Способ определения средней силы взаимодействия частиц в магнитожестком порошке и устройство для его осуществления

 

Изобретение относится к исследованию магнитожестких порошков (МЖП)в Прозрачную прямоугольную кювету I из немагнитного материала с МЖП помещают между полюсными наконечниками 2, 3 электромагнитов. Включают переменное магнитное поле (МЛ) с индукцией BI. МЖП переходит в состояние псевдосжижения за счет сильной неоднородности и знакопеременности МП. При воздействии постоянным МП с индукцией В на МЖ между боковыми стенками формируются цепочки. Одновременное воздействие постоянного и переменного МП, линии индукции которых взаимно перпендикулярны, приводит к возбуждению поперечных колебаний образовавшихся цепочек. Изменяя частоту переменного МП, получают зависимость величины наведенного сигнала в индуктивном датчике 4 от частоты переменного поля при прочих фиксированных параметрах переменного МП.Повторяют измерения при другом значении индукции постоянного МП, определяют значения резонансной частоты и амплитуды при резонансной частоте. При этом источник неоднородного МП выполнен в виде электромагнита с полюсными наконечниками 2 в виде набора заостренных пластин. Способ высокопроизводителен . 2с. и 1 з.п. ф-лы, 2 ип., 1 табл. (Л

СО)ОЭ СОВЕТСНИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСНИХ

РЕСПУБЛИН (19) (11) (51) 1 G 01 N 27/72

ЙЮЦ1ЯЩ ф i

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССР

ПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ (21 ) 4100978/24-21 (22) 04.08.86 (46) 23.10.88. Бюл. Р 39 (71 ) Ростовский институт сельскохозяйственного машиностроения (72) Н.С. Биткина, 10.M. .Вернигоров, С.И. Егорова и Г.Ф. Лемешко (53) 621.317.4(088.8) (56) Авторское свидетельство СССР

11 - 543902, кл. G 01 R 33/16, 1975.

Авторское свидетельство СССР

11 - 387279, кл. G 01 N 27/72, 1971. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕЙ

СИЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТИЦ В МАГНИТОЖЕСТКОМ ПОРОШКЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ

ЕГО ОСУ1ЦЕСТВЛЕНИЯ (57) Изобретение относится к исследованию магнитожестких порошков (МЖП), Прозрачную прямоугольную кювету 1 из немагнитного материала с МЖП помещают между полюсными наконечниками 2, 3 электромагнитов. Включают переменное магнитное поле (МП) с индукцией В1, МЖП переходит в состояние псевдосжижения за счет сильной неоднородности и знакопеременности

МП. При воздействии постоянным МП с индукцией В на ЮКП между боковыми стенками формируются цепочки. Одновременное воздействие постоянного и переменного МП, линии индукции которых взаимно перпендикулярны, приводит к возбуждению поперечных колебаний образовавшихся цепочек.

Изменяя частоту переменного МП, получают зависимость величины наведенного сигнала в индуктивном датчике

4 от частоты переменного поля при прочих фиксированных параметрах переменного МП.Повторяют измерения при другом значении индукции постоянного МП, определяют значения резонансной частоты и амплитуды при резонансной частоте. При этом источник неоднородного МП выполнен в виде электромагнита с полюсными наконечниками 2 в виде набора заостренных пластин. Способ высокопроизводителен. 2 с. и 1 s.ï. ф-лы, 2 ип., 1 табл.

)432398

Изобретение относится к исследонлниям млгнитожестких порошков и может быть пстгользонлно для определеггня характеристик взаимодействия составляющих пх частиц.

Целью ирбггетеииш является ловыг шение прбизнодптельности определения силы н,злимодействия частиц в порошке.

1!л фиг,, ),представлена схема устройгстна для осуществления способа; нл фиг . 2 — зависимость ЭДС индуктивного датчика от частоты переменного поля при различных значениях индукI ции постоянного поля Т вЂ” В = 30 мТл; 15

II — В = ИТл III — В = 90 мТл) .

