సాంకేతిక ప్రయోజనాల కోసం అయస్కాంత క్షేత్రాల అప్లికేషన్

సాంకేతిక ప్రయోజనాల కోసం, అయస్కాంత క్షేత్రాలు ప్రధానంగా ఉపయోగించబడతాయి:

• మెటల్ మరియు చార్జ్డ్ కణాలపై ప్రభావం,

• నీరు మరియు సజల ద్రావణాల అయస్కాంతీకరణ,

• జీవ వస్తువులపై ప్రభావం.

మొదటి సందర్భంలో అయిస్కాంత క్షేత్రం ఇది మెటల్ ఫెర్రో అయస్కాంత మలినాలనుండి వివిధ ఆహార మాధ్యమాలను శుద్ధి చేయడానికి మరియు చార్జ్డ్ కణాలను వేరుచేసే పరికరాలలో వేరుచేసేవారిలో ఉపయోగించబడుతుంది.

రెండవది, నీటి భౌతిక-రసాయన లక్షణాలను మార్చే లక్ష్యంతో.

మూడవది - జీవ స్వభావం యొక్క ప్రక్రియలను నియంత్రించడానికి.

అయస్కాంత వ్యవస్థలను ఉపయోగించి అయస్కాంత విభజనలలో, ఫెర్రో అయస్కాంత మలినాలను (ఉక్కు, తారాగణం ఇనుము మొదలైనవి) బల్క్ మాస్ నుండి వేరు చేస్తారు. తో సెపరేటర్లు ఉన్నాయి శాశ్వత అయస్కాంతాలు మరియు విద్యుదయస్కాంతాలు. అయస్కాంతాల ట్రైనింగ్ శక్తిని లెక్కించడానికి, ఎలక్ట్రికల్ ఇంజనీరింగ్ యొక్క సాధారణ కోర్సు నుండి తెలిసిన సుమారు సూత్రం ఉపయోగించబడుతుంది.

ఇక్కడ Fm అనేది ట్రైనింగ్ ఫోర్స్, N, S అనేది శాశ్వత అయస్కాంతం లేదా విద్యుదయస్కాంతం యొక్క మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క క్రాస్-సెక్షన్, m2, V అనేది మాగ్నెటిక్ ఇండక్షన్, T.

ట్రైనింగ్ ఫోర్స్ యొక్క అవసరమైన విలువ ప్రకారం, విద్యుదయస్కాంతం ఉపయోగించినప్పుడు అయస్కాంత ప్రేరణ యొక్క అవసరమైన విలువ నిర్ణయించబడుతుంది, అయస్కాంత శక్తి (Iw):

ఇక్కడ I అనేది విద్యుదయస్కాంతం యొక్క కరెంట్, A, w అనేది విద్యుదయస్కాంతం యొక్క కాయిల్ యొక్క మలుపుల సంఖ్య, Rm అనేది అయస్కాంత నిరోధకతకు సమానం

ఇక్కడ lk అనేది స్థిరమైన క్రాస్ సెక్షన్ మరియు మెటీరియల్‌తో మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క వ్యక్తిగత విభాగాల పొడవు, m, μk అనేది సంబంధిత విభాగాల యొక్క అయస్కాంత పారగమ్యత, H / m, Sk అనేది సంబంధిత విభాగాల క్రాస్ సెక్షన్, m2, S మాగ్నెటిక్ సర్క్యూట్ యొక్క క్రాస్ సెక్షన్, m2, B అనేది ఇండక్షన్, T.

సర్క్యూట్ యొక్క అయస్కాంతేతర విభాగాలకు మాత్రమే అయస్కాంత నిరోధకత స్థిరంగా ఉంటుంది. అయస్కాంత విభాగాల కోసం, RM యొక్క విలువ అయస్కాంతీకరణ వక్రతలను ఉపయోగించి కనుగొనబడుతుంది, ఎందుకంటే ఇక్కడ μ అనేది వేరియబుల్ పరిమాణం.

