[發(fā)明專利]一種通過磁流體測量物質(zhì)密度并分選物質(zhì)的裝置及方法

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• 申請日: 2019-06-06
• 公開（公告）號: CN110308068A
• 公開（公告）日: 2019-10-08
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 劉杰;孫濤;田港;高素芳;黎照;周預(yù)非;賀夢玲;李洪亞;謝曉康;唐洪宇;張羅送;蘭俊;高進(jìn)
• 申請（專利權(quán)）人: 三峽大學(xué)
• 主分類號: G01N9/00
• 分類號: G01N9/00;B07C5/34
• 代理公司: 宜昌市三峽專利事務(wù)所 42103
• 代理人: 李登橋

1.一種通過磁流體測量物質(zhì)密度并分選物質(zhì)的裝置，其特征在于：它包括兩套相配和使用的裝置，其中第一套裝置的底端安裝有蓄電池（1），所述蓄電池（1）通過電流強(qiáng)度調(diào)節(jié)器（2）與電磁鐵（3）相連，所述電磁鐵（3）之間設(shè)置有第一玻璃管（6）；所述第二套裝置的包括能夠調(diào)節(jié)高度的支架（13），所述支架（13）的頂部傾斜安裝有第二玻璃管（10），所述第二玻璃管（10）的頂部加工有多個均布的玻璃管孔洞（11），在所述第二玻璃管（10）上等間距安裝有多個磁鐵（12）。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種通過磁流體測量物質(zhì)密度并分選物質(zhì)的裝置，其特征在于：所述蓄電池（1）采用可充電的蓄電池，所述蓄電池（1）上設(shè)置有充電口（9），所述蓄電池（1）上設(shè)置有用于開啟電源的開關(guān)（8），所述蓄電池（1）上設(shè)置有用于顯示電量的數(shù)顯（7）。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種通過磁流體測量物質(zhì)密度并分選物質(zhì)的裝置，其特征在于：所述玻璃管（6）的內(nèi)部盛放有磁流體（4）和非金屬待測物（5）。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種通過磁流體測量物質(zhì)密度并分選物質(zhì)的裝置，其特征在于：所述第二玻璃管（10）采用長條狀圓柱玻璃管。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種通過磁流體測量物質(zhì)密度并分選物質(zhì)的裝置，其特征在于：所述第二玻璃管（10）內(nèi)部盛放有磁流體（4）及不同粒徑的待分選物體（14）。

6.根據(jù)權(quán)利要求3或4所述一種通過磁流體測量物質(zhì)密度并分選物質(zhì)的裝置，其特征在于：所述磁流體（4）是采用納米數(shù)量級的磁性粒子包裹一層長鏈的表面活性劑，均勻的分散在基液中形成的一種均勻穩(wěn)定的膠體溶液；所述磁流體（4）具有超順磁性，當(dāng)周圍磁力增大時它的密度隨之增大。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述一種通過磁流體測量物質(zhì)密度并分選物質(zhì)的裝置，其特征在于：所述支架（13）上支撐的第二玻璃管（10）的傾斜度為3~6°。

8.采用權(quán)利要求1-6任意一項所述通過磁流體測量物質(zhì)密度并分選物質(zhì)的裝置的方法，其特征在于它包括以下步驟：

步驟1：將磁流體（4）倒入第一套裝置的第一玻璃管（6）中，然后放入不與磁流體相溶、反應(yīng)的非金屬待測物（5）；

步驟2：打開電源（1），調(diào)大電流強(qiáng)度調(diào)節(jié)器（2），使電磁鐵發(fā)射的磁場變大，從而使磁流體（4）的密度變大，使非金屬待測物（5）漂浮在磁流體（4）上，此時反復(fù)調(diào)節(jié)電流大小找到待測物下沉的臨界點；

步驟3：用此時電流調(diào)節(jié)器對應(yīng)的磁場強(qiáng)度在前期試驗獲得的磁場強(qiáng)度—密度曲線圖上找出相對應(yīng)的密度值，從而得到測量物體的密度。

9.采用權(quán)利要求1-6任意一項所述通過磁流體測量物質(zhì)密度并分選物質(zhì)的裝置的方法，其特征在于它包括以下步驟：

步驟1：當(dāng)非金屬待測物（5）為不同密度物質(zhì)組成時，將非金屬待測物（5）碾碎成粉末，放入第一玻璃管（6）中；

步驟2：將磁流體（4）密度調(diào)大，使所有非金屬待測物（5）全部漂浮在磁流體（4）上，慢慢減小磁流體（4）密度，當(dāng)有物質(zhì)密度小于磁流體（4）密度時則會下沉，此時提取下沉物質(zhì)并記錄下此時磁場對應(yīng)的密度；

步驟3：重復(fù)上述步驟，可以分選出不同密度的物體，并得到其對應(yīng)的密度值，最終得到此混合物的密度成分；

步驟4：最后通過離心實驗或調(diào)節(jié)磁場強(qiáng)度將磁流體分離出來，從而達(dá)到重復(fù)利用磁流體的目的。

10.采用權(quán)利要求1-6任意一項所述通過磁流體測量物質(zhì)密度并分選物質(zhì)的裝置的方法，其特征在于它包括以下步驟：

步驟1：將磁流體（4）和不同粒徑的待分選物體（14）通過第二玻璃管（10）上的玻璃管孔洞（11）倒入玻璃管頂部；

步驟2：磁鐵的磁感線會使磁流體帶動待分選物體（14）做穩(wěn)定層流；

步驟3：此時物質(zhì)已經(jīng)按照不同粒徑分選出來，用鑷子和吸管從玻璃管上方的玻璃管孔洞（11）里取出不同區(qū)域的磁流體（4）和分選物（14）；

步驟4：將磁流體（4）和待分選物體（14）放在玻璃杯中，在玻璃杯底部安裝一個強(qiáng)力電磁鐵，磁流體密度增大，分離物上浮，此時用鑷子將分離物取出；

步驟5：最終分選出不同粒徑的待分選物體（14）。