तांत्रिक हेतूंसाठी चुंबकीय क्षेत्रांचा वापर

तांत्रिक हेतूंसाठी, चुंबकीय क्षेत्रे प्रामुख्याने यासाठी वापरली जातात:

• धातू आणि चार्ज कणांवर प्रभाव,

• पाणी आणि जलीय द्रावणांचे चुंबकीकरण,

• जैविक वस्तूंवर परिणाम.

पहिल्या प्रकरणात चुंबकीय क्षेत्र हे धातूच्या फेरोमॅग्नेटिक अशुद्धतेपासून विविध अन्न माध्यमांच्या शुद्धीकरणासाठी आणि चार्ज केलेले कण वेगळे करण्यासाठी उपकरणांमध्ये विभाजकांमध्ये वापरले जाते.

दुसऱ्यामध्ये, पाण्याचे भौतिक-रासायनिक गुणधर्म बदलण्याच्या उद्देशाने.

तिसऱ्या मध्ये - जैविक निसर्ग प्रक्रिया नियंत्रित करण्यासाठी.

चुंबकीय प्रणाली वापरून चुंबकीय विभाजकांमध्ये, फेरोमॅग्नेटिक अशुद्धता (स्टील, कास्ट लोह इ.) मोठ्या प्रमाणात वस्तुमानापासून विभक्त केली जाते. सह विभाजक आहेत कायम चुंबक आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स. चुंबकांच्या उचलण्याच्या शक्तीची गणना करण्यासाठी, विद्युत अभियांत्रिकीच्या सामान्य अभ्यासक्रमातून ज्ञात अंदाजे सूत्र वापरले जाते.

जेथे Fm हे उचलण्याचे बल आहे, N, S हे विद्युत चुंबकाच्या स्थायी चुंबकाचे किंवा चुंबकीय सर्किटचे क्रॉस-सेक्शन आहे, m2, V हे चुंबकीय प्रेरण आहे, T.

लिफ्टिंग फोर्सच्या आवश्यक मूल्यानुसार, चुंबकीय प्रेरणाचे आवश्यक मूल्य निर्धारित केले जाते जेव्हा विद्युत चुंबक वापरला जातो, चुंबकीय शक्ती (Iw):

जेथे I विद्युत चुंबकाचा प्रवाह आहे, A, w ही विद्युत चुंबकाच्या कॉइलच्या वळणांची संख्या आहे, Rm हा चुंबकीय प्रतिकार आहे

येथे lk ही स्थिर क्रॉस सेक्शन आणि सामग्रीसह चुंबकीय सर्किटच्या वैयक्तिक विभागांची लांबी आहे, m, μk ही संबंधित विभागांची चुंबकीय पारगम्यता आहे, H/m, Sk हा संबंधित विभागांचा क्रॉस सेक्शन आहे, m2, S आहे चुंबकीय सर्किटचा क्रॉस सेक्शन, m2, B हे इंडक्शन आहे, T.

चुंबकीय प्रतिकार केवळ सर्किटच्या गैर-चुंबकीय विभागांसाठी स्थिर असतो. चुंबकीय विभागांसाठी, RM चे मूल्य चुंबकीकरण वक्र वापरून आढळते, कारण येथे μ हे चल परिमाण आहे.

स्थायी चुंबकीय क्षेत्र विभाजक

सर्वात सोपा आणि सर्वात किफायतशीर विभाजक कायम चुंबकांसोबत असतात, कारण त्यांना कॉइलला उर्जा देण्यासाठी अतिरिक्त उर्जेची आवश्यकता नसते. ते वापरले जातात, उदाहरणार्थ, बेकरीमध्ये फेरस अशुद्धतेपासून पीठ स्वच्छ करण्यासाठी. या विभाजकांमधील टेप रेकॉर्डरची एकूण उचलण्याची शक्ती, नियमानुसार, किमान 120 एन असणे आवश्यक आहे. चुंबकीय क्षेत्रामध्ये, पीठ एका पातळ थरात, सुमारे 6-8 मिमी जाड, जास्त गती नसावे. 0.5 m/s पेक्षा.

कायमस्वरूपी चुंबक विभाजकांचेही लक्षणीय तोटे आहेत: त्यांची उचलण्याची शक्ती लहान असते आणि कालांतराने चुंबकांच्या वृद्धत्वामुळे कमकुवत होते. इलेक्ट्रोमॅग्नेट्ससह विभाजकांना हे तोटे नाहीत, कारण त्यांच्यामध्ये स्थापित इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स थेट करंटद्वारे समर्थित असतात. त्यांची उचलण्याची शक्ती खूप जास्त आहे आणि कॉइल करंटद्वारे समायोजित केली जाऊ शकते.

