以霍爾電壓作為磁化水監測指標的可行性研究

以作者查詢圖書館館藏

、以作者查詢臺灣博碩士

、以作者查詢全國書目

、勘誤回報

、線上人數：7

、訪客IP：3.17.184.90

姓名

涂文耀(Weng-yao Tu) 查詢紙本館藏

畢業系所

土木工程學系

論文名稱

以霍爾電壓作為磁化水監測指標的可行性研究
(Feasibility Study on The Monitoring Indices of Magnetic Water for Hall Voltage)

相關論文

★ 水泥製程於資源再利用之研究	★ 焚化底渣水洗前處理及應用之探討
★ 鈦鐵礦氯化爐碴應用於道路基底層及礦尾渣水洗前處理之研究	★ 水洗礦尾渣造粒後之粒料特性探討
★ 水洗礦尾渣取代水泥製品中細粒料之可行性研究	★ 陶瓷業無機性污泥資源化用於人工細粒料及自充填混凝土之研究
★ 磚製品中摻配鈦砂之較佳配比研究	★ 單維電化學傳輸陽離子技術抑制混凝土ASR之研究
★ 不同醇類製備聚丙烯酸酯應用於水泥基材的行為研究	★ 人工粒料作為路基材料及CLSM對RC構件和金屬腐蝕之影響研究
★ 經高溫製程產生含矽再生粒料之鹼質活性研究	★ 改質人工粒料的應用策略基礎研究
★ 爐碴作為混凝土細粒料的膨脹安定化方法及檢測技術研究	★ 鎂鋁氧化物及類水滑石對氯離子吸附行為之研究
★ 以CFB副產石灰作為水淬爐石粉激發劑之可行性探討	★ 加速鋰離子傳輸技術中不同電極間距對離子傳輸行為的影響研究

檔案

[Endnote RIS 格式]

[Bibtex 格式]

[相關文章]

[文章引用]

[完整記錄]

[館藏目錄]

[檢視]

[下載]

本電子論文使用權限為同意立即開放。
已達開放權限電子全文僅授權使用者為學術研究之目的，進行個人非營利性質之檢索、閱讀、列印。
請遵守中華民國著作權法之相關規定，切勿任意重製、散佈、改作、轉貼、播送，以免觸法。

摘要(中)

將磁化水用於混凝土工程，目前仍無價廉且有效監測磁化水磁化程度的方法，因此難以掌握混凝土品質的改善程度。本研究嘗試利用水磁化過程中產生的霍爾電壓，作為即時監測水磁化的指標。研究初期尋求能穩定量測霍爾電壓的方法，再探討水流量和流速對霍爾電壓的影響，最後並觀察磁化水的基本性質，及霍爾電壓與水泥砂漿抗壓強度、流度值及凝結時間的關係。
研究結果發現若使用導電管、長電極、外加電容和循環水可量測到相對穩定的霍爾電壓，但其再現性則不令人滿意。加大水流量和流速會增加霍爾電壓，但不易建立有意義的統計關係。使用磁化水可縮短水泥漿的凝結時間，增加砂漿的抗壓強度及降低砂漿的流度值。

摘要(英)

In applying magnetic water into concrete engineering, there isn’’t any cheap and efficient way to monitor the degree of magnetization of magnetic water currently. Therefore, it’’s hard to control the quality of concrete. This research temps to take Hall voltage produced in the process of magnetization as the monitoring indicator of magnetic water. The preliminary research starts in searching for methods that enable to measure the Hall voltage stably, furthermore, how water amount and its flow speed affect the Hall voltage. At the end, observe the character of magnetic water, and the relationships of the Hall voltage against compressive strength of hydraulic cement mortars, its flow value, and setting time.
The results indicate that the stability of the Hall voltage can be measured with tubes of electric conduction, long electrode, plus capacitance, and circulating water, however, the reproducibility is not satisfied. The increase of water amount and its flow rate increases the Hall voltage, but the statistics is meaningless. Use of magnetic water can reduce the setting time of cement paste, increase the compression strength, and reduce the flow value of cement mortars.

