CN208621743U - 一种基于溶氧技术的磁场磁化能力检测装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种基于溶氧技术的磁场磁化能力检测装置，包括离心泵、磁化器和曝气头，所述离心泵的进水端设置有储液箱，所述磁化器的进水端与离心泵的出水端相连，所述磁化器的出水端与进水口相连，所述进水口的侧部设置有水池，所述曝气头安装于水池的内部，所述曝气头的上部安装有气管，所述水池的内侧安装有溶氧检测头，所述溶氧检测头电性连接有溶氧检测仪，所述气管的进气端安装有氧气源，所述水池的侧部安装有排水口。本实用新型通过氧气源将氧气通过气管和曝气头注入水池，使得氧气在水池中均与分布，通过溶氧检测头收集磁化水，溶氧检测仪检测水池中的溶氧浓度，达到定量的检测过程。
Description
技术领域
本实用新型属于磁场磁化水技术领域，具体涉及一种基于溶氧技术的磁场磁化能力检测装置。
背景技术
普通水经磁化处理之后,水分子的氢氧键角从104.5°减小到103°左右，大分子团(H2O)n(n＝13左右)的水被磁场分割成5-6个水分子或单分子；水经磁化处理后水的结构改变,导致部分物理化学性质发生了变化:水分子链变短,水的粘度减小,比表面积增大,表面张力变小,活性提高,渗透压增大,因此溶解度和含氧量增大。这些特性非常有利于给生物提供养料,有利于促进生物新陈代谢。
近年来,国内外许多单位尝试了磁化水浸种、育苗、水培、田间淋灌、叶面喷施以及灌溉改土对植物的生理生化效应的研究,发现磁化水浸种可以提高种子的发芽势和发芽率；磁化水浇灌的土壤较普通水浇灌的土壤疏松、不板结,对盐碱地也有一定的改良作用；而且用磁化水浇灌的农作物的根系比普通水浇灌的发达,因而可以提高农作物对水分、矿质元素的吸收速率,进而提高农作物的产量。
通过实验分析可知,磁场对水作用的机理主要是磁化处理会破坏水原来的结构,较大的缔合水分子集团变成较小的缔合水分子团,甚至是单个的水分子,增大了水的活性。其关键是磁处理中水的氢键被破坏。水的氢键是一种分子间的力,不像化学键那样牢固。在液态水中,它处于一种不停地断开、结合的动态平衡过程：
(H2O)n－xH2O+(H2O)n-x
在一定条件下,水的氢键的动态平衡所需要的能量是由水分子的热运动所提供。在磁场作用下,大分子团的水被磁场切割成5-6个水分子或单分子,磁化后水分子的氢键由104.5°减小到103°左右,即氢键被破坏,甚至被扭断。其原因有:首先,水在磁场作用下,磁场对水分子热运动提供了一定的能量,有利于平衡向右移动,这必然导致部分氢键被破坏；其次水分子是极性分子,存在正负电荷在磁场作用下正负电荷将受洛仑兹力的作用,阴阳离子按磁场N·S极方向被推向相反的方向,这样就使偶极的取向发生变化,氢键将发生畸变,而且磁场强度越大,电荷所受洛仑兹力越大,氢键更容易被破坏；此外存在于水中的水合离子也受到磁场的影响,当水合离子受洛仑兹力作用时,将作螺旋式的圆周运动,且正负离子旋转方向相反,当正负离子做相反方向旋转时就会将连接在它们之间的氢键扭断,使水的结构发生变化。氢键被磁场破坏后,较大水分子团变成较小的水分子团,水分子之间相互作用力减小,活动加剧,分子之间距离增大,气体溶解度增加,因此磁化引起水溶液性质发生了许多改变,使生物体离子通道更加畅通,从而促进细胞膜上的离子传输,使生物体吸收水分和矿物离子等养分的能力加强、速度提高,以致叶绿素含量增加,光合作用加强,营养增多,所以用磁化水浸种子和灌溉农作物会积累较多的有机物质,从而促进壮苗的形成和分蘖的增多,提高了产量,改变了品质。
现在国际上通用的并且唯一的磁化水检测方法是核磁共振法：用核磁共振中的氧谱(O-17)测定水的半幅宽数值(HZ)表示水分子团大小。水的半幅宽越小，表征水分子团越小，其活性越强且越稳定，呈现人体生理功能越强。上世纪80年代，国际自然医学会用核磁共振谱检测，分别研究测定了自来水、纯净水的半幅宽一般110-130HZ以上，优质的小分子团水的半幅宽为100HZ以下。但这种方法对于检测小分子水结构的有效性没得到官方认可，尚未形成国家或行业标准。而且实际检测时，由于影响核磁共振检测结果的干扰因素太多，检测结果往往只能作为定性比较，无法实现定量分析。