能，第三电磁铁C产生的磁场为S极、第一电磁铁A产生的磁场为N极时，因为同向相斥异相相吸的原因，此时第三电磁铁C面会对搅拌子的S极产生推力，第一电磁铁A会对搅拌子N极产生推力，搅拌子和第一电磁铁A、第三电磁铁C此时相斥，此时搅拌子会被推离第三电磁铁C、第一电磁铁A的位置。
Set⑦、当第二电磁铁B、第四电磁铁D线圈内B流过的电流方向产生与搅拌子磁性方向相吸的磁场，此时搅拌子的S极磁性方向停留在第四电磁铁D面，N极磁性方向停留在第二电磁铁B，搅拌子和第二电磁铁B、第四电磁铁D相吸，此时搅拌子停留在第四电磁铁D、第二电磁铁B的位置。
Set⑧、当第二电磁铁B、第四电磁铁D线圈内流过电能，第四电磁铁D产生的磁场为S极、第二电磁铁B产生的磁场为N极时，因为同向相斥异相相吸的原因，此时第四电磁铁D面会对搅拌子的S极产生推力，第二电磁铁B会对搅拌子N极产生推力，搅拌子和第二电磁铁B、第四电磁铁D此时相斥，此时搅拌子会被推离第四电磁铁D、第二电磁铁B的位置。
Set⑨、当第一电磁铁A、第三电磁铁C线圈内流过电能，第一电磁场A产生的磁场A为N极、第三电磁场C产生的电磁场为S极时，因为同向相斥异相相吸的原因，此时搅拌子的S极磁性方向停留在第一电磁铁A面，N极磁性方向停留在第三电磁铁C，搅拌子和第一电磁铁A、第三电磁铁C线圈相吸，此时搅拌子停留在第一电磁铁A、第三电磁铁C 的位置。
参见图1，一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件的制备方法，包括以下步骤：
S1加工线圈骨架：利用硅钢或者DT4C软铁材料加工线圈骨架，所述线圈骨架为圆柱体，所述圆柱体的两端设置有圆形挡线板，所述纯铁采用DT4C软铁；
S2烤漆或电泳处理:对所述线圈骨架按照一定的温度进行烤漆或电泳处理，采用烤漆和电池处理的温度为150-300度，本实施例采用200度；
S3绕线制成电磁铁：采用漆包线对所述线圈骨架进行绕线形成电磁铁，所述线圈骨架需要绕线的漆包线线径和匝数和电磁铁的输出功率成正比，具体比例关系是根据多次试验反复计算得出的，实际操作时根据具体的功率的大小决定绕线的匝数；
S4电磁铁的安装：按照步骤S1-S3，加工出第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁4个电磁铁；并将4个所述电磁铁固定在铁质底板上，所述贴纸底板为矩形，所述4个电磁铁成正方形分布，且其对称地安装在正方形的四个角上；
S5电磁铁布局：所述第一电磁铁和第二电磁铁并排设置在所述正方形的第一边上，所述第二线圈骨和第三电磁铁并排设置在所述正方形的第二边上，所述第三电磁铁和第四电磁铁并排设置在所述正方形的第三边上；所述第一电磁铁和第四电磁铁并排设置在所述正方形的第四边上；
S6电磁铁分组：在所述电磁铁按照S5步骤设置的基础上，所述4个电磁铁分为两组，其中，所述第一电磁铁和第三电磁铁为第一组，且第一电磁铁和第三电磁铁绕线中的电流方向相反；所述第二电磁铁和第四电磁铁为第二组，且第二电磁铁和第四电磁铁绕线中的电流方向相反；
S7电磁铁与驱动管连接：所述第一组电磁铁和第二组电磁铁分别与驱动管的输出端连接，所述驱动管用于为所述第一组电磁铁和第二组电磁铁提供电能。
本发明将四个缠绕有漆包线的线圈骨架形成的电磁铁成正方形安装设置，且正方形对角上的电磁铁内的电流方向相反，通过四个电磁铁的磁力作用来驱动搅拌子搅拌转动，避免了用电机驱动出现的机械磨损和噪音，同时可以应用于5寸以上尺寸的磁力搅拌器中。
根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (10)

