2012 г.  Справочники. Магнитотерапия.  

• Современные виды постоянных магнитов, их параметры.  
• Применение магнитофоров в медицине.   
• Определение полярности магнита (с помощью компаса).   
• Омагничивание воды  
• Предельно допустимые уровни магнитного поля.   
• Электрические предохранители 
• Замена электросчётчиков (точности 2,5 на 2,0) 
• Биоритмы человека 

Магниты и магнитные поля

Магнитное поле Земли, на её дневной поверхности, в средних широтах европейской части России, имеет значения - приблизительно 0.05 миллитесл (мТл), что в старых единицах СГС составляет 0.5 Гаусс. С первого тысячелетия нашей эры, величина земного, геомагнитного поля уменьшилась более чем вдвое и человеческий организм испытывает синдромы его дефицита, который можно восполнить благодаря магнитотерапии с помощью внешних источников магнитного поля.

 
  Рис.1 Силовые линии магнитного поля Земли

Силовые линии нормального магнитного поля направлены на север и вниз (они входят в землю почти отвесно, под углом, порядка I = 70°, с небольшим, в семь градусов, склонением на восток; это в Московской области, а в других районах страны - параметры геомагнитного поля могут отличаться).


// Соотношение величин:
0.05 мТл (магнитная индукция в ед.СИ) = 0.5 Гаусс (магнитн. индукц. в ед. СГС - внесистемная) = 0.5 Эрстед (напряженность поля в единицах С Г С)

1мТл = 0.8 кА/м (килоампер на метр)    
1Тл = 800 кА/м    
1000 кА/м = 1.26 Т (Тесл)



Современные виды постоянных магнитов и приблизительные максимальные значения индукции на их полюсной поверхности:

- магниты с полимерным наполнителем, применяемые в медицине эластичные магнитофоры (магнитопласты, магнитоэласты). Br = до 0.05 Тесл (50 миллитесл = 500 Гаусс).

- ферриты (керамические ферритобариевые магниты, ферромагниты). Br = 0.1 - 0.4 Тл (1000 - 4000 Гаусс).

- термостабильные магниты "Альнико" (Alnico) на основе сплавов железо-аллюминий-никель-медь-кобальт . Br = 0.7 - 1.2 Тл.

- спечённые редкоземельные магниты на основе сплавов самарий-кобальт (металлокерамика). Br = 0.8 - 1.1 Тл.

- термоустойчивые магниты на основе сплавов железо-хром-кобальт; выдерживают максимальные рабочие температуры до 400 – 450 °С. Br = 1 - 1.4 Тл.

- НЕОДИМОВЫЕ - редкоземельные супермагниты на основе сплавов неодим-железо-бор (Nd-Fe-B). Они хрупкие и чувствительные к температуре (допустимый нагрев - только до 80 °C). Имеют невысокую коррозионную стойкость - легко окисляются. Спечённые неодимовые магниты имеют преимущество - наибольшую, по сравнению с остальными видами магнитов, силу остаточной магнитной индукции Br = 1.2 - 1.4 Тл (12000 - 14000 Гаусс).

- сверхпроводящие магниты могут иметь максимальные значения индукц. Br > 5 Тесл

// Для усиления (концентрации силовых линий) магнитного поля - используют полюсные наконечники в виде конусов, что значительно увеличивает индукцию в малом объёме.


 
Рис.2 Формы и размеры - от магнитиков на холодильник до супермагнитов

"Железные кобальтовые" магниты - более стойкие к механическим воздействиям, к размагничиванию (их коэрцитивная сила) и высоким температурам, чем керамические и неодимовые.

Из нескольких магнитов, соединяя их последовательно (разноимёнными полюсами) - можно собирать магнитные батареи. В итоге - повышение мощности и более протяжённые и линейные (на достаточном расстоянии) силовые линии поля.



Основные характеристики постоянных магнитов:

Остаточная магнитная индукция (Br, Тесл или Гаусс) - намагниченность, оставшаяся после намагничивания материала, из которого изготовлен постоянный магнит, измеренная на его поверхности, в замкнутой системе. Единица измерения - Тесла, в системе СИ или Гаусс, в системе СГС. Это основная характеристика м а г н и т а. Иногда, эту величину называют - "сила магнита".

Магнитная индукция (В, Тесл или Гаусс) - результат приборного измерения (гауссметром или магнитометром) реального, фактического поля магнита на каком-то расстоянии от него или на его поверхности.

Коэрцитивная сила (Hc, кА/м) - величина внешнего магнитного поля, требуемого для полного размагничивания магнита, намагниченного до состояния насыщения. Характеризует устойчивость к размагничиванию.

Максимальное энергетическое произведение, (BH)maxМГсЭ (МГауссЭрстед, в системе СГС) - мощность магнита.