磁场强度测试仪采用流行的单片微处理器技术和高分辨率、高线性的霍尔效应器件，具有设计先进、操作简单、方便，测量精度高，作用多样化等特点，广泛应用于各种磁性器件的表面场测试。但采用磁场强度测试仪检测磁场的测量精度与操作者的现场采样位置、测量接触压力紧密相关，得到的数据往往也不可靠。而且磁场强度测试仪价格贵，检测成本高。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种基于溶氧技术的磁场磁化能力检测装置，简单便捷的实现对磁化能力进行检测，达到定量分析的目的，保证检测结果的准确性，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种基于溶氧技术的磁场磁化能力检测装置，包括离心泵、磁化器和曝气头，所述离心泵的进水端设置有储液箱，所述磁化器的进水端与离心泵的出水端相连，所述磁化器的出水端与进水口相连，所述进水口的侧部设置有水池，所述曝气头安装于水池的内部，所述曝气头的上部安装有气管，所述水池的内侧安装有溶氧检测头，所述溶氧检测头电性连接有溶氧检测仪，所述气管的进气端安装有氧气源，所述水池的侧部安装有排水口。
优选的，所述磁化器采用钕铁硼磁片磁化器设置。
优选的，所述水池的上部安装有盖板，且所述盖板的中部开有与气管相匹配的通孔。
优选的，所述曝气头采用微孔曝气头或者陶瓷膜曝气头设置。
优选的，所述溶氧检测仪设置为荧光溶氧检测仪或膜法溶氧检测仪。
优选的，所述氧气源采用氧气瓶或者制氧机形式设置。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：
1、通过氧气源将氧气通过气管和曝气头注入水池，使得氧气在水池中均与分布，通过溶氧检测头收集磁化水，溶氧检测仪检测水池中的溶氧浓度，达到定量的检测过程；
2、通过离心泵将储液箱内的水泵入磁化器的内部，形成磁化水，简单便捷的实现磁化水的转运；
3、本实用新型简单便捷的实现对磁化能力进行检测，达到定量分析的目的，保证检测结果的准确性。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的水池结构示意图；
图3为磁场强度和溶氧浓度线性关系图。
图中：1、离心泵；2、磁化器；3、曝气头；4、储液箱；5、进水口；6、水池；7、气管；8、溶氧检测头；9、溶氧检测仪；10、氧气源；11、排水口；12、盖板；13、通孔。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
本实用新型提供了如图1-2所示的一种基于溶氧技术的磁场磁化能力检测装置，包括离心泵1、磁化器2和曝气头3，所述离心泵1的进水端设置有储液箱4，所述磁化器2的进水端与离心泵1的出水端相连，所述磁化器2的出水端与进水口5相连，所述进水口5的侧部设置有水池6，所述曝气头3安装于水池6的内部，所述曝气头3的上部安装有气管7，所述水池6的内侧安装有溶氧检测头8，所述溶氧检测头8电性连接有溶氧检测仪9，所述气管7的进气端安装有氧气源10，所述水池6的侧部安装有排水口11。
具体的，所述磁化器2采用钕铁硼磁片磁化器设置，便于调节表面磁场强度，较好的实现定量检测过程。
具体的，所述水池6的上部安装有盖板12，且所述盖板12的中部开有与气管7相匹配的通孔13，便于气管7贯穿盖板12与氧气源10的连接，同时达到较好的溶氧过程。
具体的，所述曝气头3采用微孔曝气头或者陶瓷膜曝气头设置，优先选用陶瓷膜曝气头，能较好的实现曝气溶氧效果。
具体的，所述溶氧检测仪9设置为荧光溶氧检测仪或膜法溶氧检测仪，优先选用荧光溶氧检测仪，荧光溶氧检测仪只对氧分子产生反应，不会受硫化物干扰，无极化现象，因此对水质要求低，可实现在线检测。
具体的，所述氧气源10采用氧气瓶或者制氧机形式设置，优先选用制氧机，能提供较压力气量比较稳定的氧气，便于溶氧过程的实现。
工作原理：使用时，通过离心泵1将储液箱4内的水泵入磁化器2的内部，形成磁化水，简单便捷的实现磁化水的转运，通过氧气源10将氧气通过气管和曝气头3注入水池，使得氧气在水池中均与分布，通过溶氧检测头8收集磁化水，溶氧检测仪9检测水池中的溶氧浓度，达到定量的检测过程。
本发明的基于溶氧技术的磁场磁化水能力检测方法步骤如下：
