Способ перемешивания гомогенных и гетерогенных сред

(9 5) ИЕ ИЗОБ ВИДЕТЕЛ ЬСТВУ Н В КО(54) СПОСОБ ПЕРЕ ГЕННЫХ И ГЕТЕРО (57) Сущность изоб магнитный смесите нен тороидальным, нитного поля выбир собственной частоты ваемой среды, 1 ил,(21)(ГОСПАТЕНТ СССР) женерно-строительный Лысенко и Д.А.Стороантурия А, Электромагнитный миксер.ио, 1985, М 6, с,28-29.3 Изобретение является лабораторным способом, с помощью которого могут быть , реализованы средства приведения гетерогенных и гомогенных систем в состояние устойчивого термодинамического равновесия, которые используются в процессах создания и совершенствования химических технологий, для работы в вакууме и других аналогичных целей,Целью изобретения является разработка способа, с помощью которого могут быть созданы компактные малогабаритные высокоэффективные устройства перемешивания, принципиально отличные от промышленных и известных ранее, позволяющие в процессе перемешивания вести также вцсокочувствительные измерения. Перемешивание в таких устройствах предполагается осуществлять вращающимся постоянным магнитом-тороидом, приводимым во вращательное движение электромагнитным полем переменной частоРассмотрим работу устроиства, пос енного по указанному принципу. При и че на устройство питающего напряж переменной частоты постоянный ма ТЕНИЯ "."( МЕШИВАНИЯ ГОМО ГЕННЫХ СРЕД етения: вращающийся льный элемент выпола частоту электромагют близкой к значениюколебаний перемешинаходящиися в перемешиваемой среде, испытывает со стороны электромагнитного поля ориентирующее действие, которое стремится повернуть тороид так, чтобы его собственный магнитный момент расположился вдоль линий магнитной индукции поля. Возникающий результирующий момент сил магнитного поля и сопротивления среды приводит тороид во вращательное движение. Оказываемое на него воздействие зависит от магнитных свойств материала постоянного магнита, его размеров и формы, амплитуды внешнего электромагнитного поля, а также взаимной ориентации полей постоянного магнита и электромагнита, Если частота питающего электромагнита напряжения совпадает с собственной частотой колебаний перемешиваемой системы, то тороид-магнит успевает следовать за изменяющимся электромагнитным полем и, проходя по инерции положения равновесия, приобретает устойчивое вращательное движение вокруг вертикальной оси симметрии. При частотах, отличных от собственной, тороид-магнит не вращается, а колеблется около положения равновесия с частотой возбуждающего электромагнитного поля, 1797983Главное преимущество предлагаемоймешалки заключается в том, что перемешивание происходит на частоте, близкой к собственной частоте колебаний перемешиваемой.массы. Это значительно снижает энергетические затраты, а также упрощает конструкции электронной схемы управления исистемы электромагнитов, что важно прибольшом числе исследуемых объектов.Разработанное устройство состоит из 10кассеты катушек электромагнитов и электронного блока управления, Кассеты помещаются в суховоздушный термастат илимонтируются под немагнитным днищемжидкостного термостата; 15На чертеже приведена схема одногоэлемента устройства,Сосуд растворимости 1 из диамагнитного материала с исследуемой системой и постоянным тороидальным или цилиндрическим 20магнитом 2, покрытым индифферентной оболочкой (тефлоном), закрепляется симметрично над электромагнитом, конструктивновыполненным из П-образного магнитопровода 3 и последовательно включенных катушек 4 и 4, Электронный блок управления,состоящий из задающего генератора 5 иусилителя мощности 6, осуществляет параллельное питание катушек 4 и 4 электромагнитов, В качестве задающего генератора 30использован симметричный мультивибратор, частота которого плавно изменяется вдиапазоне 4-35 Гц. Усилитель мощности выполнен по двухтактной бестрансформаторной схеме, Необходимая амплитуда 35питающего напряжения подбирается делителем напряжения 7 на входе усилителямощности. Устройство перемешивания может работать непрерывно и периодически. Длительность времени перемешивания и паузы задается электронным реле. времени и независимо изменяется от 1 до 80 мин.Оптимальный режим перемешивания подбирается экспериментально частотой и амплитудой питающего напряжения в зависимости от свойств перемешиваемых систем, типа постоянного магнита, конструкции электромагнитов.В работе применялись тороидальные и цилиндрические магниты из сплавов и редкоземельных элементов. Более качественно устройство работает со вторыми, обладающими высокой коэрцитивной силой и удельной энергией. Магниты из РЗЭ имеют высокую температуру точки Кюри (около 1000 К) и, следовательно, температурный рабочий интервал такого рода мешалок определяется температурой размягчения защитной оболочки. Формула изобретения Способ перемешивания гомогенных и гетерогенных сред магнитным смесительным элементом, приводимым во вращательное движение электромагнитным полем переменной частоты, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью быстрого высококачественного перемешивания и достижения устойчивого термодинамического равновесия при возможности проведения в процессе перемешивания высокочувствительных измерений, магнитный смесительный элемент выполнен тороидальным, а частоту электромагнитного поля выбирают близкой к значению собственной частоты колебаний перемешиваемой среды,1797983сСоставитель А. Дрючко едактор Т. Горячева . Техред М,Моргентал Корректор М, Самборская каз 733 Тираж . Подписное ВНИИПИ Государственного комитета по изобретениям и открытиям при ГКНТ СССР113035, Москва, Ж, Раушская наб., 4/5роизводственно-издательский комбинат "Патент", г. Ужгород. ул,Гагарина, 10