Температурный коэффициент остаточной магнитной индукции - характеризует изменение магнитной индукции от температуры.

Максимальная рабочая температура (Tmax, градусов по Цельсию) - предел температуры, при которой магнит временно теряет часть своих магнитных свойств. При последующем охлаждении - все магнитные свойства восстанавливаются (в отличие от точки Кюри).

Точка Кюри - температура, выше которой исчезает намагниченность ферромагнетиков.

  Никель - +358 °C 
  Железо - +769 °C.
  Кобальт - +1121 °C   

 
Рис.3 Пример топографии магнитного поля (распределение магнитной индукции в пространстве)

// комментарий автора сайта KAKRAS.RU
Магнитное поле быстро убывает, с расстоянием: в четырёх-пяти сантиметрах от полюса дискового магнита (с габаритами высоты и диаметра - до первых сантиметров) - будет раз в десять слабее, чем на его поверхности, а в десяти-двенадцати сантиметрах - более чем в сто раз. Для подковообразных, замкнутых на себя магнитов, дальность действия поля от их полюсов - ещё меньше.


Определение полярности магнита с помощью компаса

У компаса - на географический север (там располагается магнитный Юг, см. рисунок 1) показывает северный полюс его стрелки. С учётом того, что разноимённые полюса притягиваются, можно определить полярность магнита. Цветовая маркировка магнитов может отличаться или отсутствовать, поэтому используют дублирующие стандартные символы - N (Север, North) и S (Юг, South).


Рис.4 Определение полярности магнита с помощью компаса

Применение магнитов в медицине

Магнитотерапия (лечебное использование постоянных, импульсных и переменных магнитных полей) применяется в медицине для профилактики и лечения многих заболеваний. Индукция (у поверхности полюса) применяемых в лечебных целях магнитов (постоянных керамических магнитофоров или индукторов - электромагнитов) составляет, стандартно, порядка 25-40 миллитесл (соответствует 250-400 Гаусс) для постоянного, до 50 мТл - для пульсирующего и 1-5 мТл (в геометрическом центре цилиндрического индуктора-соленоида) для переменного магнитного поля. Продолжительность воздействия, обычно - 10-20 мин. Процедуры проводят 4-6 раз в неделю в количестве 15-20 на курс лечения.

Аппликатором магнитным, с индукцией постоянного поля 10 миллитесл (100 Гаусс) - воздействуют по 8-10 часов в сутки. Его крепят пластырем к биологически активным точкам (БАТ), носят в виде кулона или клипс, а также на поясе. Для магнитопунктуры (акупрессура, точечный массаж с помощью магнитного аппликатора с индукц. до 50 мТл) применяют игольчатые или шаровидные насадки на магнит, воздействуя на биоточки в течение 20-30 секунд (нажатием 5-7 раз на каждую БАТ, последовательно меняя полярность). Полюса магнитов действуют по-разному, в зависимости от полярности и времени суток. Южный полюс магнита - оказывает успокаивающее действие, северный - тонизирующее.

Суммарная индукция всех установленных пациенту магнитных индукторов постоянного поля - не должна превышать 50 миллитесл (примерная сила магнитов от обоих наушников обычного плеера), при пятнадцатиминутной непрерывной процедуре. Импульсные источники - до 500-1400 мТл в сотые доли секунды.

 

Показания к магнитотерапии: атеросклероз, заболевания нервной системы, гипертония, боли в сердце и сердцебиение, язвенная болезнь желудка и двенадцатиперстной кишки, отёки, заболевания кожи, неврозы и др. Магнитотерапия улучшает реологические свойства крови: повышается её текучесть.

ПРОТИВОПОКАЗАНИЯ к применению магнитов: ранний постинфарктный период, выраженная гипотония, склонность к кровотечениям, системные заболевания крови, беременность, тяжелое течение ишемической болезни сердца, злокачественные новообразования, послеоперационный период (при опасности кровотечений), наличие металлических имплантантов, индивидуальная непереносимость. Изделия с магнитами нельзя использовать людям с кардиостимулятором или другими электронными приборами в организме и детям до двух лет.

Омагничивание воды

При магнитной (на больших градиентах, в постоянном, переменном или пульсирующем магн. поле; для этого можно использовать электромагниты и соленоиды) активации жидкостей, в том числе и воды, при их турбулентном движении (что, эквивалентно действию переменного магнитн. поля), в результате обработки - происходит размалывание кластеров (это легче осуществляется при достаточно высоких температурах рабочего вещества). Омагниченные жидкости приобретают повышенную текучесть, более однородную структуру и высокую растворяющую способность. Намагниченная вода улучшает проницаемость биологических мембран тканевых клеток, чистит сосуды, снижает избыточное количество холестерина в крови и печени, регулирует артериальное давление, нормализует обмен веществ, способствует выведению камней из почек, поэтому - широко применяется в медицине (с использованием физиотерапевтических приборов), для лечения и профилактики многих болезней, а так же в сельском хозяйстве - для полива растений и замачивания семян. Полезные, лечебные свойства, после активации, сохраняются у жидкости - в течение первых десятков часов (бывает и дольше, в зависимости от условий хранения).

