Claims (2)
Изобретение относитс к измерительной технике, в частности к способам определени магнитной восприимчивости ферромагнитной жидкости, и может быть использовано преимущественно при контроле магнитной восприимчивости ферромагнитной жидкости , примен емой дл магнитной сепарации . Известен способ определени ма|- нитной восприимчивости небольших (.10 см) количеств феррожидкости I Способ заключаетс в том, что стекл нную трубку заполн ют жидким носителем с малой магнитной восприимчивостью (например, водой) и каплей феррожидкости, размещают стекл нную трубку в магнитном поле так, чтобы капл феррожидкости располагалась в области напр женности магнитного пол с известным градиен том и.определ ют величину магнитной восприимчивости по соотношению ). /fH dH/dX , где р - плотность .носител , р - плотность феррожидкости , Ц - ускорение свободного падени , И - напр женность внешнего пол ; dH/dx - составл юща градиента в направлении х. Недостатком этого способа вл етс то, что определение магнитной, восприимчивости малых количеств феррожидкости (10 см) св зано с применением стекл нной трубки, заполн емой прозрачным жидким носителем с малой магнитной восприимчивостью известной плотности, в котором не раствор етс феррожидкость, кроме того, капл феррожидкости должна быть расположена в области напр женности магнитного пол с известным градиентом. Известен метод определени магнитной восприимчивости парамагнитных жидкостей в процессе магнитогид ростатической сепарации без дополни те-льной аппаратуры, заключающийс в том, что парамагнитную жидкость с известной (эталонной) магнитной восприимчивостью помещают в клиновидный зазор электромагнита, в эту парамагнитную жидкость ввод т образ цы из немагнитных минералов различного удельного . Тщательно измер ют высоту их подъема от дна сосуда . Затем замен ют эталонную пара магнитную жидкость на парамагнитную жидкость с исследуемой магнитной (Восприимчивостью. В эту новую пара ,магнитную жидкость снова ввод т образцы из немагнитных минералов и измер ют высоту их подъема от дна с суда. Пондеромоторную силу магнитного пол определ ют как разность между удельными весами образцов немагнитных минералов и насыщенным раствором парамагнитной соли. По полученным данным стро т кривые изм нени высоты подъема минерала в известной и исследуемой парамагнитных жидкост х (ось ординат) от пондеромоторной силы магнитного пол (ось абсцисс). На полученном графике про вод т пр мую, параллельную оси абсцисс между кривой с известной Mai- нитной восприимчивостью (точка Д) и исследуемой (точка В), из этих то чек опускают пр мые линии на ось абсцисс, точки N и М соответственно Так как точки Д и В наход тс на одном уровне межполюсного зазора, т grad Н в них одинаков. Магнитную восприимчивость исследуемой жидкост определ ют из соотношени поНдеромоторна сила магнитного пол в данной точ ке, магнитна восприимчивость эталонной парамагнитной жидкости, пондеромоторна сила Mai нитного пол в данной точ ке. Недостатками этого способа вл ютс необходимость применени немагнитных минералов различного удельного веса, проведени графичес .ких построений, снижающих точность этого метода, дл точного фиксировани положени частицы минерала в клиновидном зазоре, парамагнитна жидкость должна быть прозрачной, невозможность использовани при определении магнитной восприимчивое ти непрозрачных магнитных жидкостей. Цель изобретени - повышение точности способа. Поставленна цель достигаетс тем, что в способе измерени магнитной- восприимчивости ферромагнитной жидкости, включающем воздействие магнитного пол электромагнита с клиновидным зазором на ферромагнитную жидкость, в которой размещен с возможностью вертикального перемещени образец из немагнитного материала , измен ют силу магнитного пол до совмещени верхней поверхности образца из немагнитного материала с верхней поверхностью ферромагнитной жидкости, определ ют напр женность магнитного пол на поверхности ферромагнитной жидкости на уровне идкости, соответствующем центру образца, и на уровне жидкости, соответствующем нижней, граничной с жидкостью , поверхности образца, затем определ ют магнитную восприимчивость по формуле . л/ (Рг -Яж) а У оН4-Нн-№п. Ah объемна восприимчивость ферромагнитной жидкости) J - плотность частицы образца , плотность ферромагнитной жидкости, пг- ускорение свободного падени , равное 9.8 Н/кг; Р - магнитна проницаемость вакуума, равна 7С-10 Гн/м, напр женность магнитного пол , соответствующа трем уровн м жидкости, в центре образца, на поверхности и нижней граничной с жидкостью поверхности образца , А/м, 5 Ah - рассто ние между по верхностью феррома - нитной жидкости и нижней граничной с .