全自动比磁化系数测定仪的制作方法
【技术领域】：
[0001] 本实用新型设及一种测定比磁化系数的仪器，特别是测定弱磁性物质的比磁化系 数。仪器根据测定要求自动校准磁场强度、自动调节磁场强度、自动采集测量数据、自动运 算处理和自动生成测量坐标图像，可选择性保存、输出完整电子文档形式的测定报告。
【背景技术】：
[0002] 比磁化系数就是单位质量的物质在单位强度的外磁场中所产生的磁矩。它能更确 切地表示物体的磁性。比磁化系数在判断物质分子中是否存在未成对电子及配合物结构类 型等方面具有重要应用，比磁化系数的测定同时设及物理学和物质结构两口学科中的磁化 强度、磁感应强度、磁场强度、分子磁矩等物理量。比磁化系数作为矿物磁性强弱参数的一 个重要物理量，在矿物加工磁选过程中起着不可忽视的作用，其中工艺矿物学研究提供的 比磁化系数数据能切合实际地从磁性上反映和解释矿石中各矿物在具体磁选过程中的行 为，该就要求比磁化系数能够快捷、简易、系统的测定。目前能够独立测定比磁化系数的测 量设备并不多，其中包括磁力天平、简易比磁化系数测定仪和间接测定比磁化系数的振动 样品磁强计。
[0003] 磁力天平和简易比磁化系数测定仪是采用质动力法直接测得比磁化系数的仪器， 虽能够测定比磁化系数，但是存在着物质测试范围小、机械测试误差大、测试周期长、测试 精度低的不足之处。美国研制的VSM系列和日本研制BHV系列振动样品磁强计是根据样品 在磁场空间的磁效应来间接测定物质磁化系数的，该种装置采用振动系统悬挂待测物料， 使待测样品内部体积结构和整体的均W稳定性在一定程度上受到破坏，降低了测试的准确 性；同时，振动装置所需的超高振动频率不易控制，使测量的控制与数据采集精度受到影 响，且振动样品磁强计测试结果不直接包括比磁化系数参数，不能直接生成磁场强度一比 磁化系数、磁场强度一比磁化强度坐标图像；振动样品磁强计在高磁场强度环境下测试还 需要附加冷却系统，一方面会增加设备占地面积，另一方面增加能源消耗和维护费用；振动 样品磁强计作为国外进口设备存在着价格昂贵的严重问题，应用的局限性限制了国内比磁 化系数研究工作的进展。因此，针对现有比磁化系数测定相关仪器的不足和存在的问题，发 明了一种全自动测定比磁化系数的仪器。 【实用新型内容】：
[0004] 本实用新型就是针对上述相关比磁化系数测定仪器中存在的问题和古依法测定 比磁系数公式： 21A
[0005] 义0 =--
[0006] 公式中；X。一比磁化系数；1-物质集合体长度；y。一真空磁导系数;m-物质质 量；Hi-物质最低端空间磁场强度；Am-物质外观质量增加量；g-重力加速度。
[0007] 设计了一种测定比磁化系数的仪器。该种仪器可W较智能的在短时间内测定物质 的比磁化系数并自动生成一份完整的测试报告。
[000引根据测定要求制取待测试样品，确定包括磁场强度变化范围、磁场调节精度、样品 集合体长度、数据显示精度在内的测定条件。根据古依法测定比磁化系数公式，仪器配合自 动测量软件系统控制数字测量机构自动测量空样品管重mi，取下样品管装取待测量样品后 安装回样品悬挂装置，自动测量软件系统控制数字测量机构自动测量满试样管重m2,系统 自动计算样品外观质量增加量Am，按测定所需磁场强度与磁场变化类型自动测量软件系 统自动调节样品所在空间磁场强度H，系统自动采集经由数字磁场强度测量机构传输的数 字信息并记录于运算程序，自动测量软件系统可实现磁场强度定点或磁场强度自动步长间 隔测量比磁化系数。仪器磁场强度变化范围大，当调节励磁铁巧间距为10mm，励磁线圈额定 直流电压为110V时，样品测量空间磁场强度最大为2. 0T，提供比磁化系数精确测量的空间 磁场强度。弱磁性物质和非磁性物质比磁化系数测定设定励磁铁巧间距为10mm，保证电磁 励磁系统能提供弱磁性和非磁性物质测定所需的较高磁场强度；强磁性物质比磁化系数测 定设定励磁铁巧间距为50mm，在保证测定所需磁场强度的条件下尽可能加励磁铁巧间距， 进而降低强磁性矿物材料在较高磁场环境下的磁化程度。比磁化系数自动测量软件系统在 保证测定程序稳定的同时，系统界面自动同步显示测试结果和测定坐标图像，用户可选择 性保存、输出、打印测定结果文件或完整测定报告。
[0009] 本实用新型采用如下技术方案；
[0010] 一种全自动比磁化系数测定仪，主要包括电磁励磁系统、磁系快速调整机构、测量 支撑平台、数字测量机构、数字磁场强度测量机构、样品悬挂装置，电气控制装置和自动测 量软件系统，电磁励磁系统通过安装的多功能万向脚轮平置在地面，磁系快速调整机构安 装在电磁励磁系统两侧，测量支撑平台独立放置于电磁励磁系统正上方，数字测量机构安 装在测量支撑平台上，数字磁场强度测量机构置于电气控制装置内部，样品悬挂装置连接 数字测量机构。
