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

) 4 С 01 И 27/72 ЭСй:Е,13 " ТхЖфцу 1 ффааотац ГОСУДАРСТВЕННЫЙ НОМИТЕТ СССРПО ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ(71 ) Ростовский институт сельскохозяйственного машиностроения (72) Н.С. Биткина, 10.М. Вернигоров, С.И. Егорова и Г.Ф. Лемешко (53) 621.317,4(088.8)(56) Авторское свидетельство СССР543902, кл, 0 01 В 33/16, 1975.Авторское свидетельство СССР У 387279, кл. 0 0127/72, 1971. (54) СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ СРЕДНЕЙ СИЛЫ ВЗАИМОДЕЙСТВИЯ ЧАСТИЦ В МАГНИТОЖЕСТКОМ ПОРОШКЕ И УСТРОЙСТВО ДЛЯ ЕГО ОСУ 1 ЦЕСТВЛЕНИЯ(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 В 1, МЖП переходит в состояние псевдосжижения за счет сильной неоднородности и знакопеременностиМП. При воздействии постоянным МПс индукцией В на МЖП между боковыми стенками формируются цепочки. Одновременное воздействие постоянногои переменного МП, линии индукциикоторых взаимно перпендикулярны,приводит к возбуждению поперечныхколебаний образовавшихся цепочек.Изменяя частоту переменного МП, получают зависимость величины наведенного сигнала в индуктивном датчике4 от частоты переменного поля припрочих фиксированных параметрахпеременного МП.Повторяют измеренияпри другом значении индукции постоянного МП, определяют значения резонансной частоты и амплитуды прирезонансной частоте. При этом источник неоднородного МП выполнен ввиде электромагнита с полюсными наконечниками 2 в виде набора заостренных пластин. Способ высокопроизводителен. 2 с. и 1 з.п. Ф-лы, 2 ип.,1 табл.Изобретение относится к исследованиям магцитожестких порошков иможет бьсть использовано для определения характеристик взаимодействиясоставляющих цх частиц,5Целью ирбпетвииш является ловышецие прЬизнодцтельцости определениясилы н,заимодействия частиц в порошке.1 а фг ,представлена схема устройства для осуществления способа;ца фиг . 2 - зависимость ЭДС индуктивного датчика от частоты переменногополя при различных значениях индук 1цци постоянного поля 1 - В = 30 мТл; 1511 - В = мТл; 111 - В = 90 мТл),Устройство содержит прозрачную кювету 1 пз цемагццтного материала,размещенную между полюсами 2 и 3 источников неодцородцого и однородного 20полей (электромагцитон ) соответственно. На кювете 1 размещен индуктивный датчлпс 4. Кювета расположена вполе зрения микроскопа с окуляром 5.Полосцые наконечники 2 выполнены 25шихтоваццьмц для снижения потерьца перемагцичивацце.Определение средней силы взаимодействия частиц в магцитохсестком порошке осуществляют следующим образом.Кюветуцз прозрачного цемагццтного материала прямоугольной формыс порошком помещают между полюсами2 и 3 электромагнитов. Включают переменное магнитное поле с ццдукциейВ (электромагцит с полюсами 2) Приэтом магнитный порошок переходит всостояние псевдосжижения за счет сильной неоднородности и знакопеременности магнитного поля. При воздействиипостоянным магнитным полем с индукци- .ей В 2 (электромагнит с полюсами 3)ца порошок н кювете между боковымистенками цз магнитных частиц формируются струны (цепочки), Одновременное воздействие постоянного и переменного магнитных полей, лицин индукции которых взаимно перпендикулярны, приводит к возбуждению поперечных колебаний образовавшихся цепочек. Изменяя частоту переменного магнитного поля, получают зависимостьвеличины наведенного сигнала в индуктивном датчике 4 от частоты переменного полл црц прочих фиксированных параметрах (амплитуда, индукция) переменного магнитного поля,Затем повторяют измерения зависимо 2срел, ореЗ. 2 ооо ГггдеУо - частота собственных колебаний струны;И И 2 - резонансные частоты прииндукциях постоянного магнитного поля В, и В 2 соответственно,3 82 - коэФФициенты затухания колебаний струны при индукциях постоянного магнитного поля В, и В 2 соответственно;величины ЭДС, наводимых вдатчике 4 при частотах ии О 2 соответственно.