жидкостью поверхнос тью образца, м. На фиг. 1 и 2 представлено устройство , позвол ющее осуществить способ. Между полюсными наконечниками электромагнита 1 (промышленного феррогидростатического сепаратора) с вертикальным градиентом, увеличивающимс книзу, заливают ферромагнитную жидкость 2 известной плотное ти толщиной 80-100 мм„ Ввод т в эту жидкость образец 3 немагнитного материала с известной плотностью объемом 1-2 см. Измен ют силу магнитного пол (увеличением или уменьшением силы, тока в обмотках электромагнита ) до величины, при которой верхн гранична точка (дл шара) или поверхность образца (дл цилиндра ) совпадают с поверхностью ферромагнитной жидкости. Измер ют напр женность магнитного пол на трех уровн х жидкости - на поверхности и уровн х, соответствующих нижней граничной точке или поверхности образца и центру образца. Магнитна восприимчивость определ етс из вь1шеприведенной формулы. Пример 1. В межполюсный зазор электромагнита шириной 60 мм с вертикальным градиентом, увеличивающимс книзу заливают ферромагнитную жидкость с плотностью Э83 кг/м . Ввод т в эту жидкость не магнитный образец, алюминиевый цилиндр , диаметром 7 мм и длиной 20 м Изменением силы магнитного пол (то ком в обмотках электромагнита) доби ваютс совмещени верхней поверхнос ти цилиндра с верхней поверхностью ферромагнитной жидкости. Замер ют напр женность магнитного пол на трех уровн х жидкости: на поверхнос ти и на уровн х, соответствующих нижней граничной поверхности образца и центру образца. Получают следу щие значени : Н 128 Ч 0 .А/м, Н 1t8-10 A/M, Hi U4-10 A/M, лЬ 0,007 м. Подставив полученные значени в предлагаемую формулу опр дел ют XQB 0,0326 32,. Пример 2. В межполюсный зазор электромагнита шириной 60 мм 06 с вертикальным градиентом, увеличивающимс книзу, заливают ферромас- . нитную жидкость с плотностью 1150 кг/м . Ввод т в эту жидкость немагнитный образец, медную пластину , размером мм. Изменением силы магнитного пол добиваютс совмещени верхней поверхности образца с верхней поверхностью феррона - нитной жидкости. Замер ют напр женность магнитного пол на трех уровн х жидкости: на поверхности и на уровн х жидкости, соответствующих нижней граничной поверхности образца и центру образца. Получают следующие значени : Н 2 0-10 А/м, Нц 280 -Ш А/м, Ну 260- 10 А/м, ДЬ 0,005 м. Подставив полученные значени в предлагаемую формулу определ ют 0,0291 29,110. Применение предлагаемого способа . позволит в услови х промышленной ФГС-сепарации лома и отходов цветных металлов осуществить оперативный контроль и управление технологическим процессом. Своевременна замена ферромагнитной жидкости с магнитными свойствами, отличными от заданных в технологической карте, позволит уменьшить взаимозасорение продуктов сепарации. Возможно применение этого способа и при ФГС-сепарации других материалов и минералов. Полученные данные дл определени магнитной восприимчивости непрозрачной ферромагнитной жидкости позвол ют вычислить и ее намагниченность Но формуле 3 Хо5 ti- Так, дл условий примера 1 б9 А/м, дл условий примера 23 75б5 А/м. Предлагаемый способ позвол ет римен ть в качестве образцов непоредственно материалы, которые подергаютс ФГС-сепарации. Формула изобретени Способ измерени магнитной восриимчивости ферромагнитной жидкоси , включающий воздействие магнитноо пол электромагнита с клиновидым зазором на ферромагнитную жидость , в которой размещен с возможостью вертикального перемещени бразец из немагнитного материала, тличающийс тем, что, с п.ью повышени точности, измен ют 7 силу магнитного пол до совмещени верхней поверхности образца из немагнитного материала с верхней поверхностью ферромагнитной жидкости определ ют напр женность магнитного пол на поверхности ферромагнитной жидкости на уровне жидкости, соответствующей qeHtpy образца, и на .уровне жидкости, соответствующей нижней, граничной с жидкостью, поверхности образца, затем определ ют магнитную восприимчивость по формуле . , у к - ( ° ЖТГП7Жг1п I . где Qg- объемна восприимчивость ферромагнитной жидкости, Ри - плотность частицы образца , f - плотность ферромагнит ной жидкости, кг/м, § - ускорение свободного падени ( Н/кг); магнитна проницаемость вакуума (it/СИО-Гн/м); напр к енность магнитного ПОЛЯ, соответствующа трем уровн м жидкости: в центре образца, на поверхности и нижней граничной точке образца, А/м, рассто ние между поверхностью жидкости и нижней граничной с жидкостью поверхностью образца, м. . Источники информации, прин тые во внимание при экспертизе 1.