శాశ్వత అయస్కాంత క్షేత్ర విభజనలు

సరళమైన మరియు అత్యంత పొదుపుగా ఉండే సెపరేటర్లు శాశ్వత అయస్కాంతాలతో ఉంటాయి, ఎందుకంటే వాటికి కాయిల్స్‌ను శక్తివంతం చేయడానికి అదనపు శక్తి అవసరం లేదు. ఉదాహరణకు, ఫెర్రస్ మలినాలనుండి పిండిని శుభ్రం చేయడానికి బేకరీలలో వీటిని ఉపయోగిస్తారు. ఈ సెపరేటర్లలోని టేప్ రికార్డర్ల యొక్క మొత్తం ట్రైనింగ్ ఫోర్స్, ఒక నియమం ప్రకారం, కనీసం 120 N ఉండాలి. అయస్కాంత క్షేత్రంలో, పిండి ఒక సన్నని పొరలో, 6-8 mm మందంతో, ఎక్కువ వేగంతో కదలాలి. 0.5 m / s కంటే.

శాశ్వత అయస్కాంత విభజనలు కూడా ముఖ్యమైన నష్టాలను కలిగి ఉన్నాయి: వాటి ట్రైనింగ్ శక్తి చిన్నది మరియు అయస్కాంతాల వృద్ధాప్యం కారణంగా కాలక్రమేణా బలహీనపడుతుంది. విద్యుదయస్కాంతాలతో ఉన్న సెపరేటర్లు ఈ ప్రతికూలతలను కలిగి ఉండవు, ఎందుకంటే వాటిలో ఇన్స్టాల్ చేయబడిన విద్యుదయస్కాంతాలు డైరెక్ట్ కరెంట్ ద్వారా శక్తిని పొందుతాయి. వారి ట్రైనింగ్ ఫోర్స్ చాలా ఎక్కువగా ఉంటుంది మరియు కాయిల్ కరెంట్ ద్వారా సర్దుబాటు చేయవచ్చు.

అంజీర్ లో. 1 బల్క్ మలినాలు కోసం విద్యుదయస్కాంత విభజన యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది.విభజన పదార్థం స్వీకరించే హాప్పర్ 1లోకి మృదువుగా ఉంటుంది మరియు కన్వేయర్ 2 వెంట అయస్కాంతేతర పదార్థంతో (ఇత్తడి, మొదలైనవి) తయారు చేయబడిన డ్రైవ్ డ్రమ్ 3కి కదులుతుంది. డ్రమ్ 3 స్థిర విద్యుదయస్కాంత DC 4 చుట్టూ తిరుగుతుంది.

సెంట్రిఫ్యూగల్ ఫోర్స్ పదార్థాన్ని అన్‌లోడ్ చేసే రంధ్రం 5లోకి విసిరివేస్తుంది మరియు విద్యుదయస్కాంతం 4 యొక్క అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క చర్యలో ఉన్న ఫెర్రో-మలినాలను కన్వేయర్ బెల్ట్‌కు "స్టిక్" చేస్తుంది మరియు అవి అయస్కాంతాల చర్య క్షేత్రాన్ని విడిచిపెట్టిన తర్వాత మాత్రమే దాని నుండి వేరు చేయబడతాయి. ఫెర్రో-ఇప్యూరిటీస్ కోసం అన్‌లోడ్ హోల్‌లోకి పడిపోవడం 6. కన్వేయర్ బెల్ట్‌పై ఉత్పత్తి పొర సన్నగా ఉంటే, వేరు చేయడం మంచిది.

చెదరగొట్టబడిన వ్యవస్థలలో చార్జ్ చేయబడిన కణాలను వేరు చేయడానికి అయస్కాంత క్షేత్రాలను ఉపయోగించవచ్చు.ఈ విభజన లోరెంజ్ శక్తులపై ఆధారపడి ఉంటుంది.

ఇక్కడ Fl అనేది చార్జ్ చేయబడిన కణంపై పనిచేసే శక్తి, N, k అనేది అనుపాత కారకం, q అనేది కణ ఛార్జ్, C, v అనేది కణ వేగం, m / s, N అయస్కాంత క్షేత్ర బలం, A / m, a అనేది ఫీల్డ్ మరియు వెలాసిటీ వెక్టర్స్ మధ్య కోణం.

సానుకూలంగా మరియు ప్రతికూలంగా చార్జ్ చేయబడిన కణాలు, లోరెంజ్ శక్తుల చర్యలో అయాన్లు వ్యతిరేక దిశలలో విక్షేపం చెందుతాయి, అదనంగా, వివిధ వేగాలతో కణాలు వాటి వేగాల పరిమాణానికి అనుగుణంగా అయస్కాంత క్షేత్రంలో కూడా క్రమబద్ధీకరించబడతాయి.

