Вимірювач намагніченості текстильних матеріалів внтм-1

Реферат: Вимірювач намагніченості текстильних матеріалів містить ваги, які включають корпус з тарілкою, постійний магніт, закріплений на тарілці, опорну платформу, встановлену на корпусі ваг, та склянку, закріплену на опорній платформі над постійним магнітом в зоні найбільшого градієнта магнітного поля. Він оснащений фіксатором, який включає корпус, встановлений на опорній платформі, притискний циліндр з немагнітного матеріалу, встановлений в склянку, опорну планку, встановлену на корпусі фіксатора з можливістю повороту, та притискний гвинт, встановлений в опорну планку з можливістю обертання в бік притискного циліндра. UA 116895 U (12) UA 116895 U UA 116895 U 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 Корисна модель належить до легкої промисловості, а саме до вимірювачів намагніченості текстильних матеріалів. Відомий спосіб вимірювання магнітної сприйнятливості магнітних рідин та пристрій для його реалізації [патент України № 102749, МПК G01N 27/76, A61N 2/06, H01F 7/02, G01R 33/16, 2013 р.], що містить ваги з підставкою із легкого немагнітного матеріалу, на кінці якої закріплено магнітну систему, яка створює неоднорідне магнітне поле, та зразок із магнітною рідиною. При цьому висота підставки перевищує характерний розмір загасання магнітного поля розсіяння цієї магнітної системи. В активній зоні магнітної системи розміщено без механічного контакту з нею зразок із магнітною рідиною, положення якого відносно цієї системи фіксовано за допомогою упора, виконаного із тонколистового немагнітного матеріалу, механічно зв'язаного з основою ваг і розміщеного без механічного контакту з магнітною системою та підставкою. Цей пристрій потребує обов'язкової підставки для магнітної системи, висотою, що перевищує характерний розмір загасання її магнітного поля розсіяння, що зв'язано з необхідністю проведення двох зважувань для оцінки магнітної сприйнятливості, а також потребує під'єднання ваг до комп'ютера, що звужує можливість використання в різних умовах, і як наслідок, звужує область використання пристрою. Відомий також пристрій для експресного вимірювання намагніченості руд та магнітних матеріалів [патент України № 94163, В03С 1/015, G01N 33/12, G01R 33/383, G01N 27/72, 2014 р.], що містить ваги, які включають корпус з тарілкою, постійний магніт, закріплений на тарілці, опорну платформу, встановлену на корпусі ваг, та склянку, закріплену на опорній платформі над постійним магнітом в зоні найбільшого градієнта магнітного поля. Однак, даний пристрій дозволяє визначати магнітні властивості тільки зразків руди або іншого магнітного матеріалу, що звужує область його використання. В основу корисної моделі поставлено задачу створити такий вимірювач намагніченості текстильних матеріалів, в якому введенням нових елементів та їх зв'язків, забезпечилось би розширення області використання пристрою. Поставлена задача вирішується тим, що вимірювач намагніченості текстильних матеріалів, що містить ваги, які включають корпус з тарілкою, постійний магніт, закріплений на тарілці, опорну платформу, встановлену на корпусі ваг, та склянку, закріплену на опорній платформі над постійним магнітом в зоні найбільшого градієнта магнітного поля, згідно з корисною моделлю, оснащений фіксатором, який включає корпус, встановлений на опорній платформі, притискний циліндр з немагнітного матеріалу, встановлений в склянку, опорну планку, встановлену на корпусі фіксатора з можливістю повороту, та притискний гвинт, встановлений в опорну планку з можливістю обертання в бік притискного циліндру. Оснащення вимірювача фіксатором, який включає корпус, притискний циліндр з немагнітного матеріалу і опорну планку, та притискним гвинтом, встановленим з можливістю обертання в бік притискного циліндра, забезпечує використання його для вимірювання намагніченості ще й текстильних матеріалів, що в свою чергу розширює область використання пристрою. Корисна модель представлена на кресленні. Вимірювач намагніченості текстильних матеріалів містить ваги, які включають корпус 1 з тарілкою 2, постійний магніт 3, закріплений на тарілці 2, опорну платформу 4, встановлену на корпусі 1 ваг, склянку 5, закріплену