鋼管消磁方法和裝置的製作方法
2023-09-16 05:27:35 1
專利名稱：鋼管消磁方法和裝置的製作方法
技術領域：
本發明涉及ー種消磁方法和裝置，尤其是一種鋼管消磁方法和裝置，屬於鋼管消磁的技術領域。
背景技術：
由於鋼管具有支撐和輸送兩種重要的功能，因此在生產和生活中得到廣泛應用。 而鋼管作為鐵磁性材料，在外界磁場作用下會產生剩磁。這些剩磁的存在會使鋼管相互之間以及鋼管和其它鐵磁性材料產生カ的作用，這對會對鋼管的搬運帶來不便。同時在對鋼管進行焊接吋，剩磁會使電弧產生偏轉從而影響焊接質量。此外剩磁也會對鋼管周圍的電子電氣、設備產生幹擾。鐵磁性材料具有剩磁是因為其內部的磁疇出現有序分布。而在加熱、劇烈震動或外界衰減的振蕩磁場作用下鐵磁性材料內部磁疇有序分布會被打亂從而失磁。採用加熱或劇烈震動消磁能耗大，一般很少採用。採用衰減的振蕩磁場進行消磁有交流消磁和直流消磁兩種方法。交流消磁受交流電頻率的限制使得消磁效果較差，且消磁後的物品放置一段時間後會剩磁有恢復的現象。直流消磁需要根據剩磁的大小選擇合適的消磁電流，但受電流調節線性度的限制，達到理想的消磁效果比較困難，電流調節十分麻煩。此外現有的交直流消磁都需要用電纜環繞或穿繞鋼管，使得設備體積較大，安裝使用麻煩。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術中存在的不足，提供一種鋼管消磁方法和裝置，其結構簡単，安裝調試方便，能耗低，適用範圍廣，安全可靠。按照本發明提供的技術方案，一種鋼管消磁方法，所述鋼管消磁方法包括如下步驟
a、提供待消磁的鋼管，並利用磁化線圈對鋼管進行近飽和磁化，以使得鋼管內的剩磁轉變為磁場強度、磁場方向一致的磁場；
b、在上述鋼管的一端套有消磁線圈，通過消磁線圈產生與鋼管內磁場方向相反，磁場強度相應的磁場，以抵消鋼管內的磁場強度。所述步驟a中，對鋼管進行近飽和磁化時，鋼管以所需的速度穿過磁化線圈。—種鋼管消磁裝置，包括將エ頻交流電轉換為直流電的整流器TZ，所述整流器TZ 的直流輸出端連接有線圈，井能通過線圈產生所需的磁化磁場與消磁磁場，磁化磁場與消磁磁場的磁場方向相反，磁場強度相應，以能夠通過磁化磁場對待消磁的鋼管進行近飽和磁化，且通過消磁磁場抵消鋼管近飽和磁化後的磁場。所述線圈包括磁化線圈及消磁線圈；所述磁化線圈通過第一開關與整流器TZ的直流輸出端相連。所述消磁線圈的一端通過第一電容與第二開關的靜端相連，消磁線圈的另一端與第一電阻及整流器TZ的直流輸出端相連，第二開關的動端能與第一電阻對應與消磁線圈相連的另一端及整流器TZ的另一直流輸出端相連。所述消磁線圈的一端通過第二電容與第二電阻相連，第二電阻對應與第二電容相連的另一端與消磁線圈相連，以使得第二電容與第二電阻串聯後與消磁線圈並聯；消磁線圈的一端與第三開關的靜端相連，第三開關的動端能與整流器TZ的直流輸出端對應的連接端V1+、V2_及V3+相連，消磁線圈對應與第三開關相連的另一端與整流器TZ的另一直流輸出端相連。所述線圈採用r25mm2的漆包線繞制，線圈的寬度為15 30cm，線圈的繞制匝數為 50 300匝。所述整流器TZ為橋式整流器或雙極性開關電源。所述第一電阻為可變電阻器。所述線圈的內徑大於待消磁鋼管外徑l(T30cm。本發明的優點先通過磁化線圈對鋼管進行近飽和磁化，使得鋼管內的磁場方向及強度一致，再通過消磁線圈產生的消磁磁場對磁化磁場進行抵消，以完成對鋼管的消磁過程，能夠適用於其他類似鋼管材料的消磁；結構簡單，安裝調試方便，能耗低，適用範圍
