常規(guī)磁力攪拌器的基本原理是:通過電動機的轉動帶動外永磁鐵轉動,再通過磁場的作用,由外永磁鐵的轉動帶動內部攪拌子(永磁鐵)的轉動,進而達到攪拌的目的,即由電能轉化為機械能,再由機械能轉化為磁能。參考文獻所設計的磁力攪拌器結構原理也大致與此相同,其主要特點是都帶有電動機,致使攪拌器的體積較大。對于便攜式測量儀器,要求磁力攪拌器厚度較小、質量較輕,而傳統(tǒng)的設計方法難以實現(xiàn)這些要求。
依據(jù)電磁轉換原理,本文設計了一種超薄磁力攪拌器。通過在多個螺旋線圈中流過不同相位的脈沖電流,直接產(chǎn)生磁場,帶動內部攪拌子(永磁鐵)的轉動,達到攪拌的目的,即由電能直接轉化為磁能。
超薄磁力攪拌器優(yōu)點是省去了傳統(tǒng)的電動機中間部分,可以有效地簡化攪拌器的結構、減輕了質量,zui重要的是可以做到超薄,從而使磁力攪拌器更好地應用于電化學便攜式檢測系統(tǒng)中。
根據(jù)右手螺旋定則,在螺旋線圈中通過電流后,螺旋線圈上方將產(chǎn)生N極磁場,下方將產(chǎn)生S極磁場。如果通過螺旋線圈的電流方向相反,則線圈上下方產(chǎn)生的磁場方向也將改變。這樣,通過改變螺旋線圈中流過電流的有無及方向,就可以根據(jù)實際要求來控制螺旋線圈中磁場的極性。為了使攪拌器的攪拌子平穩(wěn)轉動,需要考慮的問題是為攪拌器配置多少個螺旋線圈,線圈越多越穩(wěn)定,但結構復雜度及控制復雜度也相應提高。通?梢钥紤]配置的螺旋線圈方案為:4個、6個和8個,即線圈間的角度分別為90°、60°和45°。
本文所設計的磁力攪拌器采用4個螺旋線圈對角線放置。其中攪拌子的材質為永磁體,放在攪拌器上面。在圖中,把對角線上的兩個螺旋線圈設為一組,即線圈1、3為一組,2、4為一組。每組螺旋線圈同時通有電流,但電流方向相反,即在同一時刻呈現(xiàn)的磁場極性相反。這樣,分別控制兩組螺旋線圈中電流的通斷及方向,就可以控制兩組線圈不同時刻所產(chǎn)生的合成磁場的方向,進而控制攪拌子的轉動。
超薄磁力攪拌器主要特點
1.采用了*的電磁原理,摒棄了傳統(tǒng)攪拌器的厚重外形,使之更輕巧耐用。
2.微電腦控制,無級調速,自動低速啟動和自動漸進增減速度,有效防止了生物有毒液體的外濺。
3.不銹鋼超薄外型,全封閉防潮結構,使空間利用達到zui大化。
4.超薄磁力攪拌器可廣泛用于培養(yǎng)箱、冰箱等空間狹小且低溫潮濕的特殊環(huán)境中。