料自發極化性能測試系統中的電荷采集 單元2包括連接軸軸倉201、樣品室底部磁極202、內置正極板203、樣品蓋204、集電環205、樣 品室206、內置負極板207、樣品室上部磁極208、絕緣殼209和圓柱體210;所述樣品室206為 在圓柱體210上端向其下端加工出的環形凹槽,其頂部為敞口、底部為密封底;連接軸軸倉 201為空屯、圓柱體,位于圓柱體210底部中屯、處,與樣品室206同圓屯、;在圓柱體210的底部設 有樣品室底部磁極202,樣品室底部磁極202為圓環狀,內徑大于連接軸軸倉201直徑,外徑 小于絕緣殼209,電動機1的電機軸穿過樣品室底部磁極202與連接軸軸倉201同軸螺紋連 接,將樣品室底部磁極202固定在電動機1的外殼上表面上;內置正極板203為涂覆或粘附在 樣品室206的內徑的導電金屬膜,內置負極板207為涂覆或粘附在樣品室206的外徑的導電 金屬膜,運里所述的樣品室206的內徑和外徑分別指環形凹槽的樣品室的內徑構成的圓柱 側面和外徑構成的圓柱側面;樣品蓋204置于樣品室206頂部敞口處,并與其緊密曬合;絕緣 殼209為圓筒狀,其倒置可將圓柱體210及樣品蓋204包裹其中,由電動機1的外殼上表面支 撐。樣品室上部磁極208與樣品室底部磁極202形狀相同,由絕緣殼209支撐,與樣品室206同 圓屯、放置。集電環205與樣品室206同圓屯、,置于樣品室上部磁極208之上,由內置正極板203 和內置負極板207引出的導線與集電環205連接,集電環205再通過相應的導線與荷電轉換 器3相連。
[0018] 本實用新型測試時的系統軟件的工作流程是:啟動程序^設定初始參數^開始測 試^顯示值是否穩定^否返回開始測試^是數據分析及計算^給出樣品自發極化強度值 ^測試結束。
[0019] 本實用新型粉體材料自發極化性能測試系統的工作原理是:將待測粉體(粒度范 圍1~lOwn)樣品放入置于外加磁場內的樣品室206中,在電動機1的帶動下讓樣品室206 W 等角速度《旋轉,粉體在自發極化效應下產生的自發極化電子在洛倫茲力的作用下運動, 相對于樣品室徑向向內,打到內置負極板207上,相應的內置正極板203上則顯示正電。將收 集到的電荷信號傳輸至荷電轉換器3的輸入端,經荷電轉換器3的荷電轉化及積分放大電路 的放大作用,得到輸出電壓化。由粉體電荷量的計算公式可知:
[0020] Q = Ps ? A (1)
[0021 ]式中:Q-極化電荷總量,單位為C; Ps-自發極化強度,單位為C/V; A-極板面積,單位 為m2。
[0022] 積分放大電路中電容器極板電荷:
[0023] Q = OUo (2)
[0024] 式中:C-電容,單位為F;化-輸出電壓,單位為V。
[0025] 整理(1)、(2)兩式即可得到粉體材料自發極化強度Ps的計算公式為:
(3)
[0027] 公式(3)中C、A均為已知量,可從測試系統參數中獲得。將測試得到的由數字電壓 表4顯示的輸出電壓Uo帶入公式(3)即可得到電氣石粉體的自發極化強度Ps。采用上述方法 即可實現粉體材料自發極化強度的快速準確測試。
[0028] 使用時,具體測試操作步驟如下:
[0029] (1)檢查測試系統各部件之間的連接線是否連接正確。
[0030] (2)將粒徑符合要求的樣品裝入樣品室206,使樣品與內置正極板203、內置負極板 207緊密接觸,由樣品蓋204壓實。之后將絕緣殼209罩于圓柱體210之上,之后再將樣品室上 部磁極208放入絕緣殼209上。集電環205置入樣品室上部磁極208之上。
[0031] (3)將荷電轉換器3清零。
[0032] (4)接通電動機1電源,調整好旋轉角速度CO,使電動機1帶動樣品室206旋轉。此時 觀察數字電壓表4讀數,當其顯示值穩定時,記錄下相應數值。
[0033] (5)根據公式A = ^ '計算機1即可給出樣品的自發極化強度Ps。
