CN2619262Y - 一种弱磁性细粉物料磁化率的测量装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种测量装置，特别是指一种用于测量弱磁性细粉物料磁化率的装置，主要由精密电子天平、标准梯度永磁场和水平测试台组成。它是把精密电子天平的测量部分置于标准梯度磁场内外进行对比测量。标准梯度磁场是由一对圆柱型铁硼稀土永磁铁、双轮型轮板和一对测试极头构成，在两测试极头之间形成一个标准梯度永磁场，被测的弱磁性细粉料用试管置于梯度极头之间进行称重，从而实现了把弱磁性细粉磁化率的测量转化为物料在标准梯度永磁场下力的测量。本实用新型具有结构简单、测量速度快、应用范围广泛的优点。

Description

一种弱磁性细粉物料磁化率的测量装置

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，特别是指一种用于测量弱磁性细粉物料磁化率的装置。

背景技术

物质的磁化率(用希腊字母Χ表示)，是表示物质磁性强弱的物理量，也就是该物质中的含磁性成分的分量。

在工业生产和实验中，很多行业都需要直接或间接地对物质的磁化率，尤其是弱磁性物质的磁化率进行测量。如：在磨料、耐火材料、玻璃和陶瓷等行业，产品物料的磁化率都是对产品或原材料质量检验的重要技术指标，这就涉及到对类似的细粉物料的磁化率进行测量的问题。又如：在石化行业中，工业生产所用的催化剂物料会被原油中所含的磁性物如一些重金属的氧化物所污染，其活性和选择性就会大大降低，进而会影响到生产。因此，必须及时剔除这些被磁性物质污染的催化剂粉末。对催化剂受磁性物污染程度的百分数测量，也涉及到对催化剂细粉磁化率进行测量的问题。此外，在冶金矿山行业，尤其是弱磁性的锰矿和钨矿进行磁选、重选或浮选处理之后，也需要对精矿粉和尾矿粉进行磁性物检查以判断精矿粉的铁锰含量的百分比和尾矿的铁锰含量百分比，以判断选矿效率。

因此，对弱磁性细粉物料磁化率的测量装置是一种应用很广泛的装置。

在现有的传统技术中，其主要的测量方法是：

(1)磁铁法：

用强力永久磁铁(例如：钕铁铁硼稀土永磁体)放置于弱磁性细粉中，反复搅拌，用以吸附弱磁性细粉中的磁性物质，然后，用天平称量磁铁所吸附的磁性物质和剩余的部分。最后计算电磁性物的百分含量。这一方式简便易行。很多条件较差的磨料、耐火材料、制糖、面粉等行业均用这种方法来标定细料粉中的磁性物含量。这种方法虽然可行，但测量的结果缺乏科学性，容易引起争议。因为吸附在磁铁上的磁性物质，除了与该物质的磁化率有关之外，它还与所用的磁铁的性能[(BH)max]及结构有关(磁铁的磁感应强度B)；与梯度gradB)、测量人员的方法及细粉的粒度、湿度等因素有关。

(2)感应仪器法：

测量物质磁化率最正规的仪器就是振动样品磁强计。它是通过样品在线圈中震动的感应信号来测量不同物质的磁化率。但振动样品磁强计是很昂贵的仪器，在国内一般大学和科研院所才有这样的设备。

另外一种是感应比较法仪器。如：国内的磨料行业是为了解决磨料细粉磁性物含量的测量问题，多采用感应比较法的仪器，主要是从美国引进的“A-1010A磁性物分析仪”。该仪器的原理是：两个电感线圈构成的传感器，一个为参考线圈，磁性物含量为零；另一个为待测试样接受器。放入细粉料试样后，因磁性物的电感量所引起的不平衡，则传感器产生一个差动电压信号，再对这一信号进行处理，最后用数字显示出来。这一感应比较仪器，虽然可以满足磨料耐火材料行业细粉物质的磁性物比较测量，但该仪器是从国外引进，且其价格昂贵。

(3)化学分析法：

把受检细粉物质进行酸溶然后进行化学分析，分析其中的铁磁性物质的含量，一般主要是分析Fe的含量。这种方法周期长、速度慢、费用高，对生产过程的在线检测缺乏指导意义。尤其是传统的化验分析手段将磁性物分析达到PPM级的准确度也很难能达到。用光谱分析虽可达到较高的精度，但设备和运行费用极其昂贵。

技术内容

本实用新型的目的在于克服背景技术中的不足而提供一种弱磁性细粉物料磁化率的测量装置，它是一种成本低、操作方便快捷、又具有较高测量精度的梯度磁力天平法测量装置。

本实用新型的技术方案是：

一种弱磁性细粉物料磁化率的测量装置，它是由精密电子天平、标准梯度永磁场和水平测试台组成，其特征在于：精密电子天平采用挂钩测量方式，在标准磁场顶板上开有一个通圆孔，电子天平称量挂钩置于梯度永久磁铁产生的标准梯度磁场之中。标准梯度永久磁铁由一对大直径的钕铁硼稀土永久磁铁、双轮型轮板和一对梯度极头构成，在两个梯度极头之间形成了一个标准梯度磁场。被测的弱磁性细粉物料用试管置于极头之间进行称重，这样就可把对弱磁性细粉磁化率的测量转化为物料在标准梯度磁场中受力的测量。由于精密电子天平的测量精度不低于万分之一克，因此，测量系统误差主要取决于标准磁场梯度的均匀性，偶然误差主要取决于每次测量试管在标准磁场中位置的重复性。

