SU1411700A1

SU1411700A1 - Способ определени намагниченности насыщени магнитной жидкости

Info

Publication number: SU1411700A1
Application number: SU864086701A
Authority: SU
Inventors: Николай Дмитриевич Кравченко; Алексей Васильевич Дубинин; Константин Павлович Козловский; Николай Андреевич Бондарев
Original assignee: Всесоюзный Научно-Исследовательский И Проектный Институт Вторичных Цветных Металлов
Priority date: 1986-07-09
Filing date: 1986-07-09
Publication date: 1988-07-23

Abstract

Изобретение относитс к измерительной технике и может быть использовано при контроле намагниченности магнитной жвдкости в процессе магни- тогидростатической сепарации. Изобретение позвол ет повысить точность определени намагниченности насьпде- ни магнитной жидкости за счет уменьшени погрешности определени уровн измерени напр женности магнитного пол Устройство дл реализации способа состоит из немагнитной прозрачной вертикальной трубки 1 с мерной , миллиметровой шкалой 2 и магнитной системы с клиновидными полюсами 3. Магнитную жидкость 4 в вертикальной трубке 1 помещают в центре межполюсного зазора включенного электромагнита, с. градиентом магнит -, ного пол , направленным книзу, и производ т операции, предусмотренные способом, изложенным в формуле изобретени . Предложенный .способ точнее известного приблизительно на пор док . Это обеспечиваетс тем, что измерение напр женности пол произвог дитс строго в фиксированных точках межполюсного зазора. 1 ил. -г А - J I с (Л с: 4:

Description

Изобретение относитс к измери- тфльной технике и может быть исполь- зфвано при контроле намагниченности мфгнитной жидкости в процессе магни- тфгидростатической сепарации.

I Целью изобретени вл етс повышение то ности определени намагниченности насьщени магнитной жидкости за счет уменьшени погрешности определени уровн измерени напр женности магнитного пол .

I В процессе магнитогидростатичес- К(|й сепарации необходимо быстрое, и т(1чиое определение намагниченности насищени больших объемов магнитной жидкости, примен емой при разделении н«1магнитных материалов по плотности, тлк как она вл етс одним из основных параметров, по которому производитс управление технологическим про- магнитогидростатической сепгРПЦЙИ .

Мйгнитна жидкость, помещенна в м« жиолюсном зазоре электромагнита, удерживаетс в нем за счет магнитного пол . Условие удержани некоторо- г( объема магнитной .жидкости заключаемс в том, что магнитна сила должна быть не менее веса удерживаемого о(ъема магнитной ;жидкости, .

м

&н

Ps.- g - V,

-fx

/ч - магнитна проницаемость I вакуума (4П 10 Гн/м);

V - объем магнитной жидкости, удерживаемый магнитным полем , м

3.

М - текущее.значение намагниченности , кА/м;

h - высота сло магнитной жидкости , м;

ЛН - разность напр женности магнитного пол в верхней и нижней точках сло , кА/м; р - плотность магнитной жидкосЖ/9

ти, кг/м ;

g - ускорение свободного падени , м/с.

П;ри достижении жидкостью насыще- Н1И ее намагниченность становитс в(ли«-иной посто нной и поэтому маг- сила тоже становитс посто- фной, вследствие чего в магнитном удерживаетс определенный мак- с мальный объем магнитной жидкости, превышении которого избыток магнитной жидкости выливаетс из межполюсного зазора. Таким образом, дл магнитных жидкостей высота сло в межполюсном зазоре зависит от намагниченности насьпцени .

На чертеже представлено устройство дл осуществлени предложенного способа о

Устройство состоит из немагнитной прозрачной вертикальной трубки 1 с мерной миллиметровой шкалой 2 и ма1- нитной системы с клиновидными полюсами Зо, .

Установлено, что найагниченность 5 магнитных жидкостей на основе углеводородов и воды достигает насыщени при напр женности магнитного пол , рассчитанный по эмпирической формуле

0 Hg 1080 (-|iL:- ii-) ,

и

где Г , Рц и f„ - плотности магнитной жидкости, жидкости-носител и диспергированного в жидкости-носите- 5 ле ферромагнетика соответственно,

ff

кг/м .

Способ осуществл ют следующим образом ,

В центре межполюсного зазора включенного электромагнита с градиентом магнитного пол , направленным книзу, помещают магнитную жидкость 4 в вертикальной трубке 1 из прозрачног о немагнитного материала с мерной шка5 лой 2. Затем увеличивают напр женность магнитного пол на 10-15% и в трубку 1 доливают дополнительную порцию той же жидкости до начала слива ее из нижнего конуса трубки. Если

0 высота столба жидкости увеличиваетс , то еще раз увеличивают напр женность с последующим добавлением дополнительной порции магнитной жидкости.. Эти операции производ т до тех пор,

5 пока высота столба магнитной жидкости не перестанет увеличиватьс , т.е.. будет посто нной. Затем, зна реологические характеристики магниттюй жидкости (плотности магнитной жид0 кости, жидкости-носител и диспергированного в жидкости ферромагнетика), определ ют минимальную величину напр женности магнитного пол , котора должна быть на уровн х верхнего и

5 нижнего менисков столба магнитной- жидкости в трубке,

0,6

0

р р

Н р 1080 (-1-Г-Г- РМ Рн

.