Для магнитной активации воды нужны достаточно мощные магниты силой 100-200 мТл (1000-2000 Гаусс) и почти непосредственный их контакт с водой (для питьевой воды - через тонкую, герметичную перегородку), учитывая быстрое уменьшение индукции магнитного поля с расстоянием (на порядок - в четырёх-пяти сантиметрах от поверхности керамических кольцевых магнитов). Оптимальная, при омагничивании, скорость воды - 0.5-2 метра в секунду. Взаимное расположение полюсов активатора в реверсивной (отталкиваются) двухмагнитной системе - N-S S-N или S-N N-S . Вода проходит через силовые линии магнитных полей разного направления. Расстояние между магнитами - пять-десять сантиметров.

// Дальность эффективного действия магнитного поля на жидкость - составляет лишь первые сантиметры от поверхности полюса магнита. В десяти-пятнадцати сантиметрах - индукция на два порядка меньше максимальной, что недостаточно для омагничивания воды.

По-другому работают магнитные активаторы, используемые для борьбы с накипью и коррозией в теплоэнергетическом оборудовании (в системах горячего водоснабжения, паровых котлах, теплообменниках, системах отопления, в нефтяной промышленности и т.д.) Жидкости, при их ламинарном движении, обрабатываются постоянным магнитным полем. При этом происходит поляризация прецессии ядерных (протонных) и электронных спинов (времени, на их достаточную раскрутку, требуется немного - примерно 2-3 секунды) и деформация ионов солей в растворе, с их последующей кристаллизацией. В воде, после такой магнитной обработки - улучшается коагуляция примесей и выпадение их в осадок, увеличивается скорость кристаллизации растворённых веществ (не на поверхности нагрева, а в массе воды; образуются кристаллы солей меньших размеров, но в большем их количестве). Образованные агрегатные структуры остаются во взвешенном мелкодисперсном состоянии, в виде хлопьев и рыхлого шлама, и дальше - вымываются потоком воды в шламоуловители.

// для локального удаления накипи (известковых отложений карбоната кальция, содержащегося в "жесткой" воде) и очистки от других отложений на стенках паровых котлов - эффективно применяется акустический, ультразвуковой метод защиты.

Магниты с индукцией у полюсов 0.05-0.5 Тл (оптимальная сила поля в рабочей зоне имеет величину 0.1-0.2Тл = 1000-2000 Гаусс), располагаются на магнитопроницаемых трубах (из пластика или магнитомягкого металла), до насосного оборудования (в 1 - 5 метрах) или более чем через 15 м после него. Если на стенках труб отопления или радиаторов есть накипь (отложения солей), то - омагниченная вода растворяет и удаляет её. Обработанная магнитным полем вода может сохранять антинакипный эффект достаточно долго - больше недели (в зависимости от условий хранения, особенно - температуры, уровня исходной общей минерализации, интенсивности перемешивания и хим. состава).

// так как омагничивание постоянным нереверсивным магнитным полем, в ламинарном потоке или в стоячей воде, кристаллизует и осаждает некоторые растворенные соли - применять такую воду можно только в технических целях.

ПРИЛОЖЕНИЯ

Предельно допустимые уровни (ПДУ) постоянного магнитного поля (по времени, в течение трудового дня), воздействие которых не вызывает заболеваний или отклонений в состоянии здоровья в процессе работы или в отдаленные сроки жизни настоящего и последующего поколения. Для условий общего (на все тело) и локального (кисти рук, предплечье) воздействия. Таблица по нормам СанПиН 2.2.4.1191-03 (2003 г.) в производственных условиях.

// Уровень постоянного магнитного поля оценивают в единицах напряженности магнитного поля (Н) в А/м (ампер / килоампер на метр) или в ед. магнитной индукции (В) в мТл (миллитесл).


Для переменного / периодического магнитного поля (ПМП) частотой 50 Гц - нормы жестче:

 Время пребывания (час) / Допустимые уровни МП, Н [А/м] / В [мкТл] при воздействии
                     общем                  локальном
  1               1600 / 2000              6400 / 8000
  2                800 / 1000              3200 / 4000
  4                400 / 500               1600 / 2000
  8                 80 / 100                800 / 1000 

// 1000 мкТл = 1 мТл

При необходимости пребывания персонала в зонах с различной напряженностью (индукцией) ПМП, общее время выполнения работ в этих зонах не должно превышать предельно допустимое для зоны с максимальной напряженностью.

[ на главную страницу ]

  Copyright © 2007-2012, KAKRAS.RU