기술적 목적을 위한 자기장 적용

기술적 목적을 위해 자기장은 주로 다음 용도로 사용됩니다.

• 금속 및 하전 입자에 미치는 영향,

• 물과 수용액의 자화,

• 생물학적 물체에 대한 영향.

첫 번째 경우 자기장 그것은 금속 강자성 불순물로부터 다양한 식품 매체를 정화하기 위한 분리기와 하전 입자 분리 장치에 사용됩니다.

두 번째는 물의 물리화학적 특성을 바꾸는 것을 목표로 합니다.

세 번째는 생물학적 성질의 과정을 제어하는 ​​것입니다.

자기 시스템을 사용하는 자기 분리기에서 강자성 불순물(강철, 주철 등)은 벌크 질량에서 분리됩니다. 가 있는 구분자가 있습니다. 영구 자석 그리고 전자석. 자석의 리프팅 힘을 계산하기 위해 전기 공학의 일반 과정에서 알려진 대략적인 공식이 사용됩니다.

여기서 Fm은 양력, N, S는 영구 자석 또는 전자석의 자기 회로 단면, m2, V는 자기 유도, T입니다.

필요한 양력의 값에 따라 전자석을 사용할 때 필요한 자기 유도 값이 결정되며 자화력(Iw)은 다음과 같습니다.

여기서 I는 전자석의 전류, A, w는 전자석 코일의 권수, Rm은 다음과 같은 자기 저항입니다.

여기서 lk는 단면과 재료가 일정한 자기 회로의 개별 단면 길이, m, μk는 해당 단면의 자기 투자율, H / m, Sk는 해당 단면의 단면, m2, S는 자기 회로의 단면적, m2, B는 유도, T입니다.

자기 저항은 회로의 비자기 부분에 대해서만 일정합니다. 자기 섹션의 경우 RM 값은 여기에서 μ가 변수이기 때문에 자화 곡선을 사용하여 찾습니다.

영구 자기장 분리기

가장 간단하고 경제적인 분리기는 코일에 전력을 공급하기 위해 추가 에너지가 필요하지 않기 때문에 영구 자석을 사용합니다. 예를 들어 빵집에서 밀가루를 철 불순물로부터 청소하는 데 사용됩니다. 일반적으로 이러한 분리기에서 테이프 레코더의 총 리프팅 힘은 120N 이상이어야 합니다. 자기장에서 밀가루는 약 6-8mm 두께의 얇은 층에서 더 이상 속도로 움직여야 합니다. 0.5m/s 이하

영구 자석 분리기는 또한 중요한 단점이 있습니다. 리프팅 힘이 작고 자석의 노후화로 인해 시간이 지남에 따라 약해집니다. 전자석이 있는 분리기는 설치된 전자석이 직류로 구동되기 때문에 이러한 단점이 없습니다. 양력은 훨씬 더 높으며 코일 전류로 조정할 수 있습니다.

무화과에서. 도 1은 벌크 불순물에 대한 전자기 분리기의 다이어그램을 보여준다.분리재는 수용호퍼(1)에 투입되어 컨베이어(2)를 따라 비자성체(황동 등)로 이루어진 구동드럼(3)으로 이동한다. 드럼 3은 고정 전자석 DC 4 주위를 회전합니다.

원심력은 재료를 언 로딩 구멍 5로 던지고 전자석 4의 자기장 작용하에있는 철 불순물은 컨베이어 벨트에 "붙어"자석의 작용 장을 떠난 후에 만 ​​\u200b\u200b분리됩니다 철 불순물 제거 구멍으로 떨어짐 6. 컨베이어 벨트의 제품 층이 얇을수록 분리가 더 잘 됩니다.

자기장은 분산 시스템에서 하전 입자를 분리하는 데 사용할 수 있으며, 이 분리는 Lorentz 힘을 기반으로 합니다.

여기서 Fl은 하전 입자에 작용하는 힘, N, k는 비례 계수, q는 입자 전하, C, v는 입자 속도, m/s, N은 자기장 강도, A / m, a는 필드와 속도 벡터 사이의 각도입니다.

양전하 및 음전하를 띤 입자, 이온은 로렌츠 힘의 작용에 따라 반대 방향으로 편향되며, 또한 속도가 다른 입자도 속도의 크기에 따라 자기장에서 분류됩니다.

쌀. 1. 벌크 불순물에 대한 전자기 분리기의 다이어그램

물 자화 장치

최근 몇 년 동안 수행된 수많은 연구에서 기술 및 자연수, 용액 및 현탁액과 같은 수계 시스템의 자기 처리를 효과적으로 적용할 수 있는 가능성이 나타났습니다.

용수 시스템의 자기 처리 중에 다음이 발생합니다.

• 응고 촉진 — 물에 부유하는 고체 입자의 부착,

• 흡착의 형성 및 개선,

• 용기의 벽이 아니라 부피에서 증발하는 동안 소금 결정의 형성,

• 고형물의 용해 촉진,

• 고체 표면의 습윤성 변화,

• 용존 가스의 농도 변화.

물은 모든 생물학적 및 대부분의 기술적 과정에 적극적으로 참여하기 때문에 자기장의 영향으로 물의 특성 변화가 식품 기술, 의학, 화학, 생화학 및 농업 분야에서 성공적으로 사용됩니다.

액체 내 물질의 국부적 농축을 통해 다음을 달성할 수 있습니다.

