IX Международная студенческая научная конференция Студенческий научный форум - 2017

При всем многообразии примесей различных рабочих сред существует фракция так называемых ферропримесей, т.е. примесей, обладающих ферромагнитными свойствами и, стало быть, под влиянием магнитного поля всегда испытывающих силовое воздействие, способствующее их выводу из среды. Подобные примеси, ухудшая качество сред, в серьезной мере способны дестабилизировать работу оборудования, снижая надежность и долговечность его эксплуатации. Находясь в составе рабочих сред, в том числе и их сырьевых компонентах, ферропримеси попадают на технологические поверхности оборудования, провоцируют износ и приводят к повреждениям. Следовательно, достоверная и оперативная информация о содержании ферропримесей крайне важна. Выступая одним из квалификационных показателей качества и сортности сред, она позволяет также оценить уровень риска эксплуатации оборудования. Такая информация входит в число ключевых для разработки способов для обнаружения и удаления примесей из электромагнитных аппаратов.

Ярким примером служит способ магнитного контроля ферропримесей мелкозернистой сыпучей среды, изложенный в описании изобретения к патенту № 2 593 155. Способ заключается в проведении многократной операции выделения из пробы сыпучей среды массы материала, содержащего ферропримеси, путем взаимного перемещения этой пробы и магнитной системы, а также в выполнении магнитного воздействия на выделенную массу материала для разделения содержащихся в этом материале фракции ферропримесей и фракции вовлеченных частиц анализируемой среды. Взаимное перемещение пробы и магнитной системы осуществляется при ограничиваемой скорости, обеспечивающей эффективный захват ферропримесей из пробы. Дополнительный прием магнитного разделения фракций материала выполняется посредством мокрого магнитного разделения каждой из операционных масс выделяемого материала, осуществляя для этого их смачивание в жидкости для получения соответствующих суспензий, подвергаемых магнитному воздействию.

Известен также способ анализа, описанный в патенте № 2390012. Способ анализа ферромагнитных частиц в масле включает в себя поочередное воздействие на исследуемую пробу магнитным полем в разных направлениях. Магнитное поле является постоянным. При этом дополнительно в фиксированное направлении прикладывают переменное магнитное поле, параметры которого зависят от усредненной по объему масла дифференциальной магнитной проницаемости. Концентрацию частиц определяют на основании разницы этих параметров, измеренных при разных направлениях постоянного магнитного поля. Пробирка с пробой масла 1 пропущена внутрь обмотки 2, входящей в колебательный контур, задающий частоту генератора 3 (рисунок 1). Возбуждаемое в контуре переменное напряжение поступает на блок управления и обработки 4, который также осуществляет поочередное включение обмоток, создающих в объеме пробы постоянное магнитное поле: по цепи А - в вертикальном направлении, по цепи В - в горизонтальном. Частота колебаний контура - около 80 кГц.

Рисунок 1 - Способ анализа ферромагнитных частиц в масле

(Патент РФ №№ 2 593 155)

Существуют способы обнаружения и концентрации ферромагнитных примесей, основанные на фиксации изменения характеристик высокочастотного излучения. Соответствующее устройство и способ применения содержит описание изобретения к патенту № 2 247 967, предназначенному для контроля и регулирования концентрации ферромагнитных частиц в жидкости в процессе производства изделий из ферромагнитных материалов в химической и других областях промышленности. На рисунке 2 представлена схема измерения концентрации ферромагнитных частиц в жидкости. С помощью устройства возбуждения, представляющего собой штырь 1, в отрезке круглого волновода 2 с симметрично расположенным диэлектрическим трубопроводом 3, заполненным исследуемой ферромагнитной жидкостью, возбуждается волна Н₁₁.

Рисунок 2 - Контроль и регулирование концентрации ферромагнитных частиц в жидкости в процессе производства изделий из ферромагнитных материалов

(Патент РФ № 2 247 967)

В начальный момент времени постоянное магнитное поле Н_оф, создаваемое соленоидом подмагничивания 4 отрезка круглого волновода, отсутствует. Через волноводно-коаксиальный переход 5, которым заканчивается отрезок круглого волновода, посредством устройства возбуждения 6 в первом плече соединенного в Н-плоскости волноводного Y-тройника 7 последовательно возбуждается волна h₁₀. Диэлектрический трубопровод с исследуемой ферромагнитной жидкостью, проходящий через отрезок круглого волновода, расположен в центре волноводного Y-тройника нормально его плоскости. Вдоль оси диэлектрического трубопровода, проходящего через Y-тройник, соленоидом обмотки подмагничивания 8 создается постоянное, нормальное направлению распространения волны Н₁₀ и управляемое по величине и направлению магнитное поле Н₀

Код для цитирования: Скопировать