根据电子工业出版社1988年出版的高等学校教学用书《磁性测量原理》的第229页指出，在一个梯度磁场之中，对强磁性材料所受到的力可以写为：

$F_{\∂}={\mathrm{\μ}}_o{X}_{m}m{H}_x\frac{{\∂H}_x}{\∂Z}$

F_应当是方向向下的，要客观测量法磁化率X的准确性则必须要求 $H_x\frac{{\∂H}_x}{\∂x}$ (水平梯度)和 $H_x\frac{{\∂H}_x}{\∂Z}$ (垂直梯度)在样品体积范围内均匀，或者每次测量位置完全重合。

在CGS单位制情况下μo＝1，于是样品磁化率的测量就转为精密天平对受力的测量。在比较测量的条件下，必须确切的测定 $H_x\frac{{\∂H}_{\∂}}{\∂Z}$ 的数值。

只要能保证：测量样品足够小，每次测量的样品在磁场中置于同一位置，就可进行弱磁性细粉磁化率的比较测量，每次测量样品的质量m均选一个确定数，例如2g，则在上式中磁化率的比较就转化为在梯度场下所受磁力的比较了。

本实用新型的优点在于：

1、结构简单：

其主要部件是精密电子天平与标准梯度永磁场；

2、测量速度快：

该装置标定后，每次测量只需分别读取试样的标准重量和在标准梯度永磁场中的重量即可；

3、应用范围广泛：

它可测量绝大多数弱磁性细粉物料的绝对磁化率(需要用化学法对 $H_x\frac{{\∂H}_x}{\∂Z}$ 含量定标)。

附图说明

图1：为本实用新型的结构示意图。

其中，1精密电子天平；2标准梯度永磁场；3水平测试台；4、4’永磁铁；5磁场轮板；6、6’测试极头；7物料样品；8试管；9通圆孔；10称量挂钩；11极头轭铁；12极头背轮。

具体实施方式

下面结合说明书附图及实施例，对本实用新型作进一步的说明。

如图1所示，本实用新型主要由精密电子天平1、标准梯度永磁场2和水平测试台3组成。其中，在水平测试台3上设置标准梯度磁场2，它主要是由一对圆柱型铁硼稀土永磁铁4、4’、双轮型磁场轮板5和一对测试极头6、6’构成，且在两测试极头6、6’之间形成一个标准梯度永磁场；并在标准磁场2的顶板上设有一通圆孔9；在标准梯度永磁场2上设置一精密电子天平1，且精密电子天平采用挂钩测量方式；在精密电子天平1和通圆孔9中穿设一称量挂钩10，它置于梯度永久磁铁产生的标准梯度永磁场2之中；试管8内装有被测弱磁性细粉料样品7，并将其挂设在测试极头6、6’之间的称量挂钩10上，以进行称重。

所述的测试极头6、6’的直径分别为：10～100毫米。

所述的精密电子天平1通圆孔9的直径为：10～50毫米。

所述的两测试极头气隙间的距离为：10～50毫米。

所述的标准梯度永磁场2的测试气隙间的磁感应强度峰值达到6000高斯以上。

精密电子天平1的测量精度为：0.1毫克以上。

Claims (6)

1、一种弱磁性细粉物料磁化率的测量装置，它主要由精密电子天平(1)、标准梯度永磁场(2)和水平测试台(3)组成，其特征在于：在所述的水平测试台(3)上设置所述的标准梯度磁场(2)，它主要是由一对圆柱型铁硼稀土永磁铁(4)、(4’)、磁场轮板(5)和一对测试极头(6)、(6’)构成；且在两测试极头(6)、(6’)之间形成一个标准梯度永磁场；并在所述的标准磁场(2)的顶板上设有一通圆孔(9)；在所述的标准梯度永磁场(2)上设有所述的精密电子天平(1)；在精密电子天平(1)和通圆孔(9)中穿设一称量挂钩(10)，它置于标准梯度永磁场(2)之中；试管(8)内装有被测弱磁性细粉料样品(7)，并将其挂设在测试极头(6)、(6’)之间的称量挂钩(10)上。

2、根据权利要求1所述的弱磁性细粉物料磁化率的测量装置，其特征在于：所述的测试极头(6)、(6’)的直径分别为：10～100毫米。

3、根据权利要求1所述的弱磁性细粉物料磁化率的测量装置，其特征在于：所述的通圆孔(9)的直径为：10～50毫米。

4、根据权利要求1所述的弱磁性细粉物料磁化率的测量装置，其特征在于：所述的两个测试极头(6)、(6’)的气隙间距离为：10～50毫米。

5、根据权利要求1所述的弱磁性细粉物料磁化率的测量装置，其特征在于：标准梯度永磁场(2)的测试气隙间的磁感应强度峰值达到6000高斯以上。

6、根据权利要求1所述的弱磁性细粉物料磁化率的测量装置，其特征在于：所述的精密电子天平(1)的测量精度为：0.1毫克以上。

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