基于CMDS的新型比磁化系數測定裝置的應用

王學濤

摘 要：針對測定物質比磁化系數的重要意義和簡易比磁化系數測定裝置的不足，研制了新型比磁化系數測定裝置，開發了比磁化系數測定系統（CMDS）。基于該系統對強磁性、弱磁性物質的比磁化系數進行了系統的測定。

關鍵詞：比磁化系數；新型比磁化系數測定裝置；比磁化系數測定系統

中圖分類號：TP273 文獻標識碼：A

比磁化系數的準確測定對物質磁性研究有著重要的作用。目前，簡易比磁化系數測定裝置存在著測量精度低、自動化程度低的問題。因此，新型比磁化系數測定裝置的成功研制和比磁化系數測定系統（CMDS）的開發對比磁化系數測定有著重要的意義。裝置根據古依法原理，采用數字測量機構和磁場強度測量儀，基于CMDS自動調節磁場強度、自動生成坐標圖像和測定報告，適用于比磁化系數的準確測定。

1 新型比磁化系數測定裝置的研制

1.1 裝置主要結構和功能。新型比磁化系數測定裝置主要由勵磁系統、磁系調整機構、測量平臺、數字測量機構、樣品懸掛裝置，電氣控制裝置和測量軟件系統構成。新型比磁化系數測定裝置的自動測量軟件系統（CMDS）通過常用的USB數據接口遠程控制和傳輸數字信息，系統能按測量需求自動調節磁場強度，讀取數字測量機構和磁場強度測量機構的數字信息，并自動分析運算，繪制比磁化系數隨磁場強度變化坐標圖像，實現比磁系數的自動測定。

1.2 裝置的工作原理。新型比磁化系數測定裝置可根據測定要求制取待測試樣品，并通過軟件系統設定測定條件，自動稱量空試樣管重m1，滿試樣管重m2，系統按測定所需磁場強度與磁場變化類型自動調節樣品所在空間磁場強度H，自動采集經由數字測量機構和磁場強度測量機構傳輸的信息并處理，自動測定比磁化系數。

2 新型比磁化系數測定裝置的應用

2.1 在測定弱磁性物質中的應用。弱磁性物質比磁化系數的測定在物理、礦物磁性分選領域內十分重要，弱磁性物質比磁化系數值很小，測定所需磁場強度強度較高。對某地鈦鐵礦精礦比磁化系數和比磁化強度進行了測定，其中鈦鐵礦精礦品位為47% （TiO2）。測定參數為：磁場強度為300～1100 kA/m，自動步長100kA/m，CMDS測定結果如圖1所示。由圖1可知，鈦鐵礦精礦的比磁化系數在設定磁場強度范圍內，其比磁化系數測定平均值為9.05×10-7m3/kg。當磁場強度達到900kA/m以上時，鈦鐵礦精礦的比磁化系數測定值在7.5×10-7m3/kg左右，不受磁場強度的影響。

2.2 在測定強磁性物質比磁化系數中的應用。強磁性物質的比磁化系數不是常數，是磁選分離工藝流程的重要磁性參數之一，礦物比磁化系數的準確測定可為磁選機選型和磁選工藝參數的設定提供理論依據。對某地磁鐵礦精礦的比磁化系數和比磁化強度進行了測定，其中磁鐵礦精礦品位為64.4%，磁場強度為25～80kA/m，自動步長為5kA/m，CMDS測定結果如圖2所示。由圖2可知，當磁場強度較低時，磁鐵礦精礦的比磁化系數隨著磁場強度的增加而降低，當磁場強度增高到70kA/m～ 80kA/m時，其比磁化系數不再降低，在5500×10-7m3/kg左右波動，比磁化強度在25kA/m～80kA/m范圍內隨著磁場強度的增加而變大，原因在于強磁性礦物的比磁化系數不但與本身性質有關，還與磁場強度的變化過程有關。

結語

新型比磁化系數測定裝置的成功研制和比磁化系數測定系統（CMDS）的開發為比磁化系數的自動化測定提供了保障。通過對標準物質、弱磁性、強磁性物質的比磁化系數和比磁化強度的準確測定，說明其對比磁化系數測定有著一定的實用性。

參考文獻

[1]袁致濤，王常任.磁電選礦[M].北京：冶金工業出版社，2011.