PLC控制的ECS100型有色金属涡流分离专机系统

主要描述了ECS100型有色金属专机分离系统的原理与应用,由可编程序控制器控制,机电一体化。有效地把废旧有色金属从报废的汽车粉碎剩余物品流中分理出来。探讨了其磁鼓分离系统的基本工作原理。在华南地区废旧汽车处理行业中,推广应用,资源回收利用,支持环境保护。

高频多谐波激励下计及趋肤效应的软磁带材磁滞及损耗特性预测

软磁材料的非线性磁化特性使得软磁带材涡流场分布及其损耗特性分析十分困难。为此,该文采用分段线性的方法对基本磁化曲线进行逼近,基于麦克斯韦方程在每个线性段进行推导,得到单频正弦激励下软磁带材中与涡流损耗相对应的平均磁场强度Hcl表达式,并提出相应的参数辨识方法。进而,基于场分离技术与损耗分离的一致性原理,建立场分离形式的高频动态磁滞模型。根据实际应用中的高次谐波特征,基于磁导率的近似线性特征和场量的叠加原理,构造描述多谐波激励下与涡流损耗相对应磁场强度Hcl的解析表达式,并进一步提出软磁带材在复杂多谐波激励下的动态磁滞预测模型。通过实验结果与仿真结果的对比,验证该文所提方法的有效性和准确性。

基于多频涡流技术的燃料棒包壳管氧化膜厚度测量方法

核燃料棒包壳管表面的氧化膜会影响其导热性能,使燃料棒的温度上升,加快燃料包壳的腐蚀速度,给反应堆带来潜在安全风险。故有必要对氧化膜厚度进行精确测量。为此,构建了燃料棒包壳管的三维有限元仿真模型,对燃料包壳多频检测进行了分析,总结了激励频率、包壳管电导率和金属涂层厚度对氧化膜测量结果的影响规律;提出了融合多频测量数据,抑制干扰因素影响,精确计算氧化膜厚度的方法,并进行了试验验证。结果表明,该方法的氧化膜厚度计算误差小于1μm,可用于燃料包壳管氧化膜厚度的量化表征。

废旧锂离子电池涡流分选模型与影响因素

废旧锂离子电池的涡流分选工艺由于影响参数过多,分选效果并不理想。为探明各参数对分选效果的影响,提高涡流分选法的分离效率,开展废旧磷酸铁锂锂离子电池破碎产物的涡流分选研究。利用COMSOL仿真软件模拟磁辊交变磁场分布,建立产物在交变磁场的受力模型与运动模型,研究磁辊长度、磁极对数、磁辊半径、进料速度、磁辊转速、颗粒尺寸和颗粒形状等因素对分选效果的影响,提出将传送带摩擦因数纳入影响参数之中进行模拟,以指导涡流分选模型的建立。上述因素均会影响颗粒的运动轨迹,减小摩擦因数有利于提高分选效率,颗粒尺寸和形状是主要的影响因素。

单通道涡流无损检测信号盲源分离算法

针对脉冲涡流无损检测(pulsed eddy current testing,PECT)系统中获取单一检测信号存在的混叠问题,文章提出一种基于经验模态分解(empirical mode decomposition,EMD)和快速独立分量分析(fast independent component analysis,FastICA)的单通道盲源信号分离算法。该算法首先通过EMD对混合观测信号分解,然后利用奇异值分解(singular value decomposition,SVD)估计源信号数目,根据估计得到的源信号数目将观测信号和对应模态分量构成新的虚拟信号,最后利用FastICA算法分离得到源信号的估计。有限元仿真实验表明该算法能有效分离单通道混合检测信号,并且优于小波分解的单通道盲源分离算法。

转鼓型涡电流分选机磁辊的仿真模拟与优化设计

涡电流分选技术是回收有色金属的关键技术,具有运行成本低、处理量高、无二次污染等优点.磁辊作为涡电流分选机的核心部件,决定了物料的分选效率和回收品位,因此优化其结构参数至关重要.通过建立磁辊的有限元仿真模型,分析了背铁厚度s、磁极厚度d、磁极对数p和等磁辊参数对磁场强度及分布的影响规律;并以磁感应强度和频率的组合参数(B^(2)f)作为涡流力评价指标,优化了磁辊的结构参数.研究结果表明:涡流力随磁辊半径的增加而增加;在磁辊半径不超过148 mm条件下,磁辊的最佳结构参数为背铁厚度20 mm、磁极厚度60 mm、磁极对数8对.

