一種比磁化系數(shù)測定儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及一種測定物質(zhì)比磁化系數(shù)的設(shè)備，特別是測定弱磁性物質(zhì)的比磁化系 數(shù)。儀器自動調(diào)節(jié)磁場強度、自動控制測量機構(gòu)、自動采集測量數(shù)據(jù)、自動運算處理、自動顯 示測定結(jié)果、自動生成測量坐標圖像和完整測定報告。
【背景技術(shù)】
[0002] 比磁化系數(shù)就是單位質(zhì)量的礦粒在單位強度的外磁場中所產(chǎn)生的磁矩。它能更確 切地表示物體的磁性。磁化系數(shù)在判斷物質(zhì)分子中是否存在未成對電子及配合物結(jié)構(gòu)類 型等方面具有重要應用，磁化系數(shù)的測定同時涉及物理學和物質(zhì)結(jié)構(gòu)兩門學科中的磁化強 度、磁感應強度、磁場強度、分子磁矩等物理量。比磁化系數(shù)作為礦物磁性強弱參數(shù)的一個 重要物理量，在礦物加工磁選過程中起著不可忽視的作用，其中工藝礦物學研宄提供的比 磁化系數(shù)數(shù)據(jù)能切合實際地從磁性上反映和解釋礦石中各礦物在具體磁選過程中的行為， 這就要求比磁化系數(shù)能夠快捷、簡易、系統(tǒng)的測定。目前能夠獨立測定比磁化系數(shù)的測量設(shè) 備并不多，其中包括磁力天平、簡易比磁化系數(shù)測定儀和間接測定比磁化系數(shù)的振動樣品 磁強計。
[0003] 磁力天平和簡易比磁化系數(shù)測定儀是采用質(zhì)動力法直接測得物質(zhì)比磁化系數(shù)的 儀器，雖能夠測定物質(zhì)比磁化系數(shù)，但是存在著物質(zhì)測試范圍小、機械測試誤差大、測試周 期長、測試精度低的不足之處。美國研制的VSM系列和日本研制BHV系列振動樣品磁強計 是根據(jù)樣品在磁場空間的磁效應來間接測定物質(zhì)磁化系數(shù)的，這種裝置采用振動系統(tǒng)懸掛 待測物料，使待測樣品內(nèi)部體積結(jié)構(gòu)和整體的均以穩(wěn)定性在一定程度上受到破壞，降低了 測試的準確性；同時，振動裝置所需的超高振動頻率不易控制，使測量的控制與數(shù)據(jù)采集精 度受到影響，且振動樣品磁強計測試結(jié)果直接包括物質(zhì)比磁化系數(shù)參數(shù)，不能直接生成磁 場強度一比磁化系數(shù)、磁場強度一比磁化強度坐標圖像；振動樣品磁強計在高磁場強度環(huán) 境下測試還需要附加冷卻系統(tǒng)，一方面會增加設(shè)備占地面積，另一方面增加能源消耗和維 護費用；振動樣品磁強計作為國外進口設(shè)備存在著價格昂貴的嚴重問題，應用的局限性限 制了國內(nèi)比磁化系數(shù)研宄工作的進展。因此，針對現(xiàn)有比磁化系數(shù)測定相關(guān)儀器的不足和 存在的問題，發(fā)明了一種自動測定物質(zhì)比磁化系數(shù)的儀器。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本發(fā)明就是針對上述相關(guān)比磁化系數(shù)測定儀器中存在的問題和磁場中力學定律 發(fā)明的。
[0005] 根據(jù)磁場中力學定律，作用在顆粒上的磁力可寫成
【主權(quán)項】
1. 一種比磁化系數(shù)測定儀，包括電磁勵磁系統(tǒng)、測量支撐裝置、數(shù)字測量機構(gòu)、數(shù)字磁 場強度測量機構(gòu)、樣品懸掛裝置，電氣控制裝置和自動測量軟件系統(tǒng)，其特征在于；所述的 電磁勵磁系統(tǒng)由磁系座、多功能萬向腳輪、導磁飄板、圓弧形勵磁線圈、圓弧形勵磁鐵巧、磁 系快速調(diào)整機構(gòu)和水平儀構(gòu)成，所述的測量支撐裝置底端四角安裝多功能萬向腳輪，上板 面安裝數(shù)字測量機構(gòu)的坐標調(diào)節(jié)裝置和數(shù)字測量機構(gòu)的移動軌道；所述的數(shù)字測量機構(gòu)包 括內(nèi)置于測量機構(gòu)的數(shù)字測量機巧、數(shù)字電路板和外置于測量機構(gòu)的電源和數(shù)據(jù)傳輸端； 