SU1012171A1

SU1012171A1 - Ferromagnetic content determination method

Info

Publication number: SU1012171A1
Application number: SU802920618A
Authority: SU
Inventors: Игорь Иванович Глухих; Валерий Александрович Карпов; Владимир Никитович Сосновский; Татьяна Андреевна Шерендо
Original assignee: Ордена Трудового Красного Знамени Институт Геофизики Уральского Научного Центра Ан Ссср
Priority date: 1980-03-21
Filing date: 1980-03-21
Publication date: 1983-04-15

Description

Изобретение относитс к измерению магнитных величин и может быть использовано дл непрерывного и дискретного экспресс-анализа качества же лезорудного сырь при добыче и переработке . Известен способ определени магни ных характеристик в посто нных магнитных пол х, измен ющихс в предела от нул до нескольких килоэрстед и р гистрируемых баллистическим методом 1 . Недостатком этого способа вл ютс необходимость изготовлени перед измерением образцов специальной формы (торов, цилиндров и т.п.). Измерени провод т при измен ющихс значени х посто нного магнитного пол , поэтому непрерывные измерени сложно осущест вить. Наиболее близким к изобретению техническим решением вл етс способ определени содержани ферромагнетика по величине магнитной восприимчивости , измер емой при наложении на исследуемый образец посто нного Н0 и переменного Н магнитных полей . При этом стро т зависимость величины магнитной восприимчивости де. от значени измен ющегос по величине посто нного HQ магнитного пол . Затем производ т сравнение де. исследуемого и эталонных образцов и опредег л ют содержание ферромагнетика в исследуемом образце 23. Недостатком указанного способа в л етс невысока точность определени содержани ферромагнетика, обуссловленна свойствами исследуемых об разцов. Целью изобретени вл етс повышение точности измерений. Поставленна цель достигаетс тем что согласно способу определени содержани ферромагнетика по величине магнитной восприимчивости, измер емой при наложении на исследуемый образец посто нного HQ и переменного Н магнитных полей, посто нное магнитное поле HO выбирают больше значени HQ, при котором втора производна магнитной восприимчивости обр щаетс в ноль. Сущность предлагаемого способа оп ределени содержани ферромагнетика состоит, в следующем. Величине магнитной восприимчивости зависит от величины посто нного магнитного пол с использованием переменного магнитного пол дл повышение чувствительности измерений и свойств ферромагнетика. При исследоeet ИИ зависимости магнитной восприимчивости от величины намагничивающего пол дл природных ферромагнетиков получаетс семейство кривых. Эти кривые дл различных природных ферромагнетиков одного месторождени в слабых магнитных пол х не совпадают. Экспериментально обнаружено, что при увеличении намагничивающего пол после достижен{1 максимальной величины магнитной восприимчивости эти кривые начинают сближатьс и в точке перегиба сливаютс в одну, т.е. в области сильных магнитных полей величины обратимых магнитных восприимчивостей у природных ферромагнетиков равны. Теперь, если измер ть величину магнитной -восприимчивости в сильных пол х, то сигнал на выходе чувствительного элемента будет зависеть от количества ферромагнетика. Отградуировав измерительный преобразователь по пробам с известным содержанием ферромагнетика , можно найти его содержание в неизвестной пробе, в том числе и в потоке пробы. Величина напр женности намагничивающего пол , при которой сигнал на выходе измерительного преобразовател будет зависеть только от количества ферромагнетика, должна быть больше, чем напр женность в точке перегиба на нисход щей ветви кривой at{) или HO HQ, где HQ - напр женность пол в точке перегиба ЗЙНо) 0. На фиг. 1 представлена зависимость магнитной восприимчивости от величины посто нного магнитного пол , но дл раз/мчных образцов; на фиг. 2 схематически показано устройство, реализующее предлагаемый способ. Устройство состоит из посто нного магнита 1, создающего посто нное магнитное поле HQ, измери тельного преобразовател 2 с источником переменного магнитного пол Н и индикатором 3 и бункера дл исследуемой пробы (образца) 4. Измерительный преобразователь при отсутствии измер емого материала натраиваетс таким образом, чтобы отсчет на индикаторе был равен нулю. ;3атем по пробам с известным содержа нием ферромагнетика оцифровывают шкалу индикатора. После этого произ вод т измерение и определ ют содержание ферромагнетика в исследуемых пробах или в потоке. Пример. Экспериментальна проверка предлагаемого способа проводитс в лабораторных услови х на устройстве, представленном на фиг.2 на порошковых пробах. В качестве посто нного магнита используют электромагнит УЛМ-1, создающий необходимое посто нное магн ное поле HO в рабочем зазоре объемом 140x1jOxl O мм. Измерите.льный преобразователь 2 представл ет собо , накладную катушку индуктивности 50x50 мм, включенную в одно из плечThe invention relates to the measurement of magnetic quantities and can be used for continuous and discrete express analysis of the quality of iron raw materials during mining and processing. A known method for determining the magnetic characteristics in constant magnetic fields, varying from zero to several kiloersted and limited by a ballistic method 1. The disadvantage of this method is the need to fabricate specimens of special shape (tori, cylinders, etc.) before measuring. Measurements are carried out at varying values of a constant magnetic field, so continuous measurements are difficult to carry out. The closest technical solution to the invention is the method of determining the content of a ferromagnet by the magnitude of the magnetic susceptibility, measured when a constant H0 and alternating H magnetic fields are applied to the sample under study. In this case, the dependence of the magnetic susceptibility de is constructed. from the value of the variable in magnitude of the constant HQ magnetic field. Then compare de. the test and reference samples and determine the content of the ferromagnet in the test sample 23. The disadvantage of this method is the low accuracy of the determination of the content of the ferromagnet, due to the properties of the test samples. The aim of the invention is to improve the measurement accuracy. The goal is achieved by the fact that according to the method of determining the content of a ferromagnet by the magnitude of the magnetic susceptibility, measured when a constant HQ and alternating H magnetic fields are applied to the sample under study, the constant magnetic field HO chooses more HQ, at which the second derivative of the magnetic susceptibility turns zero. The essence of the proposed method for determining the content of a ferromagnet consists in the following. The magnitude of the magnetic susceptibility depends on the magnitude of the constant magnetic field using an alternating magnetic field to increase the sensitivity of the measurements and the properties of the ferromagnet. When investigating the AI dependence of the magnetic susceptibility on the magnitude of the magnetizing field for natural ferromagnets, a family of curves is obtained. These curves for different natural ferromagnets of one field in weak magnetic fields do not match. It was experimentally found that with an increase in the magnetizing field after the {1 maximum magnetic susceptibility value is reached, these curves begin to converge and at the inflection point merge into one, i.e. in the field of strong magnetic fields, the magnitudes of the reversible magnetic susceptibilities of natural ferromagnets are equal. Now, if we measure the magnitude of the magnetic susceptibility in strong fields, the signal at the output of the sensitive element will depend on the amount of the ferromagnet. By graduating a measuring transducer by samples with a known content of a ferromagnet, you can find its content in an unknown sample, including in the sample stream. The magnitude of the magnetizing field, at which the signal at the output of the measuring transducer will depend only on the amount of the ferromagnet, must be greater than the intensity at the inflection point on the downward branch of the at () curve or HO HQ, where HQ is the field intensity at the point kink ZYNO) 0. FIG. Figure 1 shows the dependence of the magnetic susceptibility on the magnitude of the constant magnetic field, but for times / mill samples; in fig. 2 schematically shows a device that implements the proposed method. The device consists of a permanent magnet 1, which creates a constant magnetic field HQ, a measuring transducer 2 with a source of alternating magnetic field H and an indicator 3, and a hopper for the test sample (sample) 4. In the absence of the measured material, the measuring transducer is arranged in such a way that the readout on the indicator was zero. ; Then, in samples with a known ferromagnet content, the indicator scale is digitized. After that, the measurement of the ferromagnet in the samples or in the flow is determined. Example. Experimental verification of the proposed method is carried out in laboratory conditions on the device shown in Fig. 2 on powder samples. An ULM-1 electromagnet is used as a permanent magnet, creating the necessary constant magnetic field HO in the working gap of 140x1jOxl O mm. Measure. The transducer 2 is a 50x50 mm applied inductance coil included in one of the arms.

