基于CMDS的新型比磁化系数测定装置的应用

王学涛

摘 要：针对测定物质比磁化系数的重要意义和简易比磁化系数测定装置的不足，研制了新型比磁化系数测定装置，开发了比磁化系数测定系统（CMDS）。基于该系统对强磁性、弱磁性物质的比磁化系数进行了系统的测定。

关键词：比磁化系数；新型比磁化系数测定装置；比磁化系数测定系统

中图分类号：TP273 文献标识码：A

比磁化系数的准确测定对物质磁性研究有着重要的作用。目前，简易比磁化系数测定装置存在着测量精度低、自动化程度低的问题。因此，新型比磁化系数测定装置的成功研制和比磁化系数测定系统（CMDS）的开发对比磁化系数测定有着重要的意义。装置根据古依法原理，采用数字测量机构和磁场强度测量仪，基于CMDS自动调节磁场强度、自动生成坐标图像和测定报告，适用于比磁化系数的准确测定。

1 新型比磁化系数测定装置的研制

1.1 装置主要结构和功能。新型比磁化系数测定装置主要由励磁系统、磁系调整机构、测量平台、数字测量机构、样品悬挂装置，电气控制装置和测量软件系统构成。新型比磁化系数测定装置的自动测量软件系统（CMDS）通过常用的USB数据接口远程控制和传输数字信息，系统能按测量需求自动调节磁场强度，读取数字测量机构和磁场强度测量机构的数字信息，并自动分析运算，绘制比磁化系数随磁场强度变化坐标图像，实现比磁系数的自动测定。

1.2 装置的工作原理。新型比磁化系数测定装置可根据测定要求制取待测试样品，并通过软件系统设定测定条件，自动称量空试样管重m1，满试样管重m2，系统按测定所需磁场强度与磁场变化类型自动调节样品所在空间磁场强度H，自动采集经由数字测量机构和磁场强度测量机构传输的信息并处理，自动测定比磁化系数。

2 新型比磁化系数测定装置的应用

2.1 在测定弱磁性物质中的应用。弱磁性物质比磁化系数的测定在物理、矿物磁性分选领域内十分重要，弱磁性物质比磁化系数值很小，测定所需磁场强度强度较高。对某地钛铁矿精矿比磁化系数和比磁化强度进行了测定，其中钛铁矿精矿品位为47% （TiO2）。测定参数为：磁场强度为300～1100 kA/m，自动步长100kA/m，CMDS测定结果如图1所示。由图1可知，钛铁矿精矿的比磁化系数在设定磁场强度范围内，其比磁化系数测定平均值为9.05×10-7m3/kg。当磁场强度达到900kA/m以上时，钛铁矿精矿的比磁化系数测定值在7.5×10-7m3/kg左右，不受磁场强度的影响。

2.2 在测定强磁性物质比磁化系数中的应用。强磁性物质的比磁化系数不是常数，是磁选分离工艺流程的重要磁性参数之一，矿物比磁化系数的准确测定可为磁选机选型和磁选工艺参数的设定提供理论依据。对某地磁铁矿精矿的比磁化系数和比磁化强度进行了测定，其中磁铁矿精矿品位为64.4%，磁场强度为25～80kA/m，自动步长为5kA/m，CMDS测定结果如图2所示。由图2可知，当磁场强度较低时，磁铁矿精矿的比磁化系数随着磁场强度的增加而降低，当磁场强度增高到70kA/m～ 80kA/m时，其比磁化系数不再降低，在5500×10-7m3/kg左右波动，比磁化强度在25kA/m～80kA/m范围内随着磁场强度的增加而变大，原因在于强磁性矿物的比磁化系数不但与本身性质有关，还与磁场强度的变化过程有关。

结语

新型比磁化系数测定装置的成功研制和比磁化系数测定系统（CMDS）的开发为比磁化系数的自动化测定提供了保障。通过对标准物质、弱磁性、强磁性物质的比磁化系数和比磁化强度的准确测定，说明其对比磁化系数测定有着一定的实用性。

参考文献

[1]袁致涛，王常任.磁电选矿[M].北京：冶金工业出版社，2011.