關鍵字(中)

★ 混凝土
★ 水泥砂漿抗壓強度
★ 霍爾電壓
★ 磁化水

關鍵字(英)

★ Hall voltage
★ Compressive strength of cement mortars
★ Magnetic water
★ Concrete

論文目次

一、緒論 1
1-1 研究源起 1
1-2 研究目的 2
二、文獻回顧 3
2-1 水分子性質與特性 3
2-1-1 水分子結構 3
2-1-2 水分子的極性與偶極矩 5
2-1-3 分子間的吸引力(凡得瓦爾力) 8
2-1-4 氫鍵 9
2-1-5 水的動態結構 9
2-1-6 水分子大小與氫鍵關係 11
2-1-7 水的表面張力與黏度 13
2-2 電磁學與電路學 14
2-2-1 電流(Current) 14
2-2-2 電阻(resistance) 15
2-2-3 電容介紹 16
2-2-4 電容器功能 17
2-2-5 電容充放電情況 19
2-2-6 RC電路 21
2-2-7 鋁質電解電容器(EC) 24
2-2-8 直流電(Directly Current)、交流電(Alternate Current) 25
2-2-9 磁場(The Magnetic Field) 26
2-2-10 勞倫茲力（Lorentz Force law） 28
2-2-11 導體中霍爾效應（Hall effect） 29
2-3 流量計介紹 33
2-3-1 電磁流量計工作原理 34
2-4 磁化水電磁效應 36
2-4-1 磁化水磁性作用（magnetization） 37
2-4-2 磁化水電性作用 38
2-4-3 磁化水的電磁效應 39
2-4-4 勞倫茲力與磁化水的關係 40
2-4-5 霍爾效應與磁化水關係 41
2-5 電磁鐵與永久磁鐵差異 42
2-6 磁化水成效 43
2-6-1 水質改變探討 44
2-6-2 水分子團大小改變探討 46
2-6-3 磁化水在混凝土應用案例 47
2-6-4 台灣研究現況 50
三、實驗設備與研究方法 52
3-1 實驗材料 52
3-1-1 水泥 52
3-1-2 細粒料 52
3-1-3 水泥砂漿配比 54
3-2 實驗設備 54
3-2-1 磁化裝置－單組磁鐵（magnet） 54
3-2-2 磁化裝置－電極型式（electrode） 56
3-2-3 磁化水矩形管製作 61
3-2-4 電極製作材料 61
3-2-5 磁化系統裝置 61
3-2-6 量測用儀器 64
3-2-7 水泥砂漿抗壓試體拌合設備 66
3-3 研究流程與試驗方法 67
3-3-1 試驗流程圖 67
3-3-2 試驗規劃階段 69
3-3-3 霍爾電壓穩定性試驗階段 71
3-3-4 最佳磁化條件試驗階段 74
四、實驗結果與分析 79
4-1 穩定霍爾電壓方法 79
4-1-1電極型式對穩定電壓的影響 79
4-1-2 電子式穩定電壓法 83
4-1-3 循環水與非循環水穩定電壓 88
4-1-4 自來水過馬達 90
4-1-5 小結 91
4-2 流量-流速與霍爾電壓關係 91
4-2-1 流量控制 91
4-2-2 流速控制 104
4-2-3 小結 116
4-3 水泥漿與水泥砂漿物理性質試驗 117
4-3-1 水泥砂漿抗壓強度與霍爾電壓關係 117
4-3-1-1 流量控制 117
4-3-1-2 流速控制 122
4-3-1-3 綜合比較 126
4-3-1-4 小結 130
4-3-2 水泥砂漿抗壓強度增加百分率 131
4-3-2-1 流量控制 131
4-3-2-2 流速控制 133
4-3-2-3小結 135
4-3-3 磁化水對水泥漿凝結時間與水泥砂漿流度之影響 136
4-3-3-1水泥漿凝結時間 137
4-3-3-2 水泥砂漿流度值 138
五、結論與建議 148
5-1結論 148
5-2 建議 149
參考文獻 150