1.一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件，其特征在于，包括电磁铁，所述电磁铁包括线圈骨架和绕在线圈骨架上的漆包线圈：所述线圈骨架为圆柱体，所述圆柱体的两端设置有圆形挡线板；所述电磁铁包括第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁4个电磁铁，4个所述电磁铁固定在铁质底板上，所述4个电磁铁成正方形分布，并安装在正方形的四个角上；所述第一电磁铁和第二电磁铁并排设置在正方形的第一边上，所述第二线圈骨和第三电磁铁并排设置在正方形的第二边上，所述第三电磁铁和第四电磁铁并排设置在正方形的第三边上；所述第一电磁铁和第四电磁铁并排设置在正方形的第四边上；所述正方形对角线上的两个电磁铁内的电流方向相反。
2.如权利要求1所述的一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件，其特征在于，所述第一电磁铁和第三电磁铁为第一组，所述第二电磁铁和第四电磁铁为第二组，所述第一组电磁铁和第二组电磁铁分别与驱动管的输出端连接，所述驱动管用于为所述第一组电磁铁和第二组电磁铁提供电能。
3.如权利要求1所述的一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件，其特征在于，所述线圈骨架绕线之前需进行烤漆或电泳处理。
4.如权利要求1所述的一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件，其特征在于，所述烤漆处理所需的温度为150-300度。
5.如权利要求4所述的一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件，其特征在于，所述线圈骨架进行烤漆处理所需的温度为200度。
6.如权利要求1所述的一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件，其特征在于，所述线圈骨架需要绕线的漆包线线径和匝数和功率成正比。
7.一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件的制备方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：利用硅钢或者DT4C软铁材料加工线圈骨架，所述线圈骨架为圆柱体，所述圆柱体的两端设置有圆形挡线板；
S2:对所述线圈骨架按照一定的温度进行烤漆或电泳处理；
S3：采用漆包线对所述线圈骨架进行绕线形成电磁铁；
S4：按照步骤S1-S3，加工出第一电磁铁、第二电磁铁、第三电磁铁和第四电磁铁4个电磁铁；并将4个所述电磁铁固定在铁质底板上，所述4个电磁铁成正方形分布，并安装在正方形的四个角上；
S5：所述第一电磁铁和第二电磁铁并排设置在所述正方形的第一边上，所述第二线圈骨和第三电磁铁并排设置在所述正方形的第二边上，所述第三电磁铁和第四电磁铁并排设置在所述正方形的第三边上；所述第一电磁铁和第四电磁铁并排设置在所述正方形的第四边上；
S6：在所述电磁铁按照S5步骤设置的基础上，所述4个电磁铁分为两组，其中，所述第一电磁铁和第三电磁铁为第一组，且第一电磁铁和第三电磁铁绕线中的电流方向相反；所述第二电磁铁和第四电磁铁为第二组，且第二电磁铁和第四电磁铁绕线中的电流方向相反；
S7：所述第一组电磁铁和第二组电磁铁分别与驱动管的输出端连接，所述驱动管用于为所述第一组电磁铁和第二组电磁铁提供电能。
8.如权利要求7所述的一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件的制备方法，其特征在于，所述线圈骨架进行烤漆处理所需的温度为150-300度。
9.如权利要求8所述的一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件的制备方法，其特征在于，所述线圈骨架进行烤漆处理所需的温度为200度。
10.如权利要求7所述的一种磁力搅拌器的电磁搅拌组件的制备方法，其特征在于，步骤S3中所述线圈骨架需要绕线的漆包线线径和匝数和功率成正比。
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