अंजीर मध्ये. 1 मोठ्या प्रमाणात अशुद्धतेसाठी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सेपरेटरचा आकृती दर्शवितो.पृथक्करण सामग्री रिसीव्हिंग हॉपर 1 मध्ये दिली जाते आणि कन्व्हेयर 2 च्या बाजूने नॉन-चुंबकीय सामग्री (पितळ, इ.) बनवलेल्या ड्राइव्ह ड्रम 3 कडे जाते. ड्रम 3 स्थिर इलेक्ट्रोमॅग्नेट DC 4 भोवती फिरतो.

सेंट्रीफ्यूगल फोर्स सामग्रीला अनलोडिंग होल 5 मध्ये फेकते आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेट 4 च्या चुंबकीय क्षेत्राच्या कृती अंतर्गत फेरो-अशुद्धता कन्व्हेयर बेल्टला "स्टिक" करते आणि चुंबकांच्या क्रियेचे क्षेत्र सोडल्यानंतरच त्यापासून विलग होतात. फेरो- अशुद्धतेसाठी अनलोडिंग होलमध्ये पडणे 6. कन्व्हेयर बेल्टवरील उत्पादनाचा थर जितका पातळ असेल तितके वेगळे करणे चांगले.

विखुरलेल्या प्रणालींमध्ये चार्ज केलेले कण वेगळे करण्यासाठी चुंबकीय क्षेत्राचा वापर केला जाऊ शकतो. हे पृथक्करण लॉरेंट्झ बलांवर आधारित आहे.

जेथे Fl हे चार्ज केलेल्या कणावर कार्य करणारे बल आहे, N, k हे प्रमाण घटक आहे, q हा कण चार्ज आहे, C, v हा कणाचा वेग आहे, m/s, N आहे चुंबकीय क्षेत्र शक्ती, A/m, a हा फील्ड आणि वेग वेक्टरमधील कोन आहे.

सकारात्मक आणि नकारात्मक चार्ज केलेले कण, आयन लॉरेन्ट्झ बलांच्या कृती अंतर्गत विरुद्ध दिशेने विक्षेपित केले जातात, त्याव्यतिरिक्त, भिन्न वेग असलेले कण देखील त्यांच्या वेगाच्या परिमाणानुसार चुंबकीय क्षेत्रात वर्गीकृत केले जातात.

तांदूळ. 1. मोठ्या प्रमाणात अशुद्धतेसाठी इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक सेपरेटरचे आकृती

पाणी चुंबकीय करण्यासाठी उपकरणे

अलिकडच्या वर्षांत केलेल्या असंख्य अभ्यासांनी जलप्रणाली - तांत्रिक आणि नैसर्गिक पाणी, उपाय आणि निलंबन यांच्या चुंबकीय उपचारांच्या प्रभावी वापराची शक्यता दर्शविली आहे.

जलप्रणालीच्या चुंबकीय उपचारादरम्यान, खालील गोष्टी घडतात:

• कोग्युलेशनचे प्रवेग - पाण्यात निलंबित घन कणांचे चिकटणे,

• शोषणाची निर्मिती आणि सुधारणा,

• बाष्पीभवनादरम्यान मीठ क्रिस्टल्सची निर्मिती जहाजाच्या भिंतींवर नाही तर व्हॉल्यूममध्ये,

• घन पदार्थांचे विघटन गतिमान करणे,

• घन पृष्ठभागांच्या ओलेपणात बदल,

• विरघळलेल्या वायूंच्या एकाग्रतेत बदल.

पाणी सर्व जैविक आणि सर्वात तांत्रिक प्रक्रियांमध्ये सक्रिय सहभागी असल्याने, चुंबकीय क्षेत्राच्या प्रभावाखाली त्याच्या गुणधर्मांमधील बदल अन्न तंत्रज्ञान, औषध, रसायनशास्त्र, बायोकेमिस्ट्री आणि शेतीमध्ये यशस्वीरित्या वापरले जातात.

