磁场强化对高岭土除铁过程的影响

以天然高岭土为研究对象,通过磁场强化技术对其进行除铁增白的实验。采用失重法对高岭土中铁含量的去除效果进行检测,并综合运用X射线粉末衍射(XRD)、红外光谱(IR)、扫描电镜-能谱分析(SEM-EDX)和X射线荧光光谱(XRF)等测试手段,全面评估除铁效果。实验结果揭示,随着磁场强化时间的延长,高岭土中铁的去除量随之增加,尤其在磁场强化1天后,除铁效果最为显著。此外,XRD测试显示磁场强化处理并未对高岭土的微观结构造成破坏。SEM-EDX和XRF测试结果进一步证实了磁场强化在高岭土高效除铁方面具有优越性。

基于双层凹型集磁器的管件电磁胀形电磁力特性及变形行为研究

针对传统管件电磁胀形存在管件壁厚减薄严重和变形不均匀等问题,提出基于双层凹型集磁器结构的单线圈管件电磁成形方法,通过径向电磁力场分布的调控和轴向电磁力的协同加载,为同时抑制管件壁厚减薄和改善变形均匀性提供了新的技术途径。为验证该方法的有效性,基于电磁-结构场耦合数值模型,对比探究有无双层凹型集磁器下轴径电磁力分布特性、管件壁厚减薄量以及轴向变形均匀性等关键物理量的变化规律,研究集磁器的内凹高度对管件成形行为的影响。仿真结果表明,与传统管件电磁胀形方法相比,新方法下管件壁厚减薄量可从22.07%降低至8.30%,且轴向均匀性扩大至2.31倍。

磁场辅助低温贮藏技术在食品中的应用及研究进展

随着科学技术的不断发展,常规低温贮藏技术已满足不了人们对食物品质的追求。近年来,磁场因具有操作简单高效、安全无污染及节能等优势被广泛应用到食品低温贮藏领域中。磁场通过优化降温冻结过程、调节酶活力、降低微生物含量等方式维持贮藏食品的食用品质。本文综述了磁场辅助低温贮藏技术的作用机制及其在各类食品中的应用,总结了生产中存在的不足,并对其未来的发展方向进行展望,旨在为磁场在食品低温贮藏中的工业化应用提供理论参考。

直驱型多相永磁同步电机定子磁动势与气隙磁密特性分析

直驱型多相永磁同步电机由于相数多、采用分数槽绕组结构、电机的中性点连接与PWM控制方式多样等特点,使得电机绕组电流与磁场谐波含量极为复杂,电机性能与普通三相电机相比有较大区别,因此,有必要对其电磁特性进行细致的研究。该文建立了直驱型多相永磁同步电机定子绕组磁动势数学分析模型,给出了详细推导过程。研究了电机绕组电流和磁动势的影响因素:相数与供电方式、中性点接法、极槽匹配与绕组分布。全面分析了以上因素对直驱型多相永磁同步电机电流及磁场的影响。研究结果表明,增加电机的相数和极槽数,合理的选择中性点连接方式,可以有效减少电机的谐波含量,提高电机的性能。

考虑漏磁效应的永磁饱和型故障限流器磁路建模与实验研究

漏磁效应对永磁饱和型故障限流器(permanent-magnet-biased saturation based fault current limiter,PMFCL)的动态特性具有重要影响。针对一种直线式PMFCL的磁拓扑,以铁心磁通的工作零点作为分界阐明了其2个阶段的限流机理,指出铁心磁通自过零反向后将发生畸变,永磁体不再参与限流过程。基于磁场分割原理实现2类等效磁路模型中总漏磁导和漏磁系数的计算,针对拟圆环截面磁通管的漏磁导,提出基于曲线拟合而改变积分变量的求解方法。在Matlab/Simulink环境下建立了考虑漏磁效应的PMFCL仿真模型,分别与小电流和大电流工况的实验结果进行对比,验证了建模方法的有效性。

