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超薄磁力搅拌器原理解析
发布时间:2016-08-09   点击次数:1000次
   磁力搅拌器是化学实验中的一种常用设备,广泛应用于化工、医药、食品、涂料、油漆、环保、化妆品等领域。传统化学反应溶液的搅拌多为手动操作,不仅耗费人力,还会造成反应溶液搅拌不均匀的现象,导致实验结果不准确。超薄磁力搅拌器能很好地解决这一问题。磁力搅拌器不但操作简单,且可以按照操作人员意愿调整搅拌速度及搅拌方向,大大简化了操作过程,同时解决了对具有毒性或粘稠性反应溶液搅拌困难的难题。

  常规磁力搅拌器的基本原理是:通过电动机的转动带动外永磁铁转动,再通过磁场的作用,由外永磁铁的转动带动内部搅拌子(永磁铁)的转动,进而达到搅拌的目的,即由电能转化为机械能,再由机械能转化为磁能。参考文献所设计的磁力搅拌器结构原理也大致与此相同,其主要特点是都带有电动机,致使搅拌器的体积较大。对于便携式测量仪器,要求磁力搅拌器厚度较小、质量较轻,而传统的设计方法难以实现这些要求。

  依据电磁转换原理,本文设计了一种超薄磁力搅拌器。通过在多个螺旋线圈中流过不同相位的脉冲电流,直接产生磁场,带动内部搅拌子(永磁铁)的转动,达到搅拌的目的,即由电能直接转化为磁能。

  超薄磁力搅拌器优点是省去了传统的电动机中间部分,可以有效地简化搅拌器的结构、减轻了质量,zui重要的是可以做到超薄,从而使磁力搅拌器更好地应用于电化学便携式检测系统中。

  根据右手螺旋定则,在螺旋线圈中通过电流后,螺旋线圈上方将产生N极磁场,下方将产生S极磁场。如果通过螺旋线圈的电流方向相反,则线圈上下方产生的磁场方向也将改变。这样,通过改变螺旋线圈中流过电流的有无及方向,就可以根据实际要求来控制螺旋线圈中磁场的极性。为了使搅拌器的搅拌子平稳转动,需要考虑的问题是为搅拌器配置多少个螺旋线圈,线圈越多越稳定,但结构复杂度及控制复杂度也相应提高。通常可以考虑配置的螺旋线圈方案为:4个、6个和8个,即线圈间的角度分别为90°、60°和45°。

  本文所设计的磁力搅拌器采用4个螺旋线圈对角线放置。其中搅拌子的材质为永磁体,放在搅拌器上面。在图中,把对角线上的两个螺旋线圈设为一组,即线圈1、3为一组,2、4为一组。每组螺旋线圈同时通有电流,但电流方向相反,即在同一时刻呈现的磁场极性相反。这样,分别控制两组螺旋线圈中电流的通断及方向,就可以控制两组线圈不同时刻所产生的合成磁场的方向,进而控制搅拌子的转动。

  超薄磁力搅拌器主要特点

  1.采用了先进的电磁原理,摒弃了传统搅拌器的厚重外形,使之更轻巧耐用。

  2.微电脑控制,无级调速,自动低速启动和自动渐进增减速度,有效防止了生物有毒液体的外溅。

  3.不锈钢超薄外型,全封闭防潮结构,使空间利用达到zui大化。

  4.超薄磁力搅拌器可广泛用于培养箱、冰箱等空间狭小且低温潮湿的特殊环境中。

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