參考文獻

1. 左卷健男、余秋華，「水與空氣的100個秘密」，稻田出版有限公司，民88。
2. 陳靜生，「水環境化學」，曉園出版社，民81。
3. 朱元保、顏流水、曹祉祥、文陵飛、陳宗璋，「磁化水的物理化學性能」，湖南大學學報（自然科學版），Vol.26，No.1，第21-32頁，民88。
4. 曾國輝，「化學」，藝軒圖書出版社，民91。
5. 李斯，「普通物理」，高立圖書股份有限公司，民91。
6. 雷士勒、霍立德，「物理學」，東華書局，民77。
7. 林清涼、戴念祖，「電磁學」，五南書局，民93。
8. 黃芳裕、尹淑萍、廖金閱，「普通化學」，五南圖書出版股份有限公司，民91。
9. 董有蘭，「化學與生命」，國立編譯館，民88。
10. 上平垣，水的本質，「中華水電冷凍空調」，第165期，p.81-83，民86。
11. Chaplin, M., “Water Structure and Behavior," The Water Molecule. http://www.lsbu.ac.uk/water/molecule.html.
12. 張有義、郭蘭生，「膠體及界面化學入門」，高立圖書有限公司，民88。
13. 黃定加，「新編物理化學實驗」，高立圖書有限公司，民80。
14. 顏吉永、林志鴻，「電機學」，全華科技圖書股份有限公司，民92。
15. 陳永群，「電磁學」，全華科技圖書股份有限公司，民92。
16. 李永勳，「電磁學(第二版)」，艾迪生維斯理朗文、偉明圖書有限公司合作出版，民89。
17. 陳永平，電磁學，「全華科技圖書股份有限公司」，民92。
18. 戴比恩斯、陳龍英、徐璞、郭明賢，「物理學」，麥格羅希爾出版、俊傑發行，民91。
19. 班森、朱達勇，「普通物理學」，學銘圖書，民93。
20. 黃鑑村，「電子電路基礎講座」，無線電界雜誌社，民81。
21. 黃鑑村，「電子電路基礎講座」，無線電界雜誌社，民85。
22. 中央大學物理系，「普通物理實驗講義」，民93。
23. 司徒勒，「電路分析」，文京圖書股份有限公司，民85。
24. 李雍民，「電工技術」，國立編譯館，民79。
25. 蔡朝洋，「電子電路實作技術」，全華科技圖書股份有限公司，民83。
26. 黃鑑村，「直流及交流電路如何工作」，無線電界雜誌社，民81。
27. 財團法人曹公農業水利研究發展基金會，「磁場效應於三生(生活、生產、生態)之關聯性應用研究」，經濟部水資源局，民85。
28. Nyce, D.S., “Linear Position Sensors: Theory and Application,” Hoboken, NY John Wiley ＆ Sons, Inc(2004).
29. 單溥，「基本物理學」，曉園出版社，民80。
30. 吳劍秋，「基礎電磁學」，全華科技圖書，民93。
31. 郭奕玲，「物理學與電子學」，科技圖書有限公司，民94。
32. 李釗、馬宗佑，「探討磁化水之霍爾效應對於水泥砂漿抗壓強度之關係」，國立中央大學，碩士論文，民94。
33. 張啟陽，「電磁學」，東華書局，民78。
34. 日本電器計測器工會編、鄭振東譯，「流量計的正確使用方法」，中國生產力中心，民81。
35. 量水設備技術規範草案第二篇，封閉管路量水設備技術規範，「第三章電磁式流量計測流」，經濟部水利署，民91。
36. 楊喬宇，「探討哈耳電壓與水磁化變數之關係及其對水泥砂漿抗壓強度之影響」，國立中央大學，碩士論文，民91。
37. Busch, K.W., and Busch, M.A., ”Laboratory Studies on Magnetic Water Treatment and Their Relationship to a Possible Mechanism for Scale Reduction,” DESALINATION, Vol.109, pp.131-148 (1997).
38. Lipus, L.C., Krope, J., and Crepinsek, L., ” Dispersion Destabilization in Magnetic Water Treatment,” Journal of Colloid and Interface Science, Vol.236, No.1, pp.60-66(2001).
39. Coey, J.M.D., ”Magnetic Water Treatment,” Stephen Cass，2000。
40. Joshi, K.M., and Kamat, P.V., “Effect Magnetic Field on The Physical Properties of Water,” J. Ind. Chem. Soc. 43, 620-622 (1997).
41. Gonet, B., “Influence of Constant Magnetic Fields on Certain Physico Chemical Properties of Water,” Bioelectromagnetics, 6, 169-175(1985).