关于涡电流分选中涡电流力方向的问题

根据楞次定律的另一种表达说明了导电颗粒因有涡电流而受原磁场的磁力是在过导电颗粒的圆周(圆心在磁辊轴心)的切线方向,指向磁辊转动的前方,并举例说明了这种说法与试验现象吻合。说明了关于“涡电流力是排斥力”的说法的论据不够充分,举例说明了关于“涡电流力是排斥力”的说法与试验现象相悖。

报废汽车有色金属涡电流分选研究进展

介绍了报废汽车有色金属涡电流分选的基本原理,分析了国内外涡电流分选的发展脉络以及研究进展,对报废汽车有色金属涡电流分选的发展前景进行了展望。

涡电流分选磁辊磁场优化

提出了一种双层Halbach阵列磁辊模型,该磁辊模型外部磁场更强,磁场的正弦性更好。通过磁标势法,建立了该磁辊磁场分布规律的数学模型,得到了径向和环向磁通密度的数学表达式。利用有限元仿真工具对磁辊磁场进行了仿真分析,得到了磁辊外部磁场的分布规律。并通过仿真工具,对磁辊结构参数进行了优化。

定频调幅式电涡流传感器电路及其在防水数显卡尺中的应用

为了进一步提高电涡流位移传感器的响应速度和减少功耗, 提出了一种采用皮尔斯晶体振荡器的定频调幅式驱动电路。利用Pspice仿真软件对振荡电路的参数进行优化, 并在防水数显卡尺中的应用进行了试验研究。仿真研究和试验结果表明, 定频调幅电路具有响应快、功耗低、稳定性好的突出特点, 完全可以满足数显卡尺的要求, 并可以用于其他便携式测量设备。

稀土永磁辊式涡电流分选机的研制

稀土永磁辊式涡电流分选机（ＰＭＲＥＣＳ）是一种近几年来发展起来的分选和回收非铁金属废料的新设备。根据涡电流分选的原理，采用钕铁硼系磁体，研制出ＣＲＩＭＭ型稀土永磁辊式涡电流分选机，对其结构及使用领域进行了描述。

基于电涡流-调谐质量阻尼器的海上风电筒型基础结构减振研究

针对海上风电结构在极端风荷载作用下会发生不利于工程安全的大幅振动问题,从理论推导与工程应用两个方面研究了基于新型电涡流-调谐质量阻尼器(Eddy Current-Tuned Mass Damper,EC-TMD)在海上风电筒型基础结构应用的可行性。首先,基于电涡流阻尼器(ECD)减振机理,将新型水平和摆式EC-TMD中的电涡流阻尼采用数值模拟中常规阻尼器等效替代;随后,利用Warburton公式对EC-TMD结构阻尼比和频率比进行优化;最后,将EC-TMD应用于江苏响水海上风电复合筒型基础结构实际工程模拟中。结果表明:极端风荷载工况下,EC-TMD可有效降低塔筒顶部振动位移幅度达21%~33%,说明其对海上风电筒型基础结构减振具有工程应用价值。

涡电流分选富集线路板中有价金属研究

文章采用涡电流分选方法对废旧线路板经破碎和风选后的精矿产品、尾矿产品进行了试验研究。结果表明,涡电流分选工艺对富集线路板中有价金属有着较好的优势。涡电流分选的精矿产率与该分选设备的工作场强、分选筒的转速和入料颗粒的大小有着密切的关系。合理调节涡电流分选设备的工作参数,能获得质量较好的金属富集体。

基于小波分析的脉冲涡流/电磁超声复合无损检测方法

为了有效利用电磁超声中的脉冲涡流信号,实现电磁超声、脉冲涡流检测方法对缺陷检测的优缺互补,提出了一种基于小波分析的脉冲涡流/电磁超声复合无损检测方法,并结合数值仿真和实验验证了所提方法的有效性。

基于负载磁场考虑涡流反作用的带护套高速永磁电机转子涡流损耗解析模型

该文基于精确子域法建立电枢磁场、永磁磁场、定子开槽共同作用下的带护套高速永磁同步电机转子涡流损耗解析模型,该模型同时计及高频谐波磁场所引起的转子涡流反作用的影响。该模型在槽子域和永磁体子域中同时考虑定子绕组电流和永磁体剩磁,故利用该解析模型可以同时计算电枢磁场、理想空载磁场和负载合成磁场作用下的转子涡流损耗;为提高解析模型计算精度,在转子导体区域内求解扩散方程以考虑涡流反作用的影响。该文通过该解析模型研究槽口宽度、护套材料和护套厚度对转子涡流损耗的影响。最后,对一台7.5kW、15000r/min的高速永磁电机进行损耗分离实验,将解析、有限元和实验得到的转子涡流损耗进行对比,验证该解析模型的有效性。