廣，安全可靠。
圖I為本發明對鋼管進行近飽和磁化的電路原理圖。圖2為本發明對鋼管進行消磁的電路原理圖。圖3為本發明對鋼管進行消磁的另一種電路原理圖。附圖標記說明K_交流開關、TZ-整流器、Kl-第一開關、K2-第二開關、K3-第三開關、Cl-第一電容、C2-第二電容、LI-磁化線圈、L2-消磁線圈、Rl-第一電阻及R2-第二電阻。
具體實施例方式下面結合具體附圖和實施例對本發明作進一步說明。為了能夠快速方便地對具有剩磁的鋼管進行消磁，本發明消磁方法包括如下步驟，具體為
a、提供待消磁的鋼管，並利用磁化線圈LI對鋼管進行近飽和磁化，以使得鋼管內的剩磁轉變為磁場強度、磁場方向一致的磁場；
一般地，待消磁鋼管內的磁場雜亂無序，目前對鋼管進行消磁時，主要針對不同剩磁來調節消磁電流，操作麻煩；當在磁化線圈LI內流過磁化電流,磁化線圈LI能產生相應的磁化磁場，當所述磁化磁場達到所需的強度時，能夠使得鋼管內產生磁場強度及磁場方向一致的磁場，在對鋼管進行近飽和磁化時，一般需要鋼管以所需的速度穿過磁化線圈LI，鋼管穿過磁化線圈LI的速度可以根據鋼管的管徑與磁化線圈LI的磁場強度來決定；
b、在上述鋼管的一端套有消磁線圈L2，通過消磁線圈LI產生與鋼管內磁場方向相反， 磁場強度相應的磁場，以抵消鋼管內的磁場強度。當磁化線圈LI內通入的磁化電流確定後，能夠知道相應的近飽和磁化的方向及強度；為了避免產生幹擾，再利用消磁線圈L2進行消磁，當消磁線圈L2通電後，調節消磁線圈L2內電流方向，使得消磁線圈L2產生與磁化線圈LI產生的磁場強度相應,磁場方向相
4反的磁場，根據磁場的矢量特性，能夠對近飽和磁化的磁場抵消後達到消磁的目的。通過消磁線圈L2進行消磁吋，一般只需要在鋼管的端頭建立消磁磁場即可，從而能夠擴展消磁的使用範圍。磁化線圈Ll和消磁線圈L2可以根據鋼管的管徑進行繞制，磁化線圈Ll及消磁線圈L2的寬度在15 30cm，磁化線圈Ll及消磁線圈L2的內徑應大於鋼管外徑至少10cm，同時不大於30cm，以便能更好地磁化和消磁；磁化線圈Ll及消磁線圈L2孔用直徑為4 25讓2 的漆包線繞制，繞制匝數在5(Γ300匝內。為了能夠達到上述消磁方法，一般地需要利用相應的消磁裝置，消磁裝置主要線圈內電流的流向和大小，從而改變線圈產生磁場方向和大小，改變鋼管端頭的磁場強度，直至使得鋼管內的磁場強度降低為零，實現對鋼管的消磁。具體地，所述消磁裝置包括將エ頻交流電轉換為直流電的整流器ΤΖ，所述整流器 TZ的直流輸出端連接有線圈，井能通過線圈產生所需的磁化磁場與消磁磁場，磁化磁場與消磁磁場的磁場方向相反，磁場強度相應，以能夠通過磁化磁場對待消磁的鋼管進行近飽和磁化，且通過消磁磁場抵消鋼管近飽和磁化後的磁場。所述線圈包括磁化線圈Ll及消磁線圈L2，圖1中顯示了磁化線圈Ll與整流器TZ連接配合的結構示意圖，圖2中顯示了消磁線圈L2與整流器TZ連接配合的結構示意圖，圖3中顯示了消磁線圈L2與整流器TZ連接配合的另ー種結構示意圖。