聚磁技術(shù)的原理解說及選用標(biāo)準(zhǔn)化方案

從鋼絲繩檢測面向工程實際，解決實際問題的技術(shù)實現(xiàn)角度講，磁檢測方法被公認(rèn)為最成熟的方法川.采用磁檢測方法檢測鋼絲繩斷絲，必須解決鋼絲繩的磁化問題.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，滿足鋼絲繩磁化的需要，因此在鋼絲繩磁檢測方法中，越來越多地傾向于采用永久磁鐵實現(xiàn)鋼絲繩的磁化.對于小直徑鋼絲繩檢測，一般采取周向單回路對鋼絲繩軸向磁化可以滿足檢測要求.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，這種磁場分布的不均勻性越來越明顯，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到信號。與之對立的部分卻檢測不到信號.因此，對于升船機(jī)鋼絲繩的磁化不能采取單回路勵磁的方式，必須采取周向多回路軸向勵磁的磁化方式.對于周向多回路軸向勵磁的磁化方式，主要考慮磁力線之間的干涉問題，由于磁場的非線性以及矢量性.多個磁場疊加之后，鋼絲繩中的磁化強(qiáng)度不一定增加，因此在磁路設(shè)計時必須合理布置磁路，增強(qiáng)路磁化的效果.在實驗的最初階段，仿照單回路勵磁的方式用雙回路對小直徑鋼絲繩進(jìn)行勵磁。結(jié)果發(fā)現(xiàn)鋼絲繩的斷絲信號不但沒有增加，反而有所減少.件_「t潔號極不穩(wěn)定，這些現(xiàn)象表明。多回路磁化不能簡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磁源，該磁源形成的磁力線通過銜鐵與另一端面的磁力線閉合，同時，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磁化極靴.而不是鋼絲繩.通過這樣分析可知，為了實現(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.針對上述難點(diǎn)，在鋼絲繩斷絲檢測中采用基于聚磁檢測技術(shù)的漏磁場測量方法探測不同層次上的鋼絲繩斷絲產(chǎn)生的漏磁場，聚磁檢測原理如圖4所示，均布于鋼絲繩周向的聚磁環(huán)將鋼絲繩產(chǎn)生的漏磁場收集導(dǎo)向到霍爾元件中，讓霍爾元件探測鋼絲繩周向某一周向角范圍內(nèi)的平均磁場。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聚集，增加了檢測的靈敏度，試驗表明，與單個霍爾元件檢測相比，靈敏度可提高k倍以上.由于單個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)信號處理系統(tǒng)的復(fù)雜性.采用聚磁環(huán)后增大了單個元件的掃描范圍，所以用很少的元件，如2片、4片，即可實現(xiàn)漏磁場的無漏檢測.聚磁環(huán)對磁場有均化作用，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，提高測量信號的信噪比.采用聚磁檢測技術(shù)實現(xiàn)升船機(jī)鋼絲繩的斷絲信號獲取.聚磁檢測技術(shù)的應(yīng)用，不但實現(xiàn)升船機(jī)鋼絲繩斷絲的檢測，而且減少了檢測元件的數(shù)目，從而簡化了傳感器的結(jié)構(gòu)和檢測裝置的成本。

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、電動滾筒、聚磁型滾筒、非磁性收雜盤、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，由輸送帶和電動滾筒組成傳動單元。相鄰傳動單元的輸送帶運(yùn)動方向相反，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;每個傳動單元內(nèi)至少有一個電動滾筒和一個聚磁型滾筒，在聚磁型滾筒下方的輸送帶下部設(shè)置收雜盤。聚磁型滾筒是由同磁極相對的兩塊及兩塊以上的磁鐵及其之間的鐵環(huán)通過螺栓和主軸聯(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，錯英砂、錯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，從極心到模腔中成型磁鋼經(jīng)過了2次聚磁，使其通過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)。