द्रव मध्ये पदार्थांच्या स्थानिक एकाग्रतेच्या मदतीने, हे साध्य करणे शक्य आहे:

• नैसर्गिक आणि तांत्रिक पाण्याचे विलवणीकरण आणि गुणवत्ता सुधारणे,

• निलंबित अशुद्धी पासून द्रव साफ करणे,

• अन्न शारीरिक आणि फार्माकोलॉजिकल सोल्यूशनच्या क्रियाकलापांवर नियंत्रण ठेवा,

• सूक्ष्मजीवांच्या निवडक वाढीच्या प्रक्रियेवर नियंत्रण (वाढीचा वेग वाढवणे किंवा बॅक्टेरिया, यीस्टचे विभाजन)

• सांडपाणी जिवाणू गळतीच्या प्रक्रियेवर नियंत्रण,

• चुंबकीय भूलशास्त्र.

कोलोइडल सिस्टम, विघटन आणि क्रिस्टलायझेशन प्रक्रियेचे गुणधर्म नियंत्रित करण्यासाठी वापरले जाते:

• जाड होणे आणि गाळण्याची प्रक्रिया किंवा पध्दती प्रक्रियांची कार्यक्षमता वाढवणे,

• क्षार, स्केल आणि इतर संचयांच्या ठेवी कमी करणे,

• रोपांची वाढ सुधारणे, त्यांचे उत्पन्न वाढवणे, उगवण करणे.

चला चुंबकीय जल उपचारांची वैशिष्ट्ये लक्षात घ्या. 1. चुंबकीय उपचारांसाठी एक किंवा अधिक चुंबकीय क्षेत्रांमधून ठराविक वेगाने पाण्याचा अनिवार्य प्रवाह आवश्यक असतो.

2.चुंबकीकरणाचा प्रभाव कायमचा टिकत नाही, परंतु चुंबकीय क्षेत्र संपल्यानंतर काही काळानंतर अदृश्य होतो, तास किंवा दिवसांमध्ये मोजले जाते.

3. उपचाराचा परिणाम चुंबकीय क्षेत्र आणि त्याचा ग्रेडियंट, प्रवाह दर, पाणी प्रणालीची रचना आणि शेतात किती वेळ आहे यावर अवलंबून असतो. हे लक्षात घेतले जाते की उपचार प्रभाव आणि चुंबकीय क्षेत्राच्या सामर्थ्याची तीव्रता यांच्यात थेट समानता नाही. चुंबकीय क्षेत्राचा झुकाव महत्वाची भूमिका बजावते. एकसमान नसलेल्या चुंबकीय क्षेत्राच्या बाजूने पदार्थावर कार्य करणारी शक्ती F ही अभिव्यक्तीद्वारे निर्धारित केली जाते हे लक्षात घेतले तर हे समजण्यासारखे आहे.

जिथे x ही पदार्थाच्या प्रति युनिट व्हॉल्यूमची चुंबकीय संवेदनशीलता आहे, H ही चुंबकीय क्षेत्राची ताकद आहे, A/m, dH/dx ही तीव्रता ग्रेडियंट आहे

नियमानुसार, चुंबकीय क्षेत्र प्रेरण मूल्ये 0.2-1.0 टी श्रेणीत आहेत आणि ग्रेडियंट 50.00-200.00 टी / मीटर आहे.

चुंबकीय उपचारांचे सर्वोत्तम परिणाम शेतात पाण्याच्या प्रवाह दराने 1-3 m/s प्रमाणे प्राप्त होतात.

निसर्गाच्या प्रभावाबद्दल आणि पाण्यात विरघळलेल्या पदार्थांच्या एकाग्रतेबद्दल फारसे माहिती नाही. असे आढळून आले की चुंबकीकरणाचा परिणाम पाण्यातील मीठ अशुद्धतेच्या प्रकारावर आणि प्रमाणावर अवलंबून असतो.

वेगवेगळ्या फ्रिक्वेन्सीच्या प्रवाहांनी चालणाऱ्या स्थायी चुंबक आणि इलेक्ट्रोमॅग्नेट्ससह जलप्रणालीच्या चुंबकीय प्रक्रियेसाठी स्थापनेचे काही प्रकल्प येथे आहेत.

अंजीर मध्ये. 2. दोन दंडगोलाकार स्थायी चुंबकांसह पाण्याचे चुंबकीयकरण करण्यासाठी यंत्राचा आकृती दर्शवितो 3, चुंबकीय सर्किटच्या अंतर 2 मध्ये पाण्याचा प्रवाह पोकळ फेरोमॅग्नेटिक कोर 4 द्वारे तयार होतो एल केसमध्ये ठेवलेले चुंबकीय क्षेत्र 0.5 T आहे, ग्रेडियंट 100.00 T / m आहे अंतराची रुंदी 2 मिमी.