Устройство содержит прозрачную кювету 1 пз немлгнитного материала, рлзмещеннуго между полюсами 2 и 3 источников неоднородного и однородного 2р полей (электромлгнитон ) соответственЕЕо. На кювете 1 размещен индуктивный длтчик 4. Кговета расположена в поле зрения микроскопа с окуляром 5.

Полосные наконечники 2 выполнены 25 шихтованными для снижения потерь нл перемлгничивание.

Определение средней силы взаимодействия частиц в магнитожестком порошке осуществляют следующим обра- 3О зом.

Кювету 1 из прозрачного немагнитного материала прямоугольной формы с порошком помещают между полюсами

2 и 3 электромагнитов. Включлгот переменное млгнитное поле с игщукцией

В! (электромагнит с полюсами 2) При этом магнитный порошок переходит в состояние псевдосжижения за счет силь. ной неоднородности и знакопеременно- 40 сти магнитного поля. При воздействии постоянным магнитным полем с индукци- . ей В2 (электромагнит с полюсами 3) на порошок н кгонете между боковыми стенками из магнитных частиц форми- 45 руются струны (цепочки), Одновременное Bonäeéñòâèå постоянного и переменного магнитных полей, линии индукции которых взаимно перпендикулярны, приводит к возбуждению поперечных колебаний образовавшихся цепо чек. Изменяя частоту переменного магнитного поля, получают зависимость величины наведенного сигнллл в индуктивном датчике 4 от частоты переменного поля при прочих фиксированных параметрах (амплитуда, индукция) переменного магнитного поля.

Затем понторягот измерения злвисимо2 ц .г о о г

1 2

+pcs. 2 о!

3 Г где ог

Ыо — частота собственных колебаний струны;

Я,, Я вЂ” резонансные частоты при индукциях постоянного магнитного поля В, и В соответственно; о,, 82 — коэффициенты затухания колебаний струны при индукциях постоянного магнитного поля В, и В2 соответственно; величины ЭДС, наводимых в датчике 4 при частотах и3 и О2 соотв етств енно.

Можно определить значения собственной частоты г 1 2 г

<0 . 1 — < .

О Е1 Ег (1)

Частота собственных поперечных колебаний струны определяется выражением п г о 21г! 7 где 1— длина струны, определяемая размером кюнеты 1 кговетл 1) прямоугольной формы, так что магнитные струны образуются между ее боковыми стенками, масса единицы длины струны, определяемая подсчетом числа

Х образовавшихся струн и массой М насыпки порошкл, мода колебаний, сила нзлимодейстнил между частицлми л струне. п

F сти наведенной ЭДС от частоты при другом значении индукции постоянного магнитного поля. По экспериментальным зависимостям E = f (Я) определяют значения резонансной частоты и амплитуды ЭДС при резонансной частоте. Смещение резонансной частоты происходит за счет увеличения коэффициента затухания струны, вызванного изменением взаимодействия между частицами магнитной струны и полем, Учитывая, что резонансная частота определяется выражениями

1432398

Градиент неоднородного переменного магнитного поля приводит к возникновению поперечных колебаний струны основной моды (п = 1). Подставляя в последнюю формулу резонансной час5 тоты (1) и учитывая, что

2 " о 1 получают выражение для силы взаимодействия !

