聚磁技術(shù)的原理解說(shuō)及選用標(biāo)準(zhǔn)化方案

從鋼絲繩檢測(cè)面向工程實(shí)際，解決實(shí)際問(wèn)題的技術(shù)實(shí)現(xiàn)角度講，磁檢測(cè)方法被公認(rèn)為最成熟的方法川.采用磁檢測(cè)方法檢測(cè)鋼絲繩斷絲，必須解決鋼絲繩的磁化問(wèn)題.由于鋼絲繩結(jié)構(gòu)的特殊性，表面極不規(guī)則，限制了電磁鐵在鋼絲繩磁化中的應(yīng)用;同時(shí)由于永磁材料的發(fā)展，采用體積很小的永久磁鐵可以提供很強(qiáng)的磁場(chǎng)，滿足鋼絲繩磁化的需要，因此在鋼絲繩磁檢測(cè)方法中，越來(lái)越多地傾向于采用永久磁鐵實(shí)現(xiàn)鋼絲繩的磁化.對(duì)于小直徑鋼絲繩檢測(cè)，一般采取周向單回路對(duì)鋼絲繩軸向磁化可以滿足檢測(cè)要求.在這種磁化方式中，由于鋼絲繩周向各部分距離永久磁鐵的不同，鋼絲繩的磁化是不均勻的。隨著鋼絲繩直徑的增大，這種磁場(chǎng)分布的不均勻性越來(lái)越明顯，在十分極端的情況下，靠近永久磁鐵的部分可以十分明顯地檢測(cè)到信號(hào)。與之對(duì)立的部分卻檢測(cè)不到信號(hào).因此，對(duì)于升船機(jī)鋼絲繩的磁化不能采取單回路勵(lì)磁的方式，必須采取周向多回路軸向勵(lì)磁的磁化方式.對(duì)于周向多回路軸向勵(lì)磁的磁化方式，主要考慮磁力線之間的干涉問(wèn)題，由于磁場(chǎng)的非線性以及矢量性.多個(gè)磁場(chǎng)疊加之后，鋼絲繩中的磁化強(qiáng)度不一定增加，因此在磁路設(shè)計(jì)時(shí)必須合理布置磁路，增強(qiáng)路磁化的效果.在實(shí)驗(yàn)的最初階段，仿照單回路勵(lì)磁的方式用雙回路對(duì)小直徑鋼絲繩進(jìn)行勵(lì)磁。結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋼絲繩的斷絲信號(hào)不但沒(méi)有增加，反而有所減少.件_「t潔號(hào)極不穩(wěn)定，這些現(xiàn)象表明。多回路磁化不能簡(jiǎn)一單地按照單回路磁化的方式設(shè)汁.這也與前面的理論分析相符合.現(xiàn)在的關(guān)鍵問(wèn)題是必須找到遣成磁力線涉的磁路方面的原因.

由于極靴的存在，上、下兩磁化回路的磁力線通過(guò)極靴耦合在一起，形成某一方向磁力線集中于端面，在該端面就成為一個(gè)磁源，該磁源形成的磁力線通過(guò)銜鐵與另一端面的磁力線閉合，同時(shí)，為了保證鋼絲繩磁化均勻，極靴的體積一般較大，這樣，由永久磁鐵提供的大部分磁能用來(lái)磁化極靴.而不是鋼絲繩.通過(guò)這樣分析可知，為了實(shí)現(xiàn)多回路磁化，在鋼絲繩與永久磁鐵之間不能增加極靴或者應(yīng)減少極靴的體積.針對(duì)上述難點(diǎn)，在鋼絲繩斷絲檢測(cè)中采用基于聚磁檢測(cè)技術(shù)的漏磁場(chǎng)測(cè)量方法探測(cè)不同層次上的鋼絲繩斷絲產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)，聚磁檢測(cè)原理如圖4所示，均布于鋼絲繩周向的聚磁環(huán)將鋼絲繩產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)收集導(dǎo)向到霍爾元件中，讓霍爾元件探測(cè)鋼絲繩周向某一周向角范圍內(nèi)的平均磁場(chǎng)。聚磁環(huán)采用高導(dǎo)磁材料制作，如工業(yè)純鐵、坡莫合金，其將斷絲斷口產(chǎn)生的散布于周向上的微弱磁場(chǎng)聚集，增加了檢測(cè)的靈敏度，試驗(yàn)表明，與單個(gè)霍爾元件檢測(cè)相比，靈敏度可提高k倍以上.由于單個(gè)霍爾元件沿鋼絲繩周向能夠覆蓋的掃描范圍有限，為防止漏檢，通常需要大量元件沿周向布置，對(duì)直徑60 mm左右的鋼絲繩一般要20-40片霍爾元件均布，這將增加探傷傳感器及后續(xù)信號(hào)處理系統(tǒng)的復(fù)雜性.采用聚磁環(huán)后增大了單個(gè)元件的掃描范圍，所以用很少的元件，如2片、4片，即可實(shí)現(xiàn)漏磁場(chǎng)的無(wú)漏檢測(cè).聚磁環(huán)對(duì)磁場(chǎng)有均化作用，因而采用聚磁環(huán)后將均化鋼絲繩鋼絲間、繩股間產(chǎn)生的漏磁場(chǎng)，提高測(cè)量信號(hào)的信噪比.采用聚磁檢測(cè)技術(shù)實(shí)現(xiàn)升船機(jī)鋼絲繩的斷絲信號(hào)獲取.聚磁檢測(cè)技術(shù)的應(yīng)用，不但實(shí)現(xiàn)升船機(jī)鋼絲繩斷絲的檢測(cè)，而且減少了檢測(cè)元件的數(shù)目，從而簡(jiǎn)化了傳感器的結(jié)構(gòu)和檢測(cè)裝置的成本。