基于主成分分析的热图像序列盲源分离

在涡流脉冲热像技术中,高频涡流瞬时加热被测物体时,不同区域的热响应会发生混叠现象,这势必影响缺陷区域热响应信号的判别。本文以红外图像序列为观测信号,建立热响应信号的混叠模型;其次,利用不同区域的热响应彼此独立的特点,开展了基于主成分分析的盲源分离数据处理方法研究;最后,建立仿真模型研究了不同区域的热响应形态,采用了基于混叠向量和峰度系数定量分析主成分强化的区域。实验结果表明该方法能够实现不同生热区域的盲源分离,为缺陷的特征提取和识别提供了理论支撑。

涡流测厚传感器阻抗特性分析

为了解决涡流传感器在测量汽车漆膜厚度时受被测基体材料的限制,通过实验对涡流传感器的阻抗特性进行了分析,得到了传感器线圈的阻抗特性曲线。通过对该曲线进行分析,得到了线圈的阻抗实部与虚部随检测变化的规律,并分析了曲线截距随检测距离变化的关系曲线。最后,对传感器的精度进行了分析,通过得到的精度值可以看出:应用该方法设计的传感器可以对多种金属基体的漆膜厚度进行检测,满足该类相关产品5%的测试精度要求。

电涡流传感器中变压器型等效电路的适用性研究

为考察电涡流传感器中等效电路的适用性,本文从被测体材料角度出发,在分析等效电路基础上,采用分离变量法和数值计算法,得到不同被测材料下探头线圈阻抗与提离高度的关系,并与从等效电路得出的结论比较,确定等效电路的适用性,同时考察被测体厚度对线圈阻抗的影响,最后对得出的结论进行理论分析。结果表明,等效电路的适用性与被测体的涡流渗透厚度无关;对非磁性材料作用下的检测系统,等效电路适用,对铁磁性材料则不适用;同时在计算线圈阻抗时,应保证被测体厚度大于其涡流渗透厚度的20%。

基于触发脉冲的涡轮机械叶尖间隙监测方法

针对电涡流传感器在进行叶尖监测时因带宽不足导致的欠采样问题,提出了一种基于触发脉冲的叶片健康监测方法。通过对传感器在不同叶尖相对位置的灵敏度进行标定,获得传感器灵敏度与传感器探头到叶尖的距离及与叶尖重合度的函数表达式。在监测过程中,将叶尖间隙与叶尖计时数据相融合,通过叶尖计时的方法得到在各个数据点的采集时刻,计算传感器探头与叶片的重合度,结合标定得到的函数表达式,可分析得出各个数据点对应的叶尖间隙值,并通过搭建的叶尖间隙监测实验台进行了实验验证。结果表明,较于峰值定位法,所提出的触发脉冲法有效地解决了因电涡流传感器带宽限制引起的欠采样问题,改善了高线速度下叶尖间隙的测量准确性,为基于电涡流传感器的叶尖间隙主动控制及叶片振动监测提供基础。

基于精确子域模型的带护套转子高速永磁电机转子涡流损耗解析方法

现有二维精确子域法在计算转子涡流损耗时,为了便于系数矩阵求解,通常忽略涡流反作用的影响。对于高速永磁电机,电枢电流中含有大量的时间谐波,涡流反作用对转子损耗影响大,忽略涡流反作用会严重影响计算精度。该文基于精确子域法,通过在有源区域内求解包含时间导数及导体运动速度的扩散方程,建立了一个考虑涡流反作用和各次时空谐波的高速永磁同步电机转子涡流损耗解析模型。为提高计算精度,该模型对槽口建立方程考虑槽口对磁场分布的影响。为提高计算速度,利用电机的周期性,建立周期性边界条件。通过该解析模型研究了不同变频器开关频率及气隙长度下,各次时空谐波在转子上产生的涡流损耗变化规律。通过对一台7.5kW非晶合金高速永磁电机进行损耗分离实验,将解析结果与有限元、实验结果对比,证明了所提出解析模型的正确性。