42. Ozeki, S., “Is A Magnetic Effect on Water Adsorption Possible?” J. Phys. Chem. Technol., 13, 45-64 (1991).
43. Ayrapetyan, S.N., Grigorian, K.V., Avanesian, A.S., and Stamboltsian, K.V., “Magnetic Fields Alter Electrical Properties of Solutions and Their Physiological Effects,” Bioelectromagnetics 15, 133-142 (1994).
44. Simon, A.P., and Bao, L.W., “Magnetic Treatment Calcium Carbonate Scale-Effect of pH Control,” Wat. Res. Vol. 31, No. 2, pp. 399-342 (1997).
45. Kenneth, W., and Marianna, A., “Laboratory Studies on Magnetic Water Treatment and their Relationship to a Possible Mechanism for Scale Reduction,” Desalination, 109, 131-148 (1997).
46. Busch, K.W., Busch, M.A., and Parker, D. H., “Studies of a Water Treatment Device that Uses Magnetic Fields,” Corrosion, 42, 211-221 (1986).
47. 安燕、劉雲，「磁化水及其溶液表面性質的研究」，中科院化學所，民89。
48. Hollysz, L., Chibowski, M., and Chibowski, E., ”Time-Dependent Changes of Zeta Potential And Other Parameters of In Situ Calcium Carbonate Due to Magnetic Field,” Colloids and Surfaces A: Physicochemical and Engineering Aspects, Vol. 208, No.1-3, pp. 231-240 (2002).
49. Magnetic Technologies.
http://www.magneticeast.com/construct/beton.html.
50. Busch, K.W., Busch, M.A. Parker, D.H., Darling, R.E., and Mcatee, J.L., ”Studies of a Treatment Device That Uses Magnetic Fields,” Vol.42, No.4, pp.211-221 (1986)。
51. 蘇南、呂坤宗，「磁化水對混凝土力學性質及微結構之影響」，中國土木水利學刊，第十一卷，第三期，第473-483頁，民88。
52. Su, N., Wu, Y.H., and Mar, C.Y., “Effect Of Magnetic Water On The Engineering Properties Of Concrete Containing Granulated Blast-Furnace Slag,” Cement And Concrete Research, Vol.30, pp.599-605 (2000).
53. Su, N., and Wu, C.F., ”Effect Of Magnetic Field Treated Water On Mortar And Concrete Containing Fly Ash.” Cement and Concrete Composites, Vol.25, No.7, pp.681-688 (2003).
54. 許桂銘，「磁化水對水泥混凝土性能影響之探討」，鋪面工程學術研討會，第16屆，民90。
55. Kochmarsky, V., “Magnetic Treatment of Water：Possible Mechanisms And Conditions for Applications,” Magnetic and Electrical Separation, Vol.7, pp.77-107 (1996).
56. 陳主福，「磁性水處理器概論」，中華水電冷凍空調，第142期，第117-123頁，民84。
57. 古柏、赫夫瑞可，「電子儀表與測量技術」，臺灣東華書局，民77。
58. 孫航永，「常用電子量測儀器原理」，秀威資訊科技有限公司，民94。
59. 白中和，「電磁雜訊問題與對策技術」，全華科技圖書股份有限公司，民88。
60. 德技股份有限公司，「微小訊號量測(一)直流電壓、電流與電阻的準備量測」，電子月刊，第六卷第十期，171~179頁，民88。

指導教授

李釗(Chau Lee)

審核日期

2007-7-17

推文