Способ определения средней силы взаимодействия частиц в магнитожестком порошке и устройство для его осуществления Советский патент 1988 года по МПК G01N27/72 

Слд

to

со

CJD

00

1

Изобретение относится к исследованиям магиитожестких порошков и может быть использоваЕЮ для опреде- ленпп характеристик взаимодействия составляющих., их частиц.

Целью иД1.с|(йет,еии-я является повышение прб из.5 одительиости определения cimbi в.а,имодействия частиц в порошке

Па .J ,п рйдставлен а схема устройства для осуществления способа; на фиг. 2 - зависимость ЭДС индуктивного датчика от частоты переменного поля при различных значениях индукции постоянного поля I - В 30 мТл; II - Б мТл; III - В 90 мТл).

Устройство содержит прозрачну о кювету 1 из немагнитного материала, ,, размещенную между полюсами 2 и 3 источников неоднородного и однородного полей (электромагнитов) соответственно. На кювете 1 размещен индуктивный датчш 4. Кювета расположена в поле зрения микроскопа с окуляром 5. Полюсные наконечники 2 выполнены шихтованными для снижения потерь на перемагничирание.

Определение средней силы взаюто- действия частиц в магнитожестком порошке осуществляют следующим образом .

Кювету 1 из прозрачного немагнитного материала прямоугольной формы с порошком помещают между полюсами 2иЗ электромагнитов. Включают пе- магнитное ноле с индукцией В( (электромагнит с полюсами 2) При этом магнитньш порошок переходит в состояние псевдосж1скения за счет силной неоднородности и знакопеременно- сти магнитного поля. При воздействии постоянным магнитным полем с иидукгщ ей В (электромагнит с полюсами З) на порошок в кювете мелсду боковыми стенками из магнитных частиц формируются струны (цепочки). Одновременное воздействие постоянного и переменного магнитных полей, индукции которых взаимно перпендикулярны, приводит к возбуждению поперечных колебаний образовавшихся цепо чек. Изменяя частоту переменного магнитного поля, получают зависимость величины наведенного сигнала в индуктивном датч1же 4 от частоты переменного поля при прочих фиксированных параметрах (амплитуда, индукция) переменного магнитного поля Затем повторяют измерения зависимо

сти наведенной ЭДС от частоты при другом значении шадукции постоянного магнитного поля. По экспериментальным зависимостям Е f(u) 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, Учитьшая, что резонансная частота определяется выражениями

где

собственных колебаний струны; СО, ,(л)2 резонансные частоты при

индукциях постоянного магнитного поля Б, и В соответственно;

и,, 0 - коэффициенты затухания колебаний струны при индукциях постоянного магнитно

е,.8, го поля в, и Bj соответственно ,

величины ЭДС, наводимых в датчике 4 при частотах u)| и СО2 соответственно. Можно определить значения собственной частоты

1

.

с г с 2

г - t

Частота собственных поперечных колебаний струны определяется выражением

f -JLrT о 21

где 1 - длина струны, определяемая размером кюветы 1 Гкювета l) прямоугольной формы, так что магнитные струны образуются между ее боковьми стенками; с - масса единицы длины струны, определяемая подсчетом числа k образовавшихся струн и массой М насыпки порошкаi

п - мода колебаний,

F - сила взаимодействия между частицами в струне.

3-1432398

неоднородного переменноо поля приводит к возникречных колебаний струны ы (п 1). Подставляя формулу резонансной часучитьшая, что

ро нь ро но из ро на це ка пе по но вн

Оо

Jo 110- Q J

получают выражение для силы взаимодействия 10

.1,

F

Со1б1-сз 1

(2)

рошка) и направлением, перпендикуляр- ньм направлению переменного неоднородного магнитного поля, одновременно 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 изменяют напряженность постоянного магнитного поля и вновь изменяют частоту переменного

fi-

Например, в кювету 1 помещают 50мг поропгка Cugijl-j P P частиц неоднородного магнитного поля до мо- d 5,5-7 мкм). Кювету 1 с индуктивным мента наступления резонансных коле- датчиком А помещают между полюсами ба ний -цепочетс частиц исследуемого

рошка) и направлением, перпендикуляр ньм направлению переменного неоднородного магнитного поля, одновременно 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 изменяют напряженность постоянного магнитного поля и вновь изменяют частоту переменного

неоднородного магнитного поля до мо- мента наступления резонансных коле- ба ний -цепочетс частиц исследуемого

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 посто- янного 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

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 ЭДС от частоты. По графику определяют значения резонансной частоты и ЭДС, соответствующие резонансной частоте (см.табл.). Выключают переменное поле, с помощью микроскопа определяют число k магнитных струн, по которому рассчитывали массу t. Длина магнитных струн определяется размером кюветы 1. Используя данные, при- . веденные в таблице, по формуле (2)- определяют силу взаимодействия частиц.

Таким образом, предлагаемый способ позволяет быстро и достаточно точно (за счет использования показаний регистрирующих приборов для расчета) определить силу взаимодействия частиц.

Формула изобретения

F (

, 21fo

где f

cj e;-Q; r

2(|-)

, и Cg- значения ЭДС инд тсции при первом и втором значениях напряженности- постоянного однородного магнитного поля; О, резонансные частоты колебаний цепочек частиц исследуемого порошка; п - мода колебаний; 1 - длина цепочек частиц исследуемого порошка;

- масса единицы длины цепочки частиц исследуемого порошка М - масса навески исследуемого

порошка у k - число цепочек частиц исследуемого порошка.

514323986

однородного и неоднородного магнитных неоднородного магнитного поля вытюл- полей перпендикулярны,нен в виде электромагнита с полюсными

ап соав5 Си„,,5, 3,5-7 500450

,Bs Cuo,,,3,j 3,5-7

,мВ

BOO800 ,Гц

Фие.2

ных пластин.

20 8-10

1-10

1 8-10

-

1-10

.-1

8,2 Ю 8,9-10