數(shù)字磁場強度測量機構(gòu)由一臺高精度數(shù)字磁場強度測量儀和置于磁系鐵巧中屯、的自校準 霍爾探頭組成；所述的樣品懸掛裝置由連接裝置和樣品裝載器構(gòu)成；所述的電氣控制裝置 內(nèi)置勵磁電源輸入端、自保護空氣隙開關(guān)、交流變壓器、電氣整流模塊、數(shù)字磁場強度測量 儀、遠程集控模塊和模擬電源輸出模塊，外置勵磁控制按鈕、退磁控制按鈕、狀態(tài)指示燈、遠 程/現(xiàn)場集控開關(guān)、磁場強度手動調(diào)節(jié)器和同步參數(shù)數(shù)字顯示屏幕；所述的自動測量軟件 系統(tǒng)可自動校準磁場強度、自動控制數(shù)字測量機構(gòu)、自動控制數(shù)字磁場強度測量機構(gòu)、自動 采集實時數(shù)據(jù)、自動顯示測量結(jié)果、自動繪制坐標圖像，實現(xiàn)物質(zhì)比磁化系數(shù)的自動測量并 生成完整測定報告。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的比磁化系數(shù)測定儀，其特征在于；磁系結(jié)構(gòu)采用中屯、對稱圓 環(huán)切角式勵磁鐵巧與圓弧形勵磁線圈相結(jié)合的設(shè)計，提供了物質(zhì)比磁化系數(shù)測定所需的高 磁場梯度gra地，其中環(huán)形中屯、切角度數(shù)一般為15?45°，提供了物質(zhì)比磁化系數(shù)精確測量 的空間磁場強度。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的比磁化系數(shù)測定儀，其特征在于：電磁勵磁系統(tǒng)的調(diào)節(jié)與控 審IJ、數(shù)字測量機構(gòu)、數(shù)字磁場強度測量機構(gòu)的控制與數(shù)據(jù)傳輸和測試參數(shù)的設(shè)定均由PC端 自動測量軟件系統(tǒng)完成，可設(shè)定試驗模式、磁場強度變化范圍、磁場強度自動調(diào)節(jié)步長、磁 場調(diào)節(jié)精度在內(nèi)的測試參數(shù)，輸出磁場強度、比磁化系數(shù)、比磁化系數(shù)平均值、比磁化強度、 比磁化系數(shù)變化平面直角坐標圖像和電子文檔形式的測定報告。
4. 一種根據(jù)權(quán)利要求1所述的比磁化系數(shù)測定儀來測定比磁化系數(shù)的方法，步驟如 下；開啟所有裝置電源系統(tǒng)，PC端自動測量系統(tǒng)，按軟件提示操作進行磁場強度校正、試驗 參數(shù)設(shè)定、，空樣品裝載器自動測量、滿樣品裝載器自動測量、開始比磁化系數(shù)測定試驗，軟 件系統(tǒng)界面同步顯示測試結(jié)果、磁場強度-比磁化系數(shù)、磁場強度-比磁化強度關(guān)系平面直 角坐標圖像和完整比磁化系數(shù)測定報告。
【專利摘要】本發(fā)明為一種比磁化系數(shù)測定儀?，F(xiàn)用的測定比磁化系數(shù)的相關(guān)設(shè)備種類與數(shù)量不多，功能相關(guān)的類似儀器存在著測試周期長、費工、價格高昂，或測量精度低的缺陷。本發(fā)明包括電磁勵磁系統(tǒng)、測量支撐裝置、數(shù)字測量機構(gòu)、數(shù)字磁場強度測量機構(gòu)、電氣控制裝置和自動測量軟件系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，能實現(xiàn)自動測定物質(zhì)比磁化系數(shù)。本比磁化系數(shù)測定儀性能穩(wěn)定，自動調(diào)節(jié)磁場環(huán)境、采集和處理傳輸端的數(shù)字信息，同步顯示測試數(shù)據(jù)、平面直角坐標圖像。本儀器測試周期短，耗電量低，測量精度高，自動生成測定報告。
【IPC分類】G01R33-16
【公開號】CN104535946
【申請?zhí)枴緾N201510002619
【發(fā)明人】白麗梅, 王學濤, 牛福生, 其他發(fā)明人請求不公開姓名
【申請人】河北聯(lián)合大學
【公開日】2015年4月22日
【申請日】2015年1月5日