Можно определить значения собственной частоты г 2 2 2бо 2 - Оя -(1)гЧастота собственных поперечных колебаний струны определяется выраже- нием иР-- 1 о 21 с 7 где 1 длина струны, определяемаяразмером кюнеты 1 ( кювета 1)прямоугольной формы, так чтомагнитные струны образуютсямежду ее боковыми стенками;масса единицы длины струны,определяемая подсчетом числаХ образовавшихся струн имассой М насыпки порошка,мода колебаний,сила нзаимодейстнил междучастицами н струне. с. сти наведенной ЭДС от частоты придругом значении индукции постоянного магнитного поля. По экспериментальным зависимостям Е = Г(Я) определяют значения резонансной частотыи амплитуды ЭДС при резонансной частоте. Смещение резонансной частотыпроисходит за счет увеличения коэффициента затухания струны, вызванного изменением взаимодействия между частицами магнитной струны и полем,Учитывая, что резонансная частота определяетсявыражениямиГрадиент неоднородного переменного магнитного поля приводит к возникновению поперечных колебаний струны основной моды (п = 1). Подставляя в последнюю формулу резонансной час 5 тоты (1) и учитывая, чтоЮо 2 "о 1получают выражение для силы взаимодействияО2 г г 2р -1- 1" . (2).г г пг. 1 гНапример, в кювету 1 помещают 50 мгпоРошка БшСоз Сч Д, (РазмеР частиц 5й = 5,5-7 мкм). Кювету 1 с индуктивнымдатчиком 4 помещают между полюсами2 и 3 электромагнитов. Включают переменное магнитное поле, градиент которого 4 Тл/м, Через 10-15 с включаютпостоянное магнитное поле, индукциякоторого 60 мТл (во втором случае90 мТл) Изменяют частоту переменногополя в интервале 100-1000 Гц и снимают зависимость наведенной ЗДС от 25частоты. По графику определяют значения резонансной частоты и ЗДС,соответствующие резонансной частоте(см.табл,). Выключают переменноеполе, с помощью микроскопа определяют число К магнитных струн, покоторому рассчитывали массу . Длинамагнитных струн определяется размером кюветы 1, Используя данные, приведенные в таблице, по формуле (2)35определяют силу взаимодействия частиц,Таким образом, предлагаемый способ позволяет быстро и достаточноточно за счет использования показа 40ний регистрирующих приборов длярасчета) определить силу взаимодействия частиц.Формула изобретения451. Способ определения средней силы взаимодействия частиц в магнитожестком порошке, включающий воздействие на исследуемый порошок постоянным однородным и неоднородньм магнитными полями, о т л и ч а ю щ и й с я тем, что, с целью повьппения 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 порошкаи направлением, перпендикулярным 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 ивновь изменяют частоту переменного неоднородного магнитного поля до момента наступления резонансных колебаний цепочек частиц исследуемого порошка, вновь фиксируют резонансную частоту переменпого неоднородного магнитного поля, затем прекращают воздействие переменным магнитным полем и визуальноопределяют число цепочек частиц исследуемого порошка, а среднюю силу Г взаимодействия частиц в магнитожестком порошке определяют из соотношенияь - (й,где Г2 г (2 2),7Е, и С - значения ЗДС индукции при первом и втором значениях напряженности постоянного однородного магнитного поля;сд,и Ы. - резонансные частоты колебаний цепочек частиц исследуемого порошка,мода колебаний;длина цепочек частиц исслецуемого порошка;с=М/К - масса единицы длины цепочкичастиц исследуемого порошка,М - масса навески исследуемогопорошка)К - 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 повьппения производительности устройства, оно снабжено индуктивным датчиком, кювета микроскопа выполнена прямоугольной, а оси источников5 1432398 6однородного и неоднородного магнитных неоднородного магнитного поля выполполей перпецдикулярны. нен в виде электромагнита с полюсными3, 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.5 Сила вэаочодействия Р, н Касса едини"цы длиный, кг/м ЭДССе ю Гц Е мВ Иатериал 4Э 50 8,2 108,9 10 50 26 20 8 1 О О Яв Со се Сце,Д Э,5-7 500 ЗаСоц Сна,Д, 3,5-7500 12 8 1010 О ОО оставитель С. ШумилишскаТехред А,Еравчук Пожо оррект Редактор О. Голова Подписное Тираж 841ВНИИПИ Государственного комитета СССРпо делам изобретений и открытий113035, Москва, Ж, Раушская наб., д. Заказ 5418/Зб дприятие г Ужгород ул Проектная 4 кое Производственно-полиграфич Реаонанс"Раамернаячасточастицй мк та,ц ДлинаЕрВ струны1, м