моста Максвелла, содержащего источник гоизмерени более чем на 10%, в зависипеременного магнитного пол и инди-мости от типа месторождени и услокатор 3, в качестве которого исполь-вий его образовани , зован милливольтметр 83-38, отградуи- Предлагаемый способ определени Maxwell’s bridge containing more than 10% of the metering source, depending on the alternating magnetic field and on the type of the field, and 3, as used by its formation, a 83-38 millivoltmeter is required.

рованный в условных единицах магнит-содержани ферромагнетика позволитmagnet-containing ferromagnet

ной восприимчивости.25повысить качество выплавл емых стаИзмерени провод тс по следующейлей и чугуна, а также сэкономитьNoise susceptibility. 25 To improve the quality of the measured measurements are carried out on the next and cast iron, as well as save

методике: проба насыпаетс в кювету,затрачиваемую электр оэнергию. уплотн етс и помещаетс а зазоре электромагнита, сверху кюветы размещают накладную катушку преобразовател , включают посто нное магнитное поле Нр и измер ют напр жение разбаланса моста индикатором-. Кроме этого , величина посто нного магнитного пол HQ выбираетс равной 500 Э. По результатам измерений и из данных градуировочной кривой определ ют процентное содержание ферромагнети- ка в пробе. Точность измерени содержани ферромагнетика дл пробы из магнетитового железа составл ет 2,3% что почти вдвое превышает точность измерени прототипа. Опробование магнетитовых руд и продуктов их обогащени предлагаемым способом позвол ет повысить точность method: the sample is poured into the cuvette, the electric power consumed. compacted and placed in the gap of the electromagnet, on top of the cuvette place the overhead coil of the transducer, turn on a constant magnetic field Hp and measure the voltage unbalance of the bridge indicator -. In addition, the magnitude of the constant magnetic field HQ is chosen equal to 500 Oe. The percentage of the ferromagnet in the sample is determined from the measurement results and from the calibration curve data. The accuracy of measuring the ferromagnet content for a sample of magnetite iron is 2.3%, which is almost twice the accuracy of the measurement of the prototype. Testing magnetite ores and products of their enrichment by the proposed method allows to increase the accuracy

чэChe

Claims

METHOD FOR DETERMINING THE FERROMAGNETIC CONTENT by the magnitude of the magnetic susceptibility, measured when superimposed on the test sample. constant and alternating magnetic fields, characterized in that, in order to improve the accuracy of measurements, the constant magnetic field is chosen greater than the value at which the second derivative of the magnetic susceptibility vanishes.

to