• 자연 및 기술 수질의 담수화 및 개선,

• 현탁 불순물로부터 세척액,

• 식품의 생리학적 및 약리학적 용액의 활성을 조절하고,

• 미생물의 선택적 성장 과정 제어 (박테리아, 효모의 성장 속도 및 분열 촉진 또는 억제),

• 폐수의 박테리아 침출 과정 제어,

• 자기 마취.

콜로이드 시스템, 용해 및 결정화 프로세스의 속성 제어는 다음과 같은 용도로 사용됩니다.

• 증점 및 여과 공정의 효율성 증가,

• 염 침전물, 스케일 및 기타 축적물의 감소,

• 식물 성장 개선, 수확량 증가, 발아.

자기 수처리의 특징에 주목합시다. 1. 자기 처리는 하나 이상의 자기장을 통해 특정 속도로 물의 강제 흐름이 필요합니다.

2.자화 효과는 영원히 지속되지 않지만 자기장이 끝난 후 몇 시간 또는 며칠이 지나면 사라집니다.

3. 처리의 효과는 자기장의 유도와 기울기, 유속, 물 시스템의 구성 및 자기장에 있는 시간에 따라 달라집니다. 치료 효과와 자기장 강도의 크기 사이에는 직접적인 비례 관계가 없다는 점에 유의하십시오. 자기장의 기울기는 중요한 역할을 합니다. 불균일 자기장의 측면에서 물질에 작용하는 힘 F가 다음 식에 의해 결정된다는 점을 고려하면 이해할 수 있습니다.

여기서 x는 물질의 단위 부피당 자화율, H는 자기장 강도, A/m, dH/dx는 강도 구배

원칙적으로 자기장 유도 값은 0.2-1.0 T 범위이고 기울기는 50.00-200.00 T / m입니다.

자기 처리의 최상의 결과는 1–3 m/s와 같은 필드의 물 유속에서 달성됩니다.

물에 용해된 물질의 성질과 농도의 영향에 대해서는 알려진 바가 거의 없습니다. 자화 효과는 물의 염분 불순물의 종류와 양에 따라 달라진다는 사실이 밝혀졌습니다.

다음은 서로 다른 주파수의 전류로 구동되는 영구 자석 및 전자석을 사용하여 물 시스템의 자기 처리를 위한 설치 프로젝트입니다.

무화과에서. 2. 2개의 원통형 영구자석(3)으로 물을 자화시키는 장치의 다이어그램을 나타낸다. 케이스(L)에 위치한 속이 빈 강자성 코어(4)에 의해 형성된 자기 회로의 갭(2)에 물이 흐른다. 자기장의 유도는 0.5T이고, 기울기는 100.00 T/m 간격의 폭은 2mm입니다.

쌀. 2. 물 자화 장치의 구성

쌀. 삼.물 시스템의 자기 처리 장치

전자석이 장착된 기기가 널리 사용됩니다. 이 유형의 장치가 그림에 나와 있습니다. 3. 반자성 코팅 1에 배치된 코일 4가 있는 여러 개의 전자석 3으로 구성됩니다. 이 모든 것은 철 파이프 2에 있습니다. 물은 반자성 덮개로 보호되는 파이프와 몸체 사이의 틈으로 흐릅니다. 이 갭에서 자기장의 세기는 45,000-160,000A/m이다. 이러한 유형의 장치의 다른 버전에서는 전자석이 외부에서 튜브에 배치됩니다.

고려되는 모든 장치에서 물은 상대적으로 좁은 틈을 통과하므로 고체 현탁액에서 미리 청소됩니다. 무화과에서. 도 4는 변압기형 장치의 다이어그램을 도시한다. 이것은 전자기 코일(2)이 있는 요크(1)로 구성되며, 극 사이에 반자성 재료의 튜브(3)가 놓입니다. 이 장치는 서로 다른 주파수의 교류 또는 맥동 전류로 물 또는 셀룰로오스를 처리하는 데 사용됩니다.

여기서는 다양한 생산 영역에서 성공적으로 사용되는 가장 일반적인 장치 디자인만 설명합니다.

자기장은 또한 미생물의 중요한 활동 발달에 영향을 미칩니다. 자기생물학은 식량 생산의 생명공학 과정을 포함하여 실용적인 응용 분야를 점점 더 많이 찾고 있는 개발 중인 과학 분야입니다. 미생물의 생식, 형태학적 및 문화적 특성, 신진대사, 효소 활성 및 기타 생명 활동 측면에 대한 일정하고 가변적이며 맥동하는 자기장의 영향이 밝혀졌습니다.

물리적 매개변수에 관계없이 미생물에 대한 자기장의 영향은 형태학적, 문화적 및 생화학적 특성의 표현형 가변성을 초래합니다. 일부 종에서는 치료 결과 화학 성분, 항원 구조, 독성, 항생제에 대한 내성, 파지 및 UV 방사선이 변할 수 있습니다. 때때로 자기장은 직접적인 돌연변이를 일으키지만 더 자주 염색체 외 유전 구조에 영향을 미칩니다.

세포의 자기장의 메커니즘을 설명하는 일반적으로 받아들여지는 이론은 없습니다. 아마도 미생물에 대한 자기장의 생물학적 영향은 환경 요인을 통한 간접적인 영향의 일반적인 메커니즘에 기반을 두고 있습니다.