на опорній платформі 4 над постійним магнітом 3 в зоні найбільшого градієнта магнітного поля, фіксатор, який включає корпус 6, встановлений на опорній платформі 4, притискний циліндр 7 з немагнітного матеріалу, встановлений в склянку 5, опорну планку 8, встановлену на корпусі 6 фіксатора з можливістю повороту, та притискний гвинт 9, встановлений в опорну планку 8 з можливістю обертання в бік притискного циліндра 7. Вимірювач намагніченості текстильних матеріалів працює наступним чином. Зразок матеріалу кладуть в склянку 5, а зверху вставляється притискний циліндр 7. Потім опорну планку 8, в яку вже встановлений притискний гвинт 9, повертаємо таким чином, щоб її можна було зафіксувати на корпусі 6 фіксатора і за допомогою притискного циліндра 7, в який упирається притискний гвинт 9, притискаємо зразок. Далі фіксатор зі зразком встановлюється на опорну платформу 4. Приклад використання пристрою. Спочатку проводять калібрування вимірювача намагніченості текстильних матеріалів, використовуючи спеціальні прокладки (товщиною h-2 мм кожна, для регулювання відстані від каліброваного зразка до поверхні ваг). Калібрування проводять за допомогою карбонільного 2 зразка Ni вагою 0,1 г з відомою величиною намагніченості насичення Ms=54,4 Ам /кг і отримали залежність F від h, що наведена в таблиці 1. 60 1 UA 116895 U Таблиця 1 h, mm 0 2 4 6 8 5 F, g 10,2 8,92 7,03 5,2 3,66 Потім здійснили апроксимацію (див. таблицю 2) прямою в програмі Origin 8 (рівняння прямої), завдяки чому маємо: F=10,36-0,84h, (1) де F - показання ваг в грамах; h - відстань в мм від поверхні ваг до каліброваного зразка. Таблиця 2 Equation Adj. R-Square у=a+b*x 0,99535 Value 10,362 -0,84 Intercept Slope Standard Error 0,14063 0,02871 10 15 20 Тепер проводимо вимірювання намагніченості текстильних матеріалів. Для цього з текстильного матеріалу вирізаємо зразок масою (0,2…0,3) г та зважуємо його отримуючи вагу m3. Потім закріплюємо його в склянці 5 пристрою та вимірюємо товщину hв (див. креслення). hв=hз+h0, (2) де: hз - товщина зразка текстильного матеріалу (мм) h0-const=14,7 мм. Встановлюємо фіксатор зі зразком на опорну платформу 4 ваг та фіксуємо показання ваг Fвз для зразка текстильного матеріалу і проводимо розрахунок за формулою: Fз=Fвз-F0, (3) де F0 - показання ваг без зразка текстильного матеріалу (F0=const=0,1 г). Розраховуємо середню товщину зразка: hc=(hв-h0)/2, (4) Використовуючи формули (1) і (4) отримуємо: 2 UA 116895 U 5 10 15 Fз=10,36-0,84(hв-h0)/2. (5) Визначаємо Fe, яку створив би зразок Ni з масою, що дорівнює масі зразка текстильного матеріалу: Fe=Fmз/0,1, (6) де mз - маса зразка текстильного матеріалу. Обчислюємо намагніченість насичення зразка текстильного матеріалу: Mз=54,4Fз/Fe, (7) Беручи до уваги залежності (1) - (7) отримуємо: Mз=5,44Fз/(10,36-0,84((hв-14,7)/2))mз, (8) Підставивши виміряні значення (Fвз, mз, hв) у формулу (8), отримаємо значення намагніченості насичення зразка текстильного матеріалу. Запропонована конструкція вимірювача намагніченості текстильних матеріалів дозволяє отримати детальні кількісні характеристики магнітних текстильних матеріалів, а також кількісне описання залежностей цих характеристик від особливостей технологій омагнічування текстильних матеріалів різного сировинного складу з урахуванням їх структури. ФОРМУЛА КОРИСНОЇ МОДЕЛІ 20 25 Вимірювач намагніченості текстильних матеріалів, що містить ваги, які включають корпус з тарілкою, постійний магніт, закріплений на тарілці, опорну платформу, встановлену на корпусі ваг, та склянку, закріплену на опорній платформі над постійним магнітом в зоні найбільшого градієнта магнітного поля, який відрізняється тим, що оснащений фіксатором, який включає корпус, встановлений на опорній платформі, притискний циліндр з немагнітного матеріалу, встановлений в склянку, опорну планку, встановлену на корпусі фіксатора з можливістю повороту, та притискний гвинт, встановлений в опорну планку з можливістю обертання в бік притискного циліндра. Комп’ютерна верстка Г. Паяльніков Міністерство економічного розвитку і торгівлі України, вул. М. Грушевського, 12/2, м. Київ, 01008, Україна ДП “Український інститут промислової власності”, вул. Глазунова, 1, м. Київ – 42, 01601 3