基于磁阻和MEMS加速度传感器的电子罗盘设计及应用

在简单介绍了姿态角和地磁场的基础上,分析了电子罗盘工作原理,设计了基于磁阻传感器、MEMS加速度传感器及SoC(System on Chip)MCU的电子罗盘。根据其构成的主要器件,分析、补偿和计算了系统误差。该电子罗盘具有体积小、重量轻、功耗低、价格低和精度高等优点。试验结果表明其能够很好地用于微型和超小型飞行器的姿态控制与导航。

磁场作用下X100钢的微生物腐蚀行为

目前,关于磁场对X100钢微生物腐蚀影响的研究鲜有报道。采用动电位极化、交流阻抗技术以及失重法研究了磁场对X100钢在含有硫酸盐还原菌(SRB)的土壤模拟溶液中腐蚀行为的影响,并结合扫描电镜(SEM)对腐蚀形貌进行表征,利用能谱仪(EDS)分析了腐蚀产物中各元素的含量。结果表明:磁场可以抑制SRB在土壤模拟溶液中的生长,使固着态菌落体形成期推后且形成量减少;X100钢表面膜层的主要成分为易磁化的铁的氧化物和铁的硫化物,使得有磁场时表面膜层可以牢固地吸附于试样表面,膜层吸附密度明显大于无磁场时的,进而抑制了试样表面微生物腐蚀的进行。

无轴承交替极永磁电机空载气隙磁场全局解析模型

建立交替极永磁转子全局解析模型,求解无轴承交替极永磁电机空载气隙磁场,求解区域划分为气隙区域、永磁体区域和槽区域。利用各子区域之间的边界条件求解拉普拉斯方程和泊松方程,通过矢量磁位求得气隙磁通密度表达式。气隙磁通密度和感应电动势波形的解析计算结果与有限元分析结果相比较,验证了全局解析模型的正确性和有效性。

三轴磁通门探头球型反馈线圈的设计方法研究

长周期大地电磁测量要求三轴磁通门传感器具有低的噪声水平及高稳定性,根据实际需求设计一个尺寸合适的球型反馈线圈可以有效提高反馈磁场的均匀性,进而降低磁通门传感器的噪声水平.本文首先分析了非均匀反馈磁场引入磁通门噪声的机理,然后根据毕奥-萨伐尔定律和矢量叠加原理,以等间距多个单匝线圈构成单轴绕组的形式,建立了球型反馈线圈轴线上的轴向磁场分布及磁场均匀度数学模型,在给定磁场均匀度和球型反馈线圈直径的条件下,运用控制变量法确定了球型反馈线圈的单匝线圈数量和间距等关键结构参数.我们把设计的结构参数代入球型空间磁场分布数学模型,验证了本设计方法的正确性.最后,按照设计的结构参数制作了基于球型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器,通过与体积相近的基于亥姆霍兹型反馈线圈磁通门探头的三轴磁通门传感器对比测试噪声水平,结果表明球型反馈线圈磁通门探头能够使得三轴磁通门传感器具有更稳定和较低的噪声水平.

雷电电磁脉冲三维磁场测量系统初探

为了接收雷电放电通道电流产生的磁场分量,搭建了二维和三维雷电电磁脉冲磁场测量系统,系统主要由磁场信号测量装置和磁场信号传输系统等构成.磁场信号测量装置由内外导体双层结构且面积相同的正交正方形环天线组成,经仿真确定了环天线的实际参数.磁场信号传输系统分为光纤传输系统和屏蔽电缆传输系统,对应基于光隔离技术的和不采用光电转换的两套信号处理电路.经实验检验,各系统运行良好,为判定雷击点和雷电流波形反演等提供了手段.