[0011] 所述的电磁励磁系统由磁系座、多功能万向脚轮、导磁板、励磁线圈、励磁铁巧、铁 巧间距标尺、便于观察的水平仪和磁系吊耳组成，电磁励磁系统的励磁线圈对称式固定在 导磁板内部，励磁铁巧对称式插入励磁线圈，铁巧间距标尺卡在两个励磁线圈中间，水平仪 固定在上方的导磁板中屯、位置，其中磁系座采用空箱式设计，一方面减轻了电磁励磁系统 的自身重量，另一方面预留了配件存放空间；多功能万向脚轮采用方便移动和易于水平调 节相结合的设计；导磁板选用超高导磁性能的导磁材料；励磁线圈实现自冷式冷却，温升 高到l〇〇°C;励磁铁巧为防止表面生诱影响其性能，表面锻锋处理。
[0012] 所述的磁系快速调整机构内置铁巧空屯、轴、自润滑止推垫片、自润滑翻遍轴承、螺 旋轴、压盖，两侧安装对称式的手轮组件，励磁铁巧由键配合方式固定在铁巧空屯、轴上，通 过压盖对空屯、轴内部进行封闭，通过调节手轮组件，调节励磁铁巧间距，实现手动大幅度控 制比磁化系数测定所需空间磁场强度。
[0013] 所述的测量支撑平台底端四角安装兼具水平调节功能的多功能万向脚轮，测量支 撑平台上板面安装数字测量机构的坐标调节装置、高精度Z轴微调装置和数字测量机构的 运行轨道，其中数字测量机构位于平台上的运行轨道中，便于大幅度前后方位移动数字测 量机构。
[0014] 所述的数字测量机构包括内置于数字测量机构的数字测量机巧、数字电路板和外 置于数字测量机构的数据传输端。数字测量机构可检测到0.oooig的外观质量改变量，测 量数据通过数据传输端快速传输到PC端进行分析、运算和处理。
[0015] 所述的数字磁场强度测量机构由一台高精度数字磁场强度测量仪和置于磁系铁 巧中屯、的自校准霍尔探头组成。高精度数字磁场强度测量仪具有峰值锁定功能、磁场空间 温度显示功能、多磁场强度单位显示功能和自动相对/绝对磁场校准功能，自校准霍尔探 头内置温度感应原件，实时监测磁场空间环境温度值。
[0016] 所述的样品悬挂装置包括连接装置和样品管，连接装置和样品管均采用高分子聚 合材料加工而成，对空间磁场环境没有影响，避免了自身材料对测定结果的影响。
[0017] 所述的电气控制装置内置励磁电源输入端、交流变压器、电气整流模块、远程集控 模块和模拟电源输出模块，外置励磁控制开关、状态指示灯、远程/现场集控开关、磁场强 度手动调节器和同步参数数字显示屏幕。励磁线圈输入最高电压为110V直流电压，控制励 磁线圈最大电流为12. 0A，保证了测定比磁化系数所需的可变磁场强度。
[0018] 所述的自动测量软件系统通过RS232串口或USB数据连接远程控制和传输数字信 息，界面同步显示各端口通讯状态、数字测量机构实时数据、测试环境温度、比磁化系数测 定结果，自动测量软件系统能按测量需求自动校准磁场强度、自动调节磁场强度，自动读取 数字测量机构和数字磁场强度测量机构的数字信息，并对数据自动进行分析、运算，实现比 磁化系数的自动测量并生成比磁化系数测定报告，其中电磁励磁系统磁场强度的反馈调节 与控制、数字测量机构的控制与数据传输、数字磁场强度测量机构的控制与数据传输和比 磁化系数的准确测定均由PC端自动测量软件系统完成。
[0019] 采用上述技术方案的实用新型与现有技术相比，能够直接且自动测定比磁化系 数，比磁化系数测定值精度可高达1. 0Xl(T9mVkg，电磁励磁系统为手动可调节励磁铁巧设 计，能够适应强磁性、弱磁性和非磁性物质的比磁化系数测定；励磁调节模式分为电气控制 装置手动调节和自动测量软件系统自动调节两种方式，能够适用多种环境下的比磁化系数 测定；数字测量机构与磁场强度测量机构均采用高精度数字自动传输技术，代替了W往比 磁化系数测定仪器的手动计数和手动运算方式，缩短了现有相关设备的测试周期。本实用 新型对测试物质状态要求程度低，测试物质状态可分为液体和粉末状；与其它相关设备相 比，本实用新型克服了国内外同类设备价格昂贵的问题；同VSM系列、BHV系列振动样品磁 强计和简易比磁化系数测定仪、机械式磁力天平相比，本实用新型作为结构简单且易操作 的测定仪器可W普遍应用到相关科研机构、高校实验室等。
【附图说明】：
[0020] 图1、图2、图3是本实用新型的结构示意图。
【具体实施方式】：
[0021] 下面结合附图及实施例详述本实用新型：
[0022] 一种全自动比磁化系