基于三维磁场的磁性颗粒调控装置制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种基于三维磁场的磁性颗粒调控装置，包括支撑架、绝缘工作腔和六根导磁棒；支撑架包括长方体框架结构，在长方体框架结构的每个面上开设有固定孔，绝缘工作腔设置在长方体框架结构内，六根导磁棒各自的一端分别与绝缘工作腔相抵接；在六根导磁棒上分别套设有脉冲线圈，在脉冲线圈上套设有极化线圈，极化线圈卡固在固定孔内，在极化线圈和脉冲线圈上分别设置有接线柱，接线导柱分别通过导线与电源的正极和负极连接。本发明专利技术能够将三维定时保持恒定取向磁场与脉冲磁场相结合，以实现对绝缘工作腔内的磁性纳米颗粒的深度聚集。

Magnetic particle control device based on three dimensional magnetic field

The present invention provides a magnetic particle control device based on 3D magnetic field, which comprises a support frame, an insulating working chamber and six guide bar; the support frame comprises a rectangular frame structure, in each rectangular frame structure on the surface of the fixing hole is arranged, the insulation cavity is arranged in the rectangular frame, six guide bar each end is respectively connected with the insulation cavity; in the six guide bar are respectively sheathed with a pulse coil in the pulse coil is sleeved on the polarization coil polarized coil is fixedly clamped on the fixing hole in the polarization coil and the pulse coil are respectively provided with terminal wiring pillar are respectively connected through positive and negative with the power supply wire. The invention can combine three dimensional timing to maintain constant orientation magnetic field and pulsed magnetic field, so as to achieve deep agglomeration of magnetic nanoparticles in insulation working chamber.