聚磁技術(shù)在立式磁選機(jī)中應(yīng)用

1立式磁選機(jī)結(jié)構(gòu)及工作原理立式磁選機(jī)主要由翻料板、電動(dòng)滾筒、聚磁型滾筒、非磁性收雜盤(pán)、超薄極韌輸送帶組成。如圖1所示。

本機(jī)進(jìn)料口位于頂部，出料口位于底部，由輸送帶和電動(dòng)滾筒組成傳動(dòng)單元。相鄰傳動(dòng)單元的輸送帶運(yùn)動(dòng)方向相反，輸送帶超薄((0. 8mm)極韌，能保證有效地吸附鐵及鐵氧化物(弱磁性)，保證產(chǎn)業(yè)化的使用周期;每個(gè)傳動(dòng)單元內(nèi)至少有一個(gè)電動(dòng)滾筒和一個(gè)聚磁型滾筒，在聚磁型滾筒下方的輸送帶下部設(shè)置收雜盤(pán)。聚磁型滾筒是由同磁極相對(duì)的兩塊及兩塊以上的磁鐵及其之間的鐵環(huán)通過(guò)螺栓和主軸聯(lián)接而成。磁性材料為高強(qiáng)磁性材料，并利用聚磁性磁路使磁力聚集，增加單位磁場(chǎng)強(qiáng)度30%，

聚磁滾筒還可以直接代換現(xiàn)在的鐵氧化磁選機(jī)，用于高檔細(xì)瓷的過(guò)濾泥漿的除雜工藝中，以獲得更高品質(zhì)的泥漿，該磁選機(jī)可用于磨料、磨具行業(yè)的除鐵工藝中，錯(cuò)英砂、錯(cuò)英粉的除鐵合成鎂砂等除鐵工藝中，也可以用于精選氧化鐵粉體料的工藝中。聚磁效應(yīng)

磁路扼鐵的采用

根據(jù)磁感應(yīng)線在介質(zhì)邊界面上的折射定律，界面兩側(cè)的磁感應(yīng)線與法線之間的夾角的正切之比，等于兩側(cè)介質(zhì)的磁導(dǎo)率之比。若第一介質(zhì)是鐵磁性物質(zhì)，第二介質(zhì)是非磁質(zhì)物質(zhì)。則由于折射，第一介質(zhì)(即鐵芯)內(nèi)的磁感應(yīng)線將幾乎與界面平行，而很少漏出介質(zhì)之外。因此，如果在磁化線圈內(nèi)加一個(gè)適宜的高磁導(dǎo)率鐵芯(扼鐵和磁極板)，則不僅磁感應(yīng)大大增強(qiáng)，而且磁感應(yīng)線將集中在一條狹窄的磁路中。為此，如眾所皆知的那樣，必須把被充磁或退磁試樣納入由扼鐵和磁極組成的磁路之中，且做成一個(gè)錐形極頭緊密接觸模具，聚磁效果最好，磁極結(jié)構(gòu)及聚磁原理如圖3所示。這樣一來(lái)，從極心到模腔中成型磁鋼經(jīng)過(guò)了2次聚磁，使其通過(guò)成型磁鋼的磁通大大地提高。極頭可以前進(jìn)或后退，以適應(yīng)不同寬度大小的多種模具，這樣大大提高了設(shè)備的適用性，并使工人操作方便。通過(guò)磁路分析，提出提高永磁電機(jī)性能的新途徑一高磁密磁路結(jié)構(gòu)，從而大幅度提高電機(jī)的出力和快速響應(yīng)。