为了提高电磁力、加快响应速度,提出一种永磁屏蔽式耐高压高速开关电磁铁,采用NdFeB稀土永磁材料作为磁屏蔽元件,减少漏磁并加快了动态响应.基于有限元方法建立电磁铁的动态数学模型,并通过实验进行验证,实验与仿真基本吻合,响应误差为3.2%,验证模型的有效性.在此基础上,对该高速开关电磁铁进行动态仿真,探讨永磁体长度、厚度、激磁方向,盆口高,耐压环厚度,隔磁片长度,前隔磁角和后隔磁角等结构参数对响应时间的影响规律.结合实际设计要求,结果表明,采用优化后的结构参数研制的永磁屏蔽式耐高压高速开关电磁铁在0.6mm行程时的响应时间为2.20ms.
目的观察硅胶包埋永磁铁犬体内植入的生物安全性,探讨依据指南针原理设计的排尿报警装置临床应用的安全性。方法成年雄性犬,体质量11～12kg,随机分为实验组(n=8)和对照组(n=4):实验组植入硅胶包埋的直径10mm、厚3mm的钕铁硼永磁铁,其表面磁感应强度为0.30T;对照组植入同等规格的经硅胶包埋的钕铁硼合金。将植入物固定在膀胱前壁,饲养1年,观察其生存情况及局部病理变化,对比观察术前和术后犬尿液。结果实验组8只犬中,1只术后10h死于手术并发症,另1只术后3周因肠道内铁丝被永磁铁吸住而出现肠梗阻,其他6只犬和对照组4只犬术后一般情况良好,精神、食欲及二便无明显异常,切口愈合良好,无感染发生。术后1年处死,在这10只犬中,大网膜与膀胱壁在植入物周围发生粘连,植入物周围的纤维囊壁薄,其下方的膀胱壁增厚,膀胱黏膜面正常。植入物周围组织炎症反应和纤维囊级别均为2级。术前和术后尿常规无明显异常。结论钕铁硼永磁铁经硅胶包埋后具有良好的生物安全性,值得进一步研究。
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