多注行波管PPM聚焦系统横向磁场研究

文章以7注耦合腔行波管为例,分析了多注PPM(周期永磁)聚焦系统中横向磁场的产生位置和各处横向磁场的产生原因;总结了耦合槽、铁制加载头高度和通道孔所在半径对各处横向磁场的影响;针对各处横向磁场的产生原因,给出了可以从根本上改善横向磁场的方法,利用此方法设计的多注PPM聚焦系统的横向磁场与轴向磁场之比可达0.6%,电子通过率可达98%。

东亚地区地磁场的理论分析与矩谐模型

根据东亚地磁场三分量绝对测量资料，使用矩谐分析方法研究了东亚地区（北纬２０-７０，东径４０-１６０）的地磁异常场，计算出地磁异常的矩谐模型．据此模型编绘了Ｘ．ＹＺ三分量磁异常图．结果表明，在东亚的中心地区地磁异常的分布比较均匀，表现出区域特征．而在边界地区，特别是西南角和东南角一带，由于缺乏实测数据，边界效应很大．

产生匀强磁场的圆柱形线圈组设计方法

在精密测量和航空航天领域,原子陀螺仪、原子磁强计等对线圈产生磁场的均匀度有很高的要求,而传统的亥姆霍兹线圈磁场均匀度较差,难以满足应用需求。为了设计产生高均匀度磁场的线圈组,基于线圈轴向磁场的泰勒展开式,提出了任意线圈数的圆柱形线圈组参数的计算方法,并给出了9线圈以内的线圈参数,分析了磁场均匀度、线圈尺寸、线圈最大安匝比随线圈个数的变化趋势。结果表明随着线圈个数的增加,均匀区面积几乎线性增大,9线圈组磁场均匀度优于0.01%的区域面积约为亥姆霍兹线圈的30倍。在要求各个线圈由整数匝线圈组成且各匝线圈电流相同的情况下,提出了一种线圈安匝比取整的方法,并给出2~9线圈组的安匝比取整结果,计算结果表明相同线圈个数下设计的线圈组产生磁场的均匀度优于已有文献。以5线圈组为例,对实际线圈组制作工艺产生的误差进行了仿真分析,仿真结果表明,考虑误差的情况下,设计的尺寸和磁场也满足原子陀螺仪、原子磁强计等的实际要求。

方坯电磁制动磁场的模拟研究

为了优化磁路的设计、更好地完善方坯电磁制动理论,建立了方坯电磁制动磁场计算的数学模型,开发了计算可靠、适用性强,能适应不同尺寸磁铁的方坯磁场计算程序。通过数值模拟阐明了方坯电磁制动磁路内三维磁场的分布特点。列出了全部电磁参数和结构参数共8个因素,找出影响磁场因素的主次顺序,得到与最大磁感应强度对应的较好的磁路配置条件,讨论了操作条件对磁场的影响规律,并得到了工作间隙中心点处磁感应强度的无量纲关联式。

核磁共振陀螺磁屏蔽罩内静磁场系统优化设计

核磁共振陀螺作为目前世界上体积最小的导航级陀螺,受到了国内外的广泛重视。为获得高精度与大动态范围,核磁共振陀螺通常工作在磁屏蔽罩中。根据静磁场的惟一性定理,磁力线会在磁屏蔽罩表面反射,从而影响核磁共振陀螺静磁场区域的磁场均匀性。从核磁共振陀螺静磁场分布的理论分析出发,通过数学计算和计算机仿真,分析和研究了磁屏蔽罩对静磁系统的影响,通过综合调整螺线管与屏蔽罩的交互参数,对静磁系统进行了优化设计,同时还确认了螺线管加工误差对系统性能的影响。设计的核磁共振陀螺静磁系统磁场优于1.11×10^(–5),较优化前提高至少一个数量级,满足核磁共振陀螺的使用需求。