అన్నం. 1. బల్క్ మలినాలు కోసం విద్యుదయస్కాంత విభజన యొక్క రేఖాచిత్రం

నీటిని అయస్కాంతీకరించే పరికరాలు

ఇటీవలి సంవత్సరాలలో నిర్వహించిన అనేక అధ్యయనాలు నీటి వ్యవస్థల యొక్క అయస్కాంత చికిత్స యొక్క సమర్థవంతమైన అప్లికేషన్ యొక్క అవకాశాన్ని చూపించాయి - సాంకేతిక మరియు సహజ జలాలు, పరిష్కారాలు మరియు సస్పెన్షన్లు.

నీటి వ్యవస్థల అయస్కాంత చికిత్స సమయంలో, కిందివి సంభవిస్తాయి:

• గడ్డకట్టే త్వరణం - నీటిలో సస్పెండ్ చేయబడిన ఘన కణాల సంశ్లేషణ,

• అధిశోషణం యొక్క నిర్మాణం మరియు మెరుగుదల,

• బాష్పీభవన సమయంలో ఉప్పు స్ఫటికాలు ఏర్పడటం నౌక యొక్క గోడలపై కాదు, కానీ వాల్యూమ్‌లో,

• ఘనపదార్థాల కరిగిపోవడాన్ని వేగవంతం చేయడం,

• ఘన ఉపరితలాల తేమలో మార్పు,

• కరిగిన వాయువుల ఏకాగ్రతలో మార్పు.

అన్ని జీవసంబంధమైన మరియు అత్యంత సాంకేతిక ప్రక్రియలలో నీరు చురుకుగా పాల్గొంటున్నందున, అయస్కాంత క్షేత్రం ప్రభావంతో దాని లక్షణాలలో మార్పులు విజయవంతంగా ఆహార సాంకేతికత, ఔషధం, రసాయన శాస్త్రం, బయోకెమిస్ట్రీ మరియు వ్యవసాయంలో కూడా ఉపయోగించబడతాయి.

ద్రవంలో పదార్థాల స్థానిక సాంద్రత సహాయంతో, సాధించడం సాధ్యమవుతుంది:

• డీశాలినేషన్ మరియు సహజ మరియు సాంకేతిక జలాల నాణ్యతను మెరుగుపరచడం,

• సస్పెండ్ చేయబడిన మలినాలు నుండి ద్రవాలను శుభ్రపరచడం,

• ఆహార ఫిజియోలాజికల్ మరియు ఫార్మకోలాజికల్ సొల్యూషన్స్ యొక్క కార్యాచరణను నియంత్రించండి,

• సూక్ష్మజీవుల ఎంపిక పెరుగుదల ప్రక్రియల నియంత్రణ (బ్యాక్టీరియా, ఈస్ట్ యొక్క పెరుగుదల మరియు విభజన రేటు యొక్క త్వరణం లేదా నిరోధం),

• మురుగునీటి బాక్టీరియా లీచింగ్ ప్రక్రియల నియంత్రణ,

• మాగ్నెటిక్ అనస్థీషియాలజీ.

ఘర్షణ వ్యవస్థలు, రద్దు మరియు స్ఫటికీకరణ ప్రక్రియల యొక్క లక్షణాలను నియంత్రించడం:

• గట్టిపడటం మరియు వడపోత ప్రక్రియల సామర్థ్యాన్ని పెంచడం,

• లవణాలు, స్థాయి మరియు ఇతర సంచితాల డిపాజిట్ల తగ్గింపు,

• మొక్కల పెరుగుదలను మెరుగుపరచడం, వాటి దిగుబడిని పెంచడం, అంకురోత్పత్తి.

అయస్కాంత నీటి చికిత్స యొక్క లక్షణాలను గమనించండి. 1. అయస్కాంత చికిత్సకు ఒకటి లేదా అంతకంటే ఎక్కువ అయస్కాంత క్షేత్రాల ద్వారా నిర్ణీత వేగంతో తప్పనిసరిగా నీటి ప్రవాహం అవసరం.