Авторское свидетельство СССР №56365, кл. 6 01 R 33/16, 1976, The invention relates to a measurement technique, in particular, to methods for determining the magnetic susceptibility of a ferromagnetic fluid, and can be used mainly in monitoring the magnetic susceptibility of a ferromagnetic fluid used for magnetic separation. A known method for determining the magnetic susceptibility of small (.10 cm) quantities of ferrofluid. The method consists in filling the glass tube with a liquid carrier with a small magnetic susceptibility (for example, water) and a drop of ferrofluid, placing the glass tube in a magnetic field so that the droplet ferrofluid is located in the region of the magnetic field strength with a known gradient and determine the magnetic susceptibility by the ratio). (fH dH / dX, where p is the density of the carrier, p is the density of the ferrofluid, C is the acceleration of free fall, and is the intensity of the external field; dH / dx is a component of the gradient in the x direction. The disadvantage of this method is that the determination of the magnetic susceptibility of small quantities of ferrofluid (10 cm) is associated with the use of a glass tube filled with a transparent liquid carrier with a small magnetic susceptibility of known density, in which the ferrofluid does not dissolve, and The ferrofluid should be located in the magnetic field with a known gradient. A known method for determining the magnetic susceptibility of paramagnetic fluids in the process of magnetohydride rostat separation without additional equipment, which consists in that paramagnetic liquid with a known (reference) magnetic susceptibility is placed into a wedge-shaped gap of an electromagnet, samples of non-magnetic fluid are introduced into this paramagnetic fluid different specific. Carefully measure their height from the bottom of the vessel. Then the reference paramagnetic magnetic fluid is replaced with a paramagnetic fluid with the magnetic (Susceptibility) tested. Samples from non-magnetic minerals are reintroduced into this new vapor, magnetic fluid, and the height of their rise from the bottom of the vessel is measured. The ponderomotive force of the magnetic field is determined as the difference between specimens of nonmagnetic minerals and a saturated solution of a paramagnetic salt. According to the data obtained, the curves of changes in the height of the mineral rise in the known and studied paramagnetic fluids (ordinate axis) are t the ponderomotive force of the magnetic field (abscissa axis). On the resulting graph, we draw a straight line parallel to the abscissa axis between the curve with the known Maxima susceptibility (point D) and the studied one (point B), from these points lower straight lines on abscissa axis, points N and M respectively Since the points D and B are at the same level of the interpolar gap, the gradient H in them is the same. The magnetic susceptibility of the liquid under study is determined from the ratio of the non-motor magnetic field at this point, the magnetic susceptibility of the reference paramag liquid fluid, ponderomotive force of the magnetic field at a given point. The disadvantages of this method are the necessity of using non-magnetic minerals of different specific weight, making graphical constructions that reduce the accuracy of this method to accurately fix the position of a mineral particle in a wedge-shaped gap, the paramagnetic fluid must be transparent, the inability to use opaque magnetic fluids in determining magnetic susceptible . The purpose of the invention is to improve the accuracy of the method. The goal is achieved by the fact that in the method of measuring the magnetic susceptibility of a ferromagnetic fluid, including the magnetic field of an electromagnet with a wedge-shaped gap on the ferromagnetic fluid, in which a sample of a nonmagnetic material is placed with the possibility of vertical movement, the force of the magnetic field changes to match the upper surface of the sample the nonmagnetic material with the upper surface of the ferromagnetic fluid, determine the intensity of the magnetic field on the surface of the ferromagnetic fluid Liquids dice on a level corresponding to the center of the sample, and the liquid level corresponding to the bottom, the boundary with the liquid surface of the sample is then determined by the magnetic susceptibility of the formula. l / (Rg-Yazh) and U OH4-Nn-No.n. Ah is the volume susceptibility of a ferromagnetic fluid) J is the particle density of the sample, the density of the ferromagnetic fluid, pg is the acceleration of free fall equal to 9.8 N / kg; Р - magnetic permeability of vacuum, equal to 7С-10 Гн / м, intensity of magnetic field, corresponding to three levels of liquid, in the center of the sample, on the surface and the lower surface of the sample, adjacent to the liquid, A / m; 5 Ah - distance between the surface of the ferro - nitric fluid and the lower boundary surface of the sample with liquid, m. In FIG. Figures 1 and 2 show a device allowing the method to be carried out. Between the pole tips of the electromagnet 1 (industrial ferrohydrostatic separator) with a vertical gradient increasing downward, pour ferromagnetic fluid 2 of known density 80-100 mm thick. A sample of nonmagnetic material with a known density of 1-2 cm is introduced into this fluid. magnetic field strength (by increasing or decreasing the force, current in the electromagnet windings) to the value at which the upper boundary point (for the ball) or the sample surface (for the cylinder) coincides with the surface of the fer omagnitnoy liquid. The magnetic field is measured at three levels of liquid — at the surface and levels corresponding to the lower boundary point or surface of the sample and the center of the sample. Magnetic susceptibility is determined from the above formula. Example 1. A 60-mm-wide interpolar electromagnet gap with a vertical gradient increasing downward is filled in with a ferromagnetic fluid with a density of E83 kg / m. A non-magnetic sample, an aluminum cylinder 7 mm in diameter and 20 m long, is introduced into this fluid. By varying the magnetic field strength (then in the electromagnet windings), the upper surface of the cylinder is aligned with the upper surface of the ferromagnetic fluid. The magnetic field is measured at three levels of liquid: at the surface and at the levels corresponding to the lower boundary surface of the sample and the center of the sample. The following values are obtained: H 128 H 0 .A / m, H 1t8-10 A / M, Hi U4-10 A / M, L0.007 m. Substituting the obtained values into the proposed formula, define XQB 0.0326 32 ,. Example 2. In the interpolar gap of an electromagnet with a width of 60 mm 06 with a vertical gradient increasing downward, ferromass is poured. nitric fluid with a density of 1150 kg / m. A non-magnetic sample, a mm-sized copper plate, is introduced into this liquid. By varying the strength of the magnetic field, it is achieved that the upper surface of the sample coincides with the upper surface of the ferronitic fluid. The magnetic field is measured at three levels of liquid: at the surface and at the levels of liquid corresponding to the lower boundary surface of the sample and to the center of the sample. The following values are obtained: H 2 0-10 A / m, Nc 280 -Sh A / m, Well 260-10 A / m, Db 0.005 m. Substituting the obtained values into the proposed formula determines 0.0291 29.110. The application of the proposed method. in the conditions of industrial FGS separation of scrap and waste of non-ferrous metals, it will allow operational control and management of the technological process. Timely replacement of ferromagnetic fluids with magnetic properties that are different from those specified in the flow chart will reduce the separation of separation products. It is possible to use this method for FGS-separation of other materials and minerals. The obtained data for determining the magnetic susceptibility of an opaque ferromagnetic fluid make it possible to calculate its magnetization by the formula 3 Ho5 ti- So, for the conditions of the example 1 b9 A / m, for the conditions of the example 23 75 6 5 A / m. The proposed method allows the use of materials directly in the quality of the samples, which are subjected to FGS separation. The invention The method of measuring the magnetic susceptibility of a ferromagnetic fluid, including the effect of a magnetic field of an electromagnet with a wedge-shaped gap on a ferromagnetic fluid, in which a specimen of a nonmagnetic material is placed with the possibility of vertical movement, different from the fact that the magnetic force varies with accuracy and accuracy. the field to match the upper surface of the sample of non-magnetic material with the upper surface of the ferromagnetic fluid determine the intensity of the magnetic field on the surface and a ferromagnetic fluid at the liquid level corresponding to the qeHtpy sample, and at the liquid level corresponding to the lower, boundary with the liquid, sample surface, then the magnetic susceptibility is determined by the formula. , у к - (° ЖТГП7Жг1п I. where Qg is the volume susceptibility of the ferromagnetic fluid, Pu is the particle density of the sample, f is the density of the ferromagnetic fluid, kg / m, § is the acceleration of free fall (N / kg); magnetic permeability of vacuum (it / CIO-H / m); the strength of the magnetic FIELD corresponding to three levels of the liquid: in the center of the sample, on the surface and lower boundary point of the sample, A / m, the distance between the surface of the liquid and the lower surface of the sample that borders on the liquid, m Sources of information taken into account in the examination 1. Auto skoe USSR Certificate №56365, cl. 1 June R 33/16, 1976
2.Шлепакова Л.И. и др. Определение магнитной восприимчивости парамагнитной жидкости в процессе ма1- нитогидростатической сепарации. Труды ЦНИГРИ, М., 1971, вып. 97.с.51-55.2. Shlepakova L.I. et al. Determination of the magnetic susceptibility of a paramagnetic fluid in the course of magnetic nitrohydrostatic separation. Works of TsNIGRI, M., 1971, no. 97.p.51-55.