圖1中，整流器TZ的交流輸入端通過交流開關K與エ頻交流電的L端、N端相連； 整流器TZ的直流輸出端通過第一開關Kl與磁化線圈Ll相連，第一開關Kl閉合後，磁化線圈Ll與整流器TZ形成一個閉合迴路。當磁化線圈Ll的閉合迴路產生電流吋，根據右手螺旋定理可知，磁化線圈Ll能產生相應的磁化磁場，當流過磁化線圈Ll的電流大小及方向不同吋，能夠得到不同磁場強度及方向的磁化磁場。當待消磁的鋼管穿過磁化線圈Ll吋，能夠使得鋼管內的剩磁轉變為磁場方向及強度一致的磁場，所述磁場與磁化線圈Ll產生的磁場方向及大小一致。磁化線圈Ll產生的消磁磁場大小根據鋼管來進行匹配設定。圖2中，整流器TZ的交流輸入端通過交流開關K與エ頻交流電的L端、N端相連， 消磁線圈L2的一端通過第一電容Cl與第二開關Κ2的靜端相連，消磁線圈的另一端與第一電阻Rl及整流器TZ的直流輸出端相連，第二開關Κ2的動端能與第一電阻Rl對應與消磁線圈相連的另一端及整流器TZ的另一直流輸出端相連。第一電阻Rl為可變電阻器，整流器TZ為橋式整流器或可調開關電源。當交流開關K閉合，整流器TZ與エ頻交流電電連接， 當第二開關Κ2的動端與整流器TZ連接吋，消磁線圈L2、第一電容Cl與整流器TZ形成閉合回流，能夠對第一電容Cl進行充電；經過相應延時後，第二開關Κ2的動端與第一電阻Rl 相連，第一電阻R1、第一電容Cl與消磁線圈L2構成迴路，利用第一電容Cl的對外放電能夠產生二次消磁磁場；通過第一電容Cl放電產生的二次磁場能夠對鋼管的消磁達到ー個更理想的效果；且調節整流器TZ輸出的電壓、第一電阻Rl調整到合適的數值能夠實現所需的消磁效果。圖3中，所述消磁線圈的一端通過第二電容C2與第二電阻R2相連，第二電阻R2 對應與第二電容C2相連的另一端與消磁線圈相連，以使得第二電容C2與第二電阻R2串聯後與消磁線圈並聯；消磁線圈的一端與第三開關Κ3的靜端相連，第三開關Κ3的動端能與整流器TZ的直流輸出端對應的連接端VI+、V2-及V3+相連，消磁線圈對應與第三開關Κ3相連的另一端與整流器TZ的另一直流輸出端相連。此處，整流器TZ可以採用多個調壓器結合橋式整流器獲得不同極性和大小的直流電，也可以選用雙極性且大小可調的開關電源。當第三開關K3的動端與連接端Vl+相連時，消磁線圈L2與整流器TZ構成閉合迴路，消磁線圈L2產生與鋼管上磁場方向相反的磁場，能夠抵消鋼管上的磁化磁場；經過延時後，第三開關K3的動端與連接端V2-相連，此時流入消磁線圈L2的電流方向及大小均改變，消磁線圈L2產生的消磁磁場方向及大小均改變，再經過延時後，第三開關K3的動端與連接端V3+相連，消磁線圈L2產生消磁磁場的方向及大小再次改變，通過這次磁場方向、強度改變後，能夠逐步抵消鋼管內的磁化磁場，達到對鋼管的消磁效果。同時，圖2和圖3中的消磁結構也能夠實現對鋼管的近飽和磁化過程，同時實現近飽和磁化和消磁過程時，只要通過整流器TZ改變消磁線圈L2產生磁場的方向及磁場強度即可。如圖廣圖3所示使用時，先通過磁化線圈LI對鋼管進行近飽和磁化，使得鋼管內的磁場方向及強度一致，再通過消磁線圈L2使鋼管的兩端分別產生與剩磁反向的且大小相同的磁場，利用磁場的矢量特性實現消磁，進而完成對鋼管的消磁。本裝置能夠適用於其他類似鋼管材料的消磁；結構簡單，安裝調試方便，能耗低，適用範圍廣，安全可靠。