2.అయస్కాంతీకరణ ప్రభావం శాశ్వతంగా ఉండదు, కానీ అయస్కాంత క్షేత్రం ముగిసిన కొంత సమయం తర్వాత అదృశ్యమవుతుంది, గంటలు లేదా రోజులలో కొలుస్తారు.

3. చికిత్స యొక్క ప్రభావం అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఇండక్షన్ మరియు దాని ప్రవణత, ప్రవాహం రేటు, నీటి వ్యవస్థ యొక్క కూర్పు మరియు క్షేత్రంలో ఉన్న సమయంపై ఆధారపడి ఉంటుంది. చికిత్స ప్రభావం మరియు అయస్కాంత క్షేత్ర బలం యొక్క పరిమాణం మధ్య ప్రత్యక్ష అనుపాతం లేదని గుర్తించబడింది. అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క వంపు ఒక ముఖ్యమైన పాత్ర పోషిస్తుంది. ఏకరీతి కాని అయస్కాంత క్షేత్రం వైపు నుండి ఒక పదార్ధం మీద పనిచేసే F శక్తి వ్యక్తీకరణ ద్వారా నిర్ణయించబడుతుందని మనం పరిగణించినట్లయితే ఇది అర్థమవుతుంది.

ఇక్కడ x అనేది పదార్ధం యొక్క యూనిట్ వాల్యూమ్‌కు అయస్కాంత ససెప్టబిలిటీ, H అనేది అయస్కాంత క్షేత్ర బలం, A / m, dH / dx అనేది తీవ్రత ప్రవణత

నియమం ప్రకారం, అయస్కాంత క్షేత్ర ఇండక్షన్ విలువలు 0.2-1.0 T పరిధిలో ఉంటాయి మరియు ప్రవణత 50.00-200.00 T / m.

అయస్కాంత చికిత్స యొక్క ఉత్తమ ఫలితాలు 1-3 m / s కు సమానమైన ఫీల్డ్‌లో నీటి ప్రవాహం రేటుతో సాధించబడతాయి.

నీటిలో కరిగిన పదార్థాల స్వభావం మరియు ఏకాగ్రత ప్రభావం గురించి చాలా తక్కువగా తెలుసు. అయస్కాంతీకరణ ప్రభావం నీటిలో ఉప్పు మలినాలను రకం మరియు పరిమాణంపై ఆధారపడి ఉంటుందని కనుగొనబడింది.

వివిధ పౌనఃపున్యాల ప్రవాహాల ద్వారా నడిచే శాశ్వత అయస్కాంతాలు మరియు విద్యుదయస్కాంతాలతో నీటి వ్యవస్థల అయస్కాంత చికిత్స కోసం సంస్థాపనల యొక్క కొన్ని ప్రాజెక్టులు ఇక్కడ ఉన్నాయి.

అంజీర్ లో. 2.రెండు స్థూపాకార శాశ్వత అయస్కాంతాలతో నీటిని అయస్కాంతీకరించే పరికరం యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది 3, బోలు ఫెర్రో అయస్కాంత కోర్ 4 ద్వారా ఏర్పడిన అయస్కాంత సర్క్యూట్ యొక్క గ్యాప్ 2లో నీరు ప్రవహిస్తుంది L అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క ఇండక్షన్ 0.5 T, ప్రవణత 100.00 T / m గ్యాప్ యొక్క వెడల్పు 2 మిమీ.

అన్నం. 2. నీటిని అయస్కాంతీకరించే పరికరం యొక్క పథకం

అన్నం. 3.నీటి వ్యవస్థల అయస్కాంత చికిత్స కోసం పరికరం

విద్యుదయస్కాంతాలతో కూడిన ఉపకరణాలు విస్తృతంగా ఉపయోగించబడుతున్నాయి. ఈ రకమైన పరికరం అంజీర్లో చూపబడింది. 3. ఇది అనేక విద్యుదయస్కాంతాలను కలిగి ఉంటుంది 3 కాయిల్స్ 4 ఒక డయామాగ్నెటిక్ పూతలో ఉంచబడుతుంది 1. ఇవన్నీ ఇనుప పైపులో ఉన్నాయి 2. నీరు పైపు మరియు శరీరం మధ్య ఖాళీలోకి ప్రవహిస్తుంది, డయామాగ్నెటిక్ కవర్ ద్వారా రక్షించబడుతుంది. ఈ గ్యాప్‌లో అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క బలం 45,000-160,000 A / m. ఈ రకమైన ఉపకరణం యొక్క ఇతర సంస్కరణల్లో, విద్యుదయస్కాంతాలు బయటి నుండి ట్యూబ్లో ఉంచబడతాయి.