[0034] (6)測試結束后,切斷電源,待樣品室206靜止不動時,清除樣品,清理樣品室206, 待再次使用。
[0035] 本實用新型的創新之處在于電荷采集單元2的設計,關于電動機1、電荷采集單元 2、荷電轉換器3、數字電壓表4、計算機5的連接方式適用于現有技術,計算機5內的系統軟 件,可用于輸入設定參數W及數據采集和處理,其包括可編程程序軟件。本實用新型所設及 的元器件都是公知的市售產品,未述及之處均適用于現有技術。
[0036] 實施例1
[0037] 按上述圖1、圖2所示實施例安裝的本實用新型粉體材料自發極化性能測試系統, 將材質為聚四氣乙締、直徑為40mm、高為50mm的圓柱體210,自圓柱體上端向其下端加工出 內徑為30mm、寬為3mm、深度為40mm的凹槽,該凹槽即為樣品室206,樣品室頂部為敞口、底部 為密封底,內置負極板207和內置正極板203的直徑比為1.2;連接軸軸倉201位于圓柱體210 下端底部中屯、處,與樣品室206同圓屯、,采用螺紋穿過樣品室底部磁極202與電動機1同軸連 接,連接軸軸倉201深度為IOmm,直徑為5mm;內置正極板203為涂覆在樣品室206的內徑上的 侶錐,內置負極板207為涂覆在樣品室206的外徑上的侶錐;樣品蓋204置于樣品室206頂部 敞口處,并與樣品室緊密曬合;絕緣殼209為材質PET、直徑55mm、高59mm的圓筒,其倒置可將 圓柱體210和樣品蓋204包裹其中。樣品室底部磁極202為外徑45mm、內徑10mm、高度為8mm圓 環狀磁鐵,電動機I的電機軸穿過樣品室底部磁極202與連接軸軸倉201同軸螺紋連接,并由 電動機1的外殼上表面支撐。樣品室上部磁極208為與樣品室底部磁極202的尺寸及形狀相 同的物質,由絕緣殼209支撐,與樣品室206同圓屯、放置。集電環205為帽式集電環,外徑為 15mm,與樣品室206同圓屯、,置于樣品室上部磁極208上表面,集電環205通過導線分別與內 置正極板203、內置負極板207及荷電轉換器3相連。
[003引實施例2
[0039] 按上述圖1、圖2所示實施例安裝的本實用新型粉體材料自發極化性能測試系統, 將材質為聚四氣乙締、直徑為43mm、高為53mm的圓柱體210,自圓柱體上端向其下端加工出 內徑為31mm、寬為4mm、深度為43mm的凹槽,該凹槽即為樣品室206,樣品室頂部為敞口、底部 為密封底;連接軸軸倉201位于圓柱體210下端底部中屯、處,與樣品室206同圓屯、,采用螺紋 穿過樣品室底部磁極202與電動機1同軸連接,連接軸軸倉201深度為Ilmm,直徑為6mm;內置 正極板203為涂覆在樣品室206的內徑上的侶錐,內置負極板207為涂覆在樣品室206的外徑 上的侶錐;樣品蓋204置于樣品室206頂部敞口處,并與樣品室緊密曬合;絕緣殼209為材質 PET、直徑57mm、高60mm的圓筒,其倒置可將圓柱體210及樣品蓋204包裹其中。樣品室底部磁 極202為外徑48mm、內徑11mm、高為9mm圓環狀磁鐵,電動機1的電機軸穿過樣品室底部磁極 202與連接軸軸倉201同軸螺紋連接,并由電動機1的外殼上表面支撐。樣品室上部磁極208 為與樣品室底部磁極202的尺寸及形狀相同的物質,由絕緣殼209支撐,與樣品室206同圓屯、 放置。集電環205為帽式集電環,外徑為15mm,與樣品室206同圓屯、,置于樣品室上部磁極208 上表面,通過導線分別與內置正極板203、內置負極板207及荷電轉化器3相連。
[0040] 實施例3
[0041 ]按上圖1、圖2所示實施例安裝的本實用新型粉體材料自發極化性能測試系統,將 材質為聚四氣乙締、直徑為45mm、高為56mm的圓柱體210,自圓柱體上端向其下端加工出內 徑為32mm、寬為4.5mm、深度為45mm的凹槽,該凹槽即為樣品室206,樣品室頂部為敞口、底部 為密封底;連接軸軸倉201位于圓柱體210下端底部中屯、處,與樣品室206同圓屯、,采用螺紋 穿過樣品室底部磁極202與電動機1同軸連接,連接