超声并低频磁疗促进脑梗塞后神经功能恢复

目的：探讨超声波联合低频磁场治疗脑梗塞的效果。方法：将确诊为脑血栓形成和脑栓塞的初发病例７８例，随机分为两组———超声磁疗组和对照组。两组患者药物治疗和康复训练方案及强度一致，超声磁疗组于此同时额外接受头部超声波治疗和低频磁疗。超声波输出功率为１ ．２５ Ｗ／ｃｍ ２ ，每次治疗２０ ｍｉｎ，１／ｄ，连续１５ ｄ 为１ 疗程，共２ 疗程；磁疗选用场强为５～７ Ｍ Ｔ、频率５０ Ｈｚ 的脉冲磁场，每次治疗３０ ｍｉｎ，１／ｄ，连续６ ｄ 为１ 疗程，共４ 疗程。结果：３５ ｄ 后，两组患者神经功能缺损程度显著减轻（ Ｐ＜ ０ ．０５） ，超声磁疗组比对照组更明显（ Ｐ＜ ０ ．０５） ，总有效率超声磁疗组相对较高（ Ｐ＜ ０ ．０５） 。结论：早期联合应用超声波和低频磁场治疗脑梗塞，能加速神经功能恢复。

电磁弹射装置脉冲强磁场防护设计

针对电磁弹射装置激励和发射过程中产生的感应脉冲强磁场对周边电子设备造成的电磁干扰(EMI)威胁特征,基于有限积分技术(FIT)对弹射装置内磁场环境进行仿真分析,并对发射器结构开展磁场屏蔽特性设计研究。以某装置应用为例,在5kHz以下低频段,内部磁场值可达10T,通过多层梯度复合磁屏蔽结构设计,实现磁场屏蔽效能达40dB,满足了该系统磁防护设计要求。

表面磁流体气动激励控制楔面激波规律数值研究

针对表面磁流体(MHD)气动激励对高超声速进气道在非设计状态下激波控制问题,从唯象学的角度出发,基于低磁雷诺数假设,将电磁作用简化为Navier-Stokes方程组中的源项处理,同时考虑到低气压、低磁场环境下电子回旋效应引起的Hall效应,并联立Ohm定律,建立磁流体动力学模型,通过与实验纹影对比验证了模型的合理性,并利用该模型研究了表面MHD加/减速激励作用位置与宽度、磁场强度、电导率和能量转化率等参数对楔面激波的影响规律。结果表明:表面MHD气动激励包括焦耳热与洛伦兹力作用,当放电功率密度为3.8×10~9k W/m^3,磁场强度为0.34T时,MHD加/减速激励分别使激波位置前移6mm与10mm;而磁场强度较低时,由于焦耳热的主导作用,将会出现激波前后压力比增大,激波强度增加等负面效应;根据激励参数的影响规律,激励器电极应靠近尖端布置,增大磁场强度,并改善等离子体源以提高气体电导率,同时适当增大激励区域宽度。

基于同步旋转坐标系下矢量旋转的新型磁链算法

传统电压型磁链算法在对电机内普遍存在的椭圆形磁场磁链进行辨识时存在稳态幅值相位误差。为此文中提出两种新型磁链算法,新算法基于反电动势矢量与磁链矢量的关系得到。通过在同步旋转坐标系下低通滤波消除积分漂移;通过旋转矢量,实现积分作用。新算法结构简单,易于工程实现。仿真结果表明:新算法有效消除了积分漂移,算法1可以对圆形磁场磁链进行准确辨识;算法2可以对椭圆形磁场磁链进行准确的辨识;对于椭圆形磁场磁链,算法1辨识出其与电机转向相同的圆形分量。将新算法应用于一台表贴式永磁同步电机无位置传感器调速系统的转子位置估算,利用数字信号处理器TMS320F2812DSP对其进行了数字化实现。系统在稳态与电机转速突变时具有良好的静态、动态特性,证明了新算法的有效性和实际可应用性。

一种用于体内微型诊疗装置定位的磁场检测电路设计

空间磁场检测是磁场空间定位技术中的重要组成部分。根据将永磁体用于生物体内微型诊疗装置定位的实验研究需要,作者设计了一种基于单片机控制、能同时检测永磁体周围空间多点磁场参数的硬件电路。实验表明,本电路可以实现对永磁体空间磁场变化的实时检测,电路简单可靠,通道一致性好。