పరిగణించబడిన అన్ని పరికరాలలో, నీరు సాపేక్షంగా ఇరుకైన ఖాళీల గుండా వెళుతుంది, కాబట్టి ఇది ఘన సస్పెన్షన్ల నుండి ముందే శుభ్రం చేయబడుతుంది. అంజీర్ లో. 4 ట్రాన్స్‌ఫార్మర్ రకం ఉపకరణం యొక్క రేఖాచిత్రాన్ని చూపుతుంది. ఇది విద్యుదయస్కాంత కాయిల్స్ 2 తో యోక్ 1ని కలిగి ఉంటుంది, దీని ధ్రువాల మధ్య డయామాగ్నెటిక్ పదార్థం యొక్క ట్యూబ్ 3 వేయబడుతుంది. వివిధ పౌనఃపున్యాల యొక్క ప్రత్యామ్నాయ లేదా పల్సేటింగ్ ప్రవాహాలతో నీరు లేదా సెల్యులోజ్‌ను చికిత్స చేయడానికి పరికరం ఉపయోగించబడుతుంది.

ఉత్పత్తి యొక్క వివిధ రంగాలలో విజయవంతంగా ఉపయోగించబడే అత్యంత సాధారణ పరికర నమూనాలు మాత్రమే ఇక్కడ వివరించబడ్డాయి.

అయస్కాంత క్షేత్రాలు సూక్ష్మజీవుల యొక్క ముఖ్యమైన కార్యకలాపాల అభివృద్ధిని కూడా ప్రభావితం చేస్తాయి. మాగ్నెటోబయాలజీ అనేది అభివృద్ధి చెందుతున్న శాస్త్రీయ రంగం, ఇది ఆహార ఉత్పత్తి యొక్క బయోటెక్నాలజీ ప్రక్రియలతో సహా ఆచరణాత్మక అనువర్తనాలను ఎక్కువగా కనుగొంటుంది. పునరుత్పత్తి, పదనిర్మాణ మరియు సాంస్కృతిక లక్షణాలు, జీవక్రియ, ఎంజైమ్ కార్యకలాపాలు మరియు సూక్ష్మజీవుల జీవిత కార్యకలాపాల యొక్క ఇతర అంశాలపై స్థిరమైన, వేరియబుల్ మరియు పల్సేటింగ్ అయస్కాంత క్షేత్రాల ప్రభావం వెల్లడైంది.

సూక్ష్మజీవులపై అయస్కాంత క్షేత్రాల ప్రభావం, వాటి భౌతిక పారామితులతో సంబంధం లేకుండా, పదనిర్మాణ, సాంస్కృతిక మరియు జీవరసాయన లక్షణాల యొక్క సమలక్షణ వైవిధ్యానికి దారితీస్తుంది. కొన్ని జాతులలో, చికిత్స ఫలితంగా, రసాయన కూర్పు, యాంటిజెనిక్ నిర్మాణం, వైరలెన్స్, యాంటీబయాటిక్స్కు నిరోధకత, ఫేజెస్ మరియు UV రేడియేషన్ మారవచ్చు. కొన్నిసార్లు అయస్కాంత క్షేత్రాలు ప్రత్యక్ష ఉత్పరివర్తనాలకు కారణమవుతాయి, అయితే తరచుగా అవి ఎక్స్‌ట్రాక్రోమోజోమల్ జన్యు నిర్మాణాలను ప్రభావితం చేస్తాయి.

సెల్‌పై అయస్కాంత క్షేత్రం యొక్క యంత్రాంగాన్ని వివరించే సాధారణంగా ఆమోదించబడిన సిద్ధాంతం లేదు. బహుశా, సూక్ష్మజీవులపై అయస్కాంత క్షేత్రాల జీవ ప్రభావం పర్యావరణ కారకం ద్వారా పరోక్ష ప్రభావం యొక్క సాధారణ యంత్రాంగంపై ఆధారపడి ఉంటుంది.