水源1经过离心泵泵入磁化器3，形成磁化水，进入水池7，到达检测高度后，离心泵2停止工作。开动氧气源6，将氧气通过充气管4和曝气头8注入水池7，经过3-5分钟加氧后，氧气在水池中均与分布，通过溶氧检测头9检测磁化水中的溶氧浓度，等到溶氧仪显示的数据稳定后，即为当前水池中的溶氧浓度，检测完成后，通过水池排水口11排除磁化水，用蒸馏水清洗系统3遍以上。
该基于溶氧技术的磁场磁化水能力检测系统包括充氧曝气系统、溶氧检测仪、水箱7。气源为制氧机SND-2Y，氧气流量为1.2L/min，进水压力0.25Mpa，氧气压力为0.3MPa,液体流量2m3/h，水流切割磁力线速度1.6m/s，水源为自来水，选择表面磁场依次为0T、0.2T、0.5T、0.8T、1.0T、1.5T的钕铁硼磁片磁化器；水磁化后24h必须检测完成，充氧曝气时间为3min。磁化对水溶解氧的影响，试验结果如下表所示：
| 磁场强度(T) | 溶氧浓度(mg/L) |
| 1.5 | 39.95 |
| 1 | 29.79 |
| 0.8 | 24.15 |
| 0.5 | 18.41 |
| 0.2 | 13.35 |
| 0 | 9.62 |
请参阅图3，磁场强度和溶氧浓度基本呈线性关系，拟合的直线是y＝20.086x+8.9877，R2值为0.9959。因为R2>0.99，所以这是一个线性特征非常明显的实验模型，即说明拟合直线能够以大于99.99％地解释、涵盖了实测数据，具有很好的一般性，可以作为标准工作曲线用于其他未知磁场强度的测量。因此在一定范围内，溶氧浓度可以定量表征磁场的强度。为磁场磁化水的能力的定量描述提供了一种可行的办法。
最后应说明的是：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，尽管参照前述实施例对本实用新型进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换,凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (6)
1.一种基于溶氧技术的磁场磁化能力检测装置，包括离心泵(1)、磁化器(2)和曝气头(3)，其特征在于：所述离心泵(1)的进水端设置有储液箱(4)，所述磁化器(2)的进水端与离心泵(1)的出水端相连，所述磁化器(2)的出水端与进水口(5)相连，所述进水口(5)的侧部设置有水池(6)，所述曝气头(3)安装于水池(6)的内部，所述曝气头(3)的上部安装有气管(7)，所述水池(6)的内侧安装有溶氧检测头(8)，所述溶氧检测头(8)电性连接有溶氧检测仪(9)，所述气管(7)的进气端安装有氧气源(10)，所述水池(6)的侧部安装有排水口(11)。
2.根据权利要求1所述的一种基于溶氧技术的磁场磁化能力检测装置，其特征在于：所述磁化器(2)采用钕铁硼磁片磁化器设置。
3.根据权利要求1所述的一种基于溶氧技术的磁场磁化能力检测装置，其特征在于：所述水池(6)的上部安装有盖板(12)，且所述盖板(12)的中部开有与气管(7)相匹配的通孔(13)。
4.根据权利要求1所述的一种基于溶氧技术的磁场磁化能力检测装置，其特征在于：所述曝气头(3)采用微孔曝气头或者陶瓷膜曝气头设置。
5.根据权利要求1所述的一种基于溶氧技术的磁场磁化能力检测装置，其特征在于：所述溶氧检测仪(9)设置为荧光溶氧检测仪或膜法溶氧检测仪。
6.根据权利要求1所述的一种基于溶氧技术的磁场磁化能力检测装置，其特征在于：所述氧气源(10)采用氧气瓶或者制氧机形式设置。
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| CN114349135A (zh) * | 2022-01-04 | 2022-04-15 | 中冶西北工程技术有限公司 | 富氧磁化水生成设备及制备方法、应用 |
| CN115504631A (zh) * | 2022-10-13 | 2022-12-23 | 墣锦环境工程（海南）有限公司 | 一种入侵植物的清理方法及应用 |
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