【技术实现步骤摘要】
基于三维磁场的磁性颗粒调控装置
本专利技术涉及磁场调控
，更为具体地，涉及一种基于三维磁场的磁性颗粒调控装置。
技术介绍
由于磁性纳米颗粒的体积较小，磁性较弱，因此可以广泛应用于不同的领域，对于某些特定领域，需要将磁性纳米颗粒注入到溶液的特定位置，再在外界施加外界交变磁场，在交变磁场的作用下，磁性纳米颗粒中的磁畴排列方向也会随着磁场的方向交替变化，在旋转变化的过程中，磁畴相互碰撞磨擦，从而产生热量，通过这种磁滞生热方式对溶液内的特定位置进行加热实现上述加热装置的首要条件是能将磁性纳米颗粒移动到溶液的特定位置，但对于溶液内较深的位置，由于磁场难于调控，无法实现深部磁性纳米颗粒的靶向调控。因此，急需一种基于三维磁场的磁性颗粒调控装置，以实现磁性纳米颗粒的深度调控。
技术实现思路
鉴于上述问题，本专利技术的目的是提供一种基于三维磁场的磁性颗粒调控装置，以解决在溶液的深部位置处，磁性纳米颗粒难于调控的问题。本专利技术提供的基于三维磁场的磁性颗粒调控装置，包括：支撑架、绝缘工作腔、六根导磁棒、六组极化线圈、六组脉冲线圈；其中，支撑架包括底板、上板、下板和四个侧板，四个侧板分别竖立在底板上，上板、下板与四个侧板组成长方体框架结构，绝缘工作腔设置在长方体框架结构内，在绝缘工作腔内装有磁性纳米颗粒溶液，在上板、下板和四个侧板上分别开设有固定孔；六根导磁棒分为三组各自沿X轴、Y轴和Z轴方向对称设置；六组脉冲线圈均绕制成圆环状，六组脉冲线圈各自套设在一根导磁棒上，在每组脉冲线圈上均设置有两个接线柱，两个接线柱分别通过导线与电源的正极和负极连接；六组极化线圈均绕制成圆环状，六组极化线圈各自套设在一组脉冲线圈上，且六组极化线圈分别对应卡固在上板、下板和四个侧板卡固的固定孔内，六根导磁棒各自的一端分别与绝缘工作腔相抵接；在每组极化线圈上均设置有两个接线导柱，两个接线导柱分别通过导线与电源的正极和负极连接。与现有技术相比，本专利技术提供的基于三维磁场的磁性颗粒调控装置，通过在绝缘工作腔的六个方向分别设置一根导磁棒，在每根导磁棒上依次套设有脉冲线圈和极化线圈，极化线圈通电后形成三维定时保持恒定取向磁场，脉冲线圈充电后形成脉冲磁场，利用三维极化磁场与脉冲磁场相结合，以实现对绝缘工作腔内的磁性纳米颗粒的深度调控。附图说明通过参考以下结合附图的说明，并且随着对本专利技术的更全面理解，本专利技术的其它目的及结果将更加明白及易于理解。在附图中：图1为根据本专利技术实施例的基于三维磁场的磁性颗粒调控装置的结构示意图；图2为图1沿A-A线的剖视图；图3为根据本专利技术实施例的极化线圈的结构示意图；图4为图3沿B-B线的剖视图；图5为根据本专利技术实施例的脉冲线圈的结构示意图；图6为图5沿D-D线的剖视图。图中的附图标记包括：支撑架1、底板11、上板12、侧板13、斜撑14、导磁棒2、限位凸起21、脉冲线圈3、进水口31、出水口32、接线柱33、极化线圈4、进水口41、出水口42、接线导柱43、绝缘工作腔5。具体实施方式以下将结合附图对本专利技术的具体实施例进行详细描述。如图1-图6所示，本专利技术提供的基于三维磁场的磁性颗粒调控装置，包括：支撑架1、六根导磁棒2、六组脉冲线圈3、六组极化线圈4和绝缘工作腔5；其中，支撑架1起到支撑固定导磁棒2、脉冲线圈3、极化线圈4和绝缘工作腔5的作用，支撑架1包括底板11、上板12、下板和侧板13(为了看清基于三维磁场的磁性颗粒调控装置的内部结构，图1中省略了底板和两个侧板)，侧板13的数量为四个，四个侧板13竖立在底板11上，上板12位于下板的上方，上板12和下板的四条边分别通过螺钉与一个侧板14相固定，上板12、下板和四个侧板13组装成长方体框架结构，在上板12、下板和四个侧板13上分别开设有固定孔，固定孔用于卡固极化线圈4。为了增加侧板13与底板11之间的稳定性，在侧板13与底板11之间设置斜撑14，斜撑14为直角三角形，斜撑14的两条直角边分别与侧板13、底板11固定连接。六组极化线圈4分别卡固在上板12、下板和四个侧板13的固定孔内，即两组相对的极化线圈4沿X轴方向设置，另外两组相对的极化线圈4沿Y轴方向设置，剩下两组相对的极化线圈4沿Z轴方向设置。在基于三维磁场的磁性颗粒调控装置工作时，两组相对的极化线圈同时充电，沿X轴、Y轴或Z轴产生定时保持恒定取向磁场。产生定时保持恒定取向磁场的条件为极化线圈的匝数相同，且充入的电流大小相同，以X轴为例，两组相对的极化线圈会在X轴产生两个强度相同、方向相同的磁场，从而在X轴方向形成定时保持恒定取向磁场。由于极化线圈4需要充电，因此，极化线圈4也需要散热，防止被融化，因此，极化线圈4采用空心的铜管绕制而成，最终绕制成圆环状，极化线圈4中间的空心圆用于供脉冲线圈3插入；空心的铜管可以实现水的流动，从而对极化线圈4进行散热。本专利技术中，铜管绕制的层数为1-20层，每层为5-50匝。为了实现极化线圈4的水冷循环，在极化线圈4上开设有数量相同的进水口41和出水口42，图3中示出了两个进水口41和两个出水口42，两个进水口41和两个出水口42分别通过水管与水冷箱连通，水冷箱内的水从进水口41进入极化线圈4，再从出水口42流回到水冷箱内，完成一次水冷循环，水冷箱内自带有水泵，水泵用于将水冷箱内的水抽进极化线圈的进水口41。本专利技术中，极化线圈4采用二进二出的方式实现水冷循环，如要更快速地冷却极化线圈4，可以增加进水口41和出水口42的数量。为了实现极化线圈4的充电，在极化线圈4上还设置有两个接线导柱43，其中的一个接线导柱43通过导线与电源的正极电性连接，另一个接线导柱43通过导线与电源的负极电性连接，形成闭合的回路。六组脉冲线圈3分别插入并穿过一个极化线圈4，使极化线圈4套在脉冲线圈3上，两者为过盈配合，从而实现脉冲线圈3的固定。脉冲线圈3同极化线圈4一样，两组相对的脉冲线圈3沿X轴方向设置，另外两组相对的脉冲线圈3沿Y轴方向设置，剩下两组相对的脉冲线圈3沿Z轴方向设置。在基于三维磁场的磁性颗粒调控装置工作时，脉冲线圈3单独充电，从而产生一个脉冲磁场。脉冲线圈3也需要冷却降温，防止在充电时被高温融化，脉冲线圈3也采用空心的铜管绕制而成，铜管的层数为1-20层，每层为5-200匝。在脉冲线圈3上开设有数量相同的进水口31和出水口32，由于脉冲线圈3充入的电流要大于极化线圈4充入的电流，因此，在脉冲线圈3上设置的进水口31的数量大于极化线圈4上设置的进水口41的数量，图5中示出了四个进水口41和四个出水口42分别通过水管与水冷箱连通，实现脉冲线圈3四进四出的水冷循环。本专利技术并不局限于脉冲线圈3使用四进四出的水冷循环，可以根据实际需要调整进水口31和出水口32的数量。在脉冲线圈3上还设置有两个接线柱33，两个接线柱33中的一个通过导线与电源的正极连接，另一个通过导线与电源的负极电性连接，形成闭合回路。本专利技术还可以通过另一种方案实现水循环，该方案为：脉冲线圈3与极化线圈4均为实心的铜线，铜线并排绕制有水管，水管包括进水口和出水口，进水口和出水口分别与水冷箱连通，通过水管实现水冷循环，以对铜线降温。六根导磁棒2分别插入一组脉冲线圈3的空心圆中，也就是将脉冲线圈3套在导磁棒2上，实现两组相对的导磁棒2沿X轴方向设置本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种基于三维磁场的磁性颗粒调控装置，其特征在于，包括：支撑架、绝缘工作腔、六根导磁棒、六组极化线圈、六组脉冲线圈；其中，所述支撑架包括底板、上板、下板和四个侧板，四个侧板分别竖立在所述底板上，所述上板、所述下板与四个侧板组成长方体框架结构，所述绝缘工作腔设置在所述长方体框架结构内，在所述绝缘工作腔内装有磁性纳米颗粒溶液，在所述上板、所述下板和四个侧板上分别开设有固定孔；六根导磁棒分为三组各自沿X轴、Y轴和Z轴方向对称设置；六组脉冲线圈均绕制成圆环状，六组脉冲线圈各自套设在一根导磁棒上，在每组脉冲线圈上均设置有两个接线柱，两个接线柱分别通过导线与电源的正极和负极连接；六组极化线圈均绕制成圆环状，六组极化线圈各自套设在一组脉冲线圈上，且六组极化线圈分别对应卡固在所述上板、所述下板和四个侧板的固定孔内，六根导磁棒各自的一端分别与所述绝缘工作腔相抵接；在每组极化线圈上均设置有两个接线导柱，两个接线导柱分别通过导线与所述电源的正极和负极连接。

