Визначення фізико-хімічних характеристик магнітної рідини при реалізації методу на основі електромагнітного перетворювача

Abstract

Запропоновано безконтактний трипараметровий електромагнітний метод сумісного визначення магнітної сприйнятливості κ, питомої електричної провідності χ та температури t зразка магнітної рідини. Розглянуто теоретичні положення роботи індуктивного параметричного електромагнітного перетворювача (ІПЕП) з пробою магнітної рідини. В результаті дослідження універсальних функцій перетворення ІПЕП з пробою магнітної рідини, отримали подальший розвиток теоретичні положення роботи ІПЕП стосовно можливості оцінювання статичних параметрів магнітних рідин. Оскільки урахування впливу вихрових струмів призводить до необхідності визначення трьох параметрів магнітних рідин тільки одним ІПЕП, доведена необхідність використання схеми включення індуктивного ІПЕП з пробою магнітної рідини, яка передбачає компенсацію заважаючої зовнішньої індуктивності L₁ за допомогою компенсуючої ємності Р567 задля підвищення точності вимірювань фізико-хімічних параметрів магнітних рідин. Роботу схеми, засновано на тому, що вихрова ЕРС збуджує магнітний потік у зразку досліджуваної магнітної рідини, котрий складається геометрично зі збуджуючим магнітним потоком від зовнішнього джерела, створюючи результуючий магнітний потік Ф₂ₜ у досліджуваному зразку магнітної рідини, при цьому результуючий магнітний потік зменшується за величиною і зсувається за фазовим кутом по відношенню до збуджуючого магнітного потоку, а все це в свою чергу, призводить до змінення компонентів сигналів ІПЕП, а саме: індуктивності Lit та опору Ω₂ₜ, які пов’язані з фізико-хімічними параметрами κ, χ і t зразка магнітної рідини. У подальших дослідженнях, задля підвищення ефективності очищення стічних вод міні-пивоварні, рекомендується застосування магнітної рідини у комплексних методах очищення, які передбачають застосування магнітних рідин у фільтрах доочищення стічних вод харчових виробництв кислого та лужного складу.

A non-contact three-parameter electromagnetic method for measuring magnetic susceptibility κ, electrical conductivity χ, and temperature t of a ferrofluid sample is proposed. Theoretical principles of the operation of the inductive parametric electromagnetic transducer (IPET) with a sample of ferro-fluid are considered. As a result of studies of the universal functions of transformation of the IPET with a sample of the ferro-fluid, the theoretical provisions of the work of the IPET were further developed, which are related to the possibility of estimating the static parameters of the magnetic fluid. Because record of the effect of eddy currents leads to the need to determine three parameters of magnetic fluids with only one IPET, the necessity of using an inductive IPET switching circuit with a ferro-fluid sample, which provides for compensation of interfering external inductance L₁ using a compensating capacitance P567 to improve the accuracy of measurements of the physical and chemical parameters of magnetic fluids, has been proved. The operation of the circuit is based on the fact that the eddy EMF excites a magnetic flux in the sample of the magnetic fluid under study, which is added geometrically with the excited magnetic flux from an external source, creating the resulting magnetic flux Ф₂ₜ in the sample of the magnetic fluid under study, while the resulting magnetic flux decreases in magnitude and shifts by the phase angle in relation to the excited magnetic flux, all this leads to a change in the components of the signals of the IPET, that is: inductance Lit and resistance Ω₂ₜ, which are associated with the physicochemical parameters κ, χ and t of the magnetic fluid sample. In further studies, in order to increase the efficiency of wastewater treatment of a mini-brewery, it is recommended to use a magnetic fluid in complex cleaning methods that involve the use of magnetic fluids in filters for post-treatment of wastewater from food production of acidic and alkaline composition.