После этого измер ют напр женность магнитного пол на уровн х верхнего и нижнего менисков столба магнитной жидкости и сравнивают эти значени с расчетной величиной. Если хот бы одно из замеренных значений напр женности меньше расчетного, напр женность магнитного пол увеличивают до достиже 1и расчетной величины с последующим добавлением дополнительной ьорции магнитной жидкости.

Если измеренные значени напр женности магнитного пол равны или больше рассчитанного по формуле, то мож- но утверждать, что жидкост) находитс в насьпцении. Затем измер ют высоту столба магнитной жидкости в трубке 1 между верхним и нижним менисками и определ ют намагниченность насыщени Mj по формуле

м .Ь

ГоТи - HJ

(2)

Пример. Проведеннььми исследо вани ми зависимости намагниченности магнитной жидкости от напр женности магнитного пол баллистическим методом на установке БУ-3 установлено, что намагниченность насыщени магнит ной жидкости на основе кероси- на плотностью 1160 кг/м составл ет 31990 А/м.

Определ ют намагниченность насыщени магнитной жидкости, представл ю- щей собой коллоидной раствор магнетита в керосине, плотностью 1160 кг/ Плотность керосина 800 кг/м , магнетита - 5000 кг/м .

В центре межполюсного зазора кли- новидного профил магнитогидросТати- ческого сепаратора шириной 70 мм помещают данную магнитную жидкость в вертикальной трубке из прозрачного немагнитного материала длиной более высоты полюсных наконечников и доливают в нее ту же жидкость до начала сливани избытка из нижнего конца трубки. Измер ют высоту с толба магнитной жидкости в трубке h 0,085м. Измер ют напр женность магнитного пол на уровн х- верхнего Н t, и нижнего }{ менисков столба, магнитной жидкости. Н 180000 А/м, Н 213000 А/м. Расчетна величина Н, определ ема по формуле {1), равна Нр 250000 А/м Так как измеренные величины Н и Нц меньше расчетной Н р, то увеличивают напр женность магнитного пол на уровне верхнего мениска до Н 250000 А/м. Заь тем доливают в трубку дополнительную

порцию магнитной жидкости до начала сливани ее избытка из нижнего конца трубки. Замер ют высоту столба жидкости между верхним и нижним менисками , она увеличиваетс до значени h 0,12 MO Затем вновь увеличивают напр женность магнитного пол на уровне верхнего мениска до 1 251000 А/МО Замер ют высоту столба магнитной жидкости, она не измен етс и составл ет 0,12 м. Замер ют напр женность магнитного пол на уровне верхнего Н и нижнего Н менисков столба магнитной жидкости о Н 251000 А/м, 11, 285000 А/м, Так как измеренные значени Н. и Н преО Н

вышают расчетные Нр, то можно считать , что магнитна жидкость насыщена . Подставл полученные значени в формулу (2), получают значение намагниченности насьщ1ени 31977 А/МО

Относительна погрешность при сравнении с базовым значением 0,07%. Значение намагниченности насыщени , полученное в тех же услови х с помощью известного способа, отличаетс от базо1 ого значени на 0,87%о

Таким образом, предлагаемый способ точнее известного приблизительно на пор док Это обусловлено тем, что измерение напр женности пол производитс в строго фиксированных точках межполюсного зазора о

MS

Claims

Формула изобретени

Способ определени намагниченности насыщени магнитной жидкости, включающий воздействие на пробу магнитной жидкости посто нным неоднородным магнитным полем с вертикальным градиентом, увеличивающимс книзу , изменение напр женности посто нного неоднородного магнитного пол и измерение напр женности посто нного неоднородного магнитного пол на фиксированных уровн х, отличающийс тем, что, с целью повьше- ни точности, пробу магнитной жидкости помещают в немагнитный сосуд и после воздействи на пробу магнитной жидкости посто нным неоднородным магнитным полем увеличивают объем про5 . 1

бы магнитной жидкости в сосуде, од новременно увеличива напр женность посто нного неоднородного магнитного пол до момента достижени неизменной высоты столба магнитной жидкости в немагнитном сосуде, затем измер ют напр женность посто нного неоднородного магнитного пол на уровн х верхнего и нижнего менисков магнит- ной жидкости в немагнитном сосуде, сравнива полученные значени напр женности посто нного неоднородного ма.гнитного пол с расчетным, при этом увеличение объема пробы магнит- ной жидкости в сосуде и измерение напр женности посто нного неоднородного магнитного пол производ т до превышени значений напр женности посто нного неоднородного магнитного пол на уровне верхнего и нижнего ме нисков магнитной жидкости в немагнитном сосуде, после чего измер ют вы- соту столба магнитной жидкости в немагнитном сосуде, а намагничен- ность насыщени магнитной жидкости и расчетное значение напр женности посто нного неоднородного магнитного пол определ ют из соотношений

.ж,е.1}...

b

М

i.J.B-;i. s /«ЛНц-нЛ

Н 1080 () р , р - f

М

-намагниченность насыщени магнитной жидкости;

-ра счетное значение напр женности посто нного не- однородного5 магнитного пол ;

о

В

- f и о - соответственно плотное- ,. М

ти магнитной жидкости, жидкости-носител и дис- , пергированного в ней ферромагнетика ,

магнитна проницаемость вакуума, Гн/м;

-ускорение свободного падени ,

h г высота столба магнитной жидкости в немагнитном сосуде, м;

, и Н - соответственно напр женность посто нного неоднородного магнитного пол на уровн х верхнего и нижнего менисков магнитной жидкости в немагнитном сосуде .