【技术特征摘要】
1.一种基于三维磁场的磁性颗粒调控装置，其特征在于，包括：支撑架、绝缘工作腔、六根导磁棒、六组极化线圈、六组脉冲线圈；其中，所述支撑架包括底板、上板、下板和四个侧板，四个侧板分别竖立在所述底板上，所述上板、所述下板与四个侧板组成长方体框架结构，所述绝缘工作腔设置在所述长方体框架结构内，在所述绝缘工作腔内装有磁性纳米颗粒溶液，在所述上板、所述下板和四个侧板上分别开设有固定孔；六根导磁棒分为三组各自沿X轴、Y轴和Z轴方向对称设置；六组脉冲线圈均绕制成圆环状，六组脉冲线圈各自套设在一根导磁棒上，在每组脉冲线圈上均设置有两个接线柱，两个接线柱分别通过导线与电源的正极和负极连接；六组极化线圈均绕制成圆环状，六组极化线圈各自套设在一组脉冲线圈上，且六组极化线圈分别对应卡固在所述上板、所述下板和四个侧板的固定孔内，六根导磁棒各自的一端分别与所述绝缘工作腔相抵接；在每组极化线圈上均设置有两个接线导柱，两个接线导柱分别通过导线与所述电源的正极和负极连接。2.如权利要求1所述的基于三维磁场的磁性颗粒调控装置，其...

【专利技术属性】
技术研发人员：李春红，马毅龙，陈登明，易载兴，周安若，孙建春，
申请(专利权)人：重庆科技学院，
类型：发明
国别省市：重庆,50