權利要求
1.一種鋼管消磁方法，其特徵是，所述鋼管消磁方法包括如下步驟(a)、提供待消磁的鋼管，並利用磁化線圈對鋼管進行近飽和磁化，以使得鋼管內的剩磁轉變為磁場強度、磁場方向一致的磁場；(b)、在上述鋼管的一端套有消磁線圈，通過消磁線圈產生與鋼管內磁場方向相反，磁場強度相應的磁場，以抵消鋼管內的磁場強度。
2.根據權利要求I所述的鋼管消磁方法，其特徵是所述步驟(a)中，對鋼管進行近飽和磁化時，鋼管以所需的速度穿過磁化線圈。
3.一種鋼管消磁裝置，其特徵是包括將工頻交流電轉換為直流電的整流器TZ，所述整流器TZ的直流輸出端連接有線圈，並能通過線圈產生所需的磁化磁場與消磁磁場，磁化磁場與消磁磁場的磁場方向相反，磁場強度相應，以能夠通過磁化磁場對待消磁的鋼管進行近飽和磁化，且通過消磁磁場抵消鋼管近飽和磁化後的磁場。
4.根據權利要求3所述的鋼管消磁裝置，其特徵是所述線圈包括磁化線圈及消磁線圈；所述磁化線圈通過第一開關(Kl)與整流器TZ的直流輸出端相連。
5.根據權利要求4所述的鋼管消磁裝置，其特徵是所述消磁線圈的一端通過第一電容(Cl)與第二開關(K2)的靜端相連，消磁線圈的另一端與第一電阻(Rl)及整流器TZ的直流輸出端相連，第二開關(K2)的動端能與第一電阻(Rl)對應與消磁線圈相連的另一端及整流器TZ的另一直流輸出端相連。
6.根據權利要求4所述的鋼管消磁裝置，其特徵是所述消磁線圈的一端通過第二電容(C2)與第二電阻(R2)相連，第二電阻(R2)對應與第二電容(C2)相連的另一端與消磁線圈相連，以使得第二電容(C2)與第二電阻(R2)串聯後與消磁線圈並聯；消磁線圈的一端與第三開關(K3)的靜端相連，第三開關(K3)的動端能與整流器TZ的直流輸出端對應的連接端VI+、V2-及V3+相連，消磁線圈對應與第三開關(K3)相連的另一端與整流器TZ的另一直流輸出端相連。
7.根據權利要求3所述的鋼管消磁裝置，其特徵是所述線圈採用4 25_2的漆包線繞制，線圈的寬度為15 30cm，線圈的繞制匝數為5(T300匝。
8.根據權利要求3所述的鋼管消磁裝置，其特徵是所述整流器TZ為橋式整流器或雙極性開關電源。
9.根據權利要求5所述的鋼管消磁裝置，其特徵是所述第一電阻(Rl)為可變電阻器。
10.根據權利要求3所述的鋼管消磁裝置，其特徵是所述線圈的內徑大於待消磁鋼管外徑10 30cm。
全文摘要
本發明涉及一種消磁方法和裝置，尤其是一種鋼管消磁方法和裝置，屬於鋼管消磁的技術領域。按照本發明提供的技術方案，一種鋼管消磁方法，所述鋼管消磁方法包括如下步驟a、提供待消磁的鋼管，並利用磁化線圈對鋼管進行近飽和磁化，以使得鋼管內的剩磁轉變為磁場強度、磁場方向一致的磁場；b、在上述鋼管的一端套有消磁線圈，通過消磁線圈產生與鋼管內磁場方向相反，磁場強度相應的磁場，以抵消鋼管內的磁場強度。本發明能夠適用於其他類似鋼管材料的消磁；結構簡單，安裝調試方便，能耗低，適用範圍廣，安全可靠。
文檔編號H01F13/00GK102543359SQ20121005773
公開日2012年7月4日 申請日期2012年3月7日 優先權日2012年3月7日
發明者徐明亮 申請人:無錫城市職業技術學院