तांदूळ. 2. पाणी चुंबकीय करण्यासाठी उपकरणाची योजना

तांदूळ. 3.पाणी प्रणालीच्या चुंबकीय उपचारांसाठी डिव्हाइस

इलेक्ट्रोमॅग्नेट्ससह सुसज्ज उपकरणे मोठ्या प्रमाणावर वापरली जातात. या प्रकारचे उपकरण अंजीर मध्ये दर्शविले आहे. 3. यात अनेक इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स असतात 3 सह कॉइल 4 डायमॅग्नेटिक कोटिंगमध्ये ठेवलेले असते 1. हे सर्व लोखंडी पाईपमध्ये असते 2. डायमॅग्नेटिक कव्हरद्वारे संरक्षित पाईप आणि शरीरातील अंतरामध्ये पाणी वाहते. या अंतरातील चुंबकीय क्षेत्राची ताकद 45,000-160,000 A/m आहे. या प्रकारच्या उपकरणाच्या इतर आवृत्त्यांमध्ये, इलेक्ट्रोमॅग्नेट्स ट्यूबवर बाहेरून ठेवलेले असतात.

सर्व मानले गेलेल्या उपकरणांमध्ये, पाणी तुलनेने अरुंद अंतरांमधून जाते, म्हणून ते घन निलंबनापासून पूर्व-साफ केले जाते. अंजीर मध्ये. 4 ट्रान्सफॉर्मर प्रकारच्या उपकरणाचा आकृती दर्शवितो. यात इलेक्ट्रोमॅग्नेटिक कॉइल 2 सह जू 1 आहे, ज्याच्या खांबांमध्ये डायमॅग्नेटिक सामग्रीची ट्यूब 3 घातली आहे. वेगवेगळ्या फ्रिक्वेन्सीच्या पर्यायी किंवा स्पंदन करणार्‍या प्रवाहांसह पाणी किंवा सेल्युलोजवर उपचार करण्यासाठी हे उपकरण वापरले जाते.

उत्पादनाच्या विविध क्षेत्रांमध्ये यशस्वीरित्या वापरल्या जाणार्‍या केवळ सर्वात सामान्य डिव्हाइस डिझाइनचे येथे वर्णन केले आहे.

चुंबकीय क्षेत्र सूक्ष्मजीवांच्या महत्त्वपूर्ण क्रियाकलापांच्या विकासावर देखील परिणाम करतात. मॅग्नेटोबायोलॉजी हे एक विकसनशील वैज्ञानिक क्षेत्र आहे जे अन्न उत्पादनाच्या जैवतंत्रज्ञान प्रक्रियेसह व्यावहारिक अनुप्रयोग शोधत आहे. पुनरुत्पादन, मॉर्फोलॉजिकल आणि सांस्कृतिक गुणधर्म, चयापचय, एंजाइम क्रियाकलाप आणि सूक्ष्मजीवांच्या जीवन क्रियाकलापांच्या इतर पैलूंवर स्थिर, परिवर्तनीय आणि स्पंदनशील चुंबकीय क्षेत्रांचा प्रभाव दिसून येतो.

सूक्ष्मजीवांवर चुंबकीय क्षेत्राचा प्रभाव, त्यांच्या भौतिक मापदंडांकडे दुर्लक्ष करून, मॉर्फोलॉजिकल, सांस्कृतिक आणि जैवरासायनिक गुणधर्मांच्या फेनोटाइपिक परिवर्तनशीलतेकडे नेतो. काही प्रजातींमध्ये, उपचारांच्या परिणामी, रासायनिक रचना, प्रतिजैविक रचना, विषाणू, प्रतिजैविकांना प्रतिकार, फेजेस आणि अतिनील विकिरण बदलू शकतात. कधीकधी चुंबकीय क्षेत्र थेट उत्परिवर्तन घडवून आणतात, परंतु अधिक वेळा ते एक्स्ट्राक्रोमोसोमल अनुवांशिक संरचनांवर परिणाम करतात.

सेलवरील चुंबकीय क्षेत्राची यंत्रणा स्पष्ट करणारा कोणताही सामान्यतः स्वीकारलेला सिद्धांत नाही. कदाचित, सूक्ष्मजीवांवर चुंबकीय क्षेत्राचा जैविक प्रभाव पर्यावरणीय घटकाद्वारे अप्रत्यक्ष प्रभावाच्या सामान्य यंत्रणेवर आधारित आहे.