抗磁性物质的磁悬浮仿真及密度测量

利用COMSOL、Fluent和EDEM软件,仿真预测出不同磁悬浮装置下样品密度与悬浮高度之间的函数关系.在理论分析磁悬浮检测装置与原理的基础上,采用COMSOL软件模拟装置的磁场分布,通过拟合得到中心线上磁场强度表达式,并利用Fluent与EDEM软件耦合预测样品的悬浮高度.通过不同密度、不同磁铁间距的磁悬浮分组实验,验证数值仿真结果的正确性.实验结果表明,当磁铁间距为45 mm时,样品密度与悬浮高度呈线性关系,测量偏差为-0.001 5~0.013 0 g/cm³;当磁铁间距为60 mm时,样品密度与悬浮高度服从多项式函数关系,测量偏差达到-0.006 4~0.013 0 g/cm³.该数值仿真方法使用方便且密度检测精度高.     

抗磁性高密度物质的磁悬浮密度测量方法

为了克服现有磁悬浮密度测量方法存在测量范围小（0.8~2.3 g/cm³）的缺点,提出全新的针对抗磁性高密度物质的密度测量方法.该方法将高密度物质通过一定长度的细线悬挂,并将高密度物质置于水平放置的磁悬浮装置中,高密度物质在重力、浮力、拉力和磁力的综合作用下产生横向悬浮位移.在分析顺磁溶液中物质受力情况的基础上,建立物质横向悬浮位移与密度的关联函数关系,基于该函数关系实现高密度物质密度的精确测量.实验结果表明,采用该方法可以测量小尺寸高密度样品（如铜、铝和玻璃等）的密度,测量精度为0.028~0.165 g/cm³.随着样品密度的增加,测量偏差呈现增大的趋势.