О г 2 2 у — И,Г,- Я, Е 1 ° (2) г а 2

Например, в кювету 1 помещают 50мг порошка $ш (Со о > Cu o „j, (размер частиц 5 с1 = 5,5-7 MKM) . Кювету 1 с индуктивным датчиком 4 помещают между полюсами

2 и 3 электромагнитов. Включают переменное магнитное поле, градиент которого 4 Тл/м. Через 10-15 с включают постоянное магнитное поле, индукция которого 60 мТл (во втором случае

90 мТл) Изменяют частоту переменного поля в интервале 100-1000 Гц и снимают зависимость наведенной ЗДС от частоты. По графику определяют значения резонансной частоты и ЗДС, соответствующие резонансной частоте (см.табл.). Выключают переменное поле, с помощью микроскопа опреде— ляют число k магнитных струн, по которому рассчитывали массу с.. Длина магнитных струн определяется размером кюветы 1. Используя данные, приведенные в таблице, по формуле (2)

35 определяют силу взаимодействия частиц.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет быстро и достаточно точно за счет использования показа 40 ний регистрирующих приборов для расчета) определить силу взаимодей— ствия частиц. формула изобретения

1 . Способ определения средней силы взаимодействия частиц в магнитожестком порошке, включающий воздействие на исследуемый порошок постоянным однородным и неоднородньм магнитными полями, отличающийся тем, что, с целью повышения производительности способа, сначала на исследуемый порошок воздействуют переменным неоднородным магнитным полем, 55 затем на образец воздействуют постоянным магнитным полем с индукцией, возрастающей до момента формирования цепочек частиц исследуемого по рошка и направлением, перпендикулярным направлению переменного неоднородного магнитного поля, одновремен-! но регистрируя величину ЗДС индукции, изменяют частоту переменного неоднородного магнитного поля до момента наступления резонансных колебаний цепочек частиц исследуемого порошка и фиксируют разонансную частоту переменного неоднородного магнитного поля, после чего измен""« îò напряженность постоянного магнитного поля и вновь изменяют частоту переменноГo неоднородного магнитного поля до момента наступления резонансных колебаний цепочек астиц исследуемого порошка, вновь фиксируют резонансную частоту переменпого неоднородного магнитного поля, затем прекращают воздействие переменным магнитным полем и визуально определяют число цепочек частиц исследуемого порошка, а среднюю силу F взаимодействия частиц в магнитожестком порошке определяют из соотношения

211, )" с где Г, 2;-(Я2 $2) 7 и С вЂ” значения ЗДС инд сции при первом и втором значениях напряженности гостоянного однородного магнитного поля, Q,и Ы : — резонансные частоты колебаний цепочек частиц исследуемого порошка; мода колебаний; длина цепочек частиц исслецуемого паро.шса; с=М/k — масса единицы длины цепочки частиц исследуемого порошка, М вЂ” масса навески исследуемого порошка

k — число цепочек частиц исследу- емого порошка.

2. Устройство для определения средней силы взаимодействия .частиц в магнитожестком порошке содержащее микроскоп с прозрачной кюветой из немагнитного материала, расположенной в рабочем зазоре источников однородного и неоднородного магнитных полей, о т— л и ч а ю щ е е с я тем, что, с целью повышения производительности устройства, оно снабжено индуктивным датчиком, кювета микроскопа выполнена прямоугольной, а оси источников

5 1432398 6 однородного и неоднородного магнитных неоднородного магнитного поля выполполей перпендикулярны. нен в виде электромагнита с полюсными

3. Устройство по и. 2, о т л и— наконечниками в виде набора заостренч а ю щ е е с я тем, что источник ных пластин.

РеаонансРавмер ная часточастиц и мк та, ! ц

Сила ssaсодействия

Р, н

Касса единицы длины с. кг/м

Длина струны

1, м

ЭДС

fà

Иатериал

450 26 20 8 ° 10 10

350 26 17 8 10 1 10

8,2 ° 10

8,9 10

Rm (Сосвв Cuo,Ä 3,5-7 500

8m1Сою,вт Сномj в 3,5-7 500

10 аппо,у,гц ф00 600

Составитель С. Шумилишская

Техред А.Кравчук

Корректор М. Пожо

Редактор О. Головач

Тираж 847

В11ИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Подписное

Заказ 5418/Зб

П )оиэводственно-полиграфическое предприятие, г. Ужгород, ул, Проектная, 4