超薄磁力搅拌器原理解析

   磁力搅拌器(Blender)是化学实验中的一种常用设备,一般应用在化工、医药(medicine)、食品、涂料、油漆、环境保护、化妆品等**域(field)。传统化学反应(Chemical reaction)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(viscous) 性反应溶液搅拌困难的难题。

  常规磁力(magnetic force)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(machinery)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,其主要特性是都带有电动机,致使搅拌器的体积较大。对于便携式(biàn xié sh)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(Electron flow),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(magnetic force)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,**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(检查并测试)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极特性:波粒的辐射,下方将产生S极磁场。磁力搅拌器利用磁性物质同性相斥的特性,通过不断变换基座的两端的极性来推动磁性搅拌子转动,通过磁性搅拌子的转动带动样本旋转,使样本均匀混合!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(control)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(consider)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(fāng àn)为:4个、6个和8个,即线圈间的角度(angle)分别为90°、60°和45°。
  本文所设计(design)的磁力搅拌器(Blender)采用4个螺旋线圈(spiral coil)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特性:波粒的辐射极性相反。这样,分别控制(control)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(magnetic force)搅拌器(Blender)主要特性
  1.采用了先进的电磁原理,摒弃了传统(Tradition)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(automatic)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**大化。磁力搅拌器利用磁性物质同性相斥的特性,通过不断变换基座的两端的极性来推动磁性搅拌子转动,通过磁性搅拌子的转动带动样本旋转,使样本均匀混合!
  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(Wet)的特殊环境中。