CN101509961B - 条形永磁铁截面磁通测量装置及其测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明为一种条形永磁铁截面磁通测量装置及其测量方法，其中所述的条形永磁铁截面磁通测量装置，其包括：一基座；导向轨道组，其一端设置于所述的基座上；一工作台，其上用以安置一条形永磁铁，所述的工作台沿所述的导向轨道组上下滑动；一测量线圈夹具，其设置于所述的导向轨道组上，其上设置有测量线圈，所述的测量线圈与所述的条形永磁铁相对应；一限位结构，其用以限定所述的工作台在所述的导向轨道组上的位置；一磁通计，其与所述的测量线圈相连接。

Description

条形永磁铁截面磁通测量装置及其测量方法

技术领域

本发明涉及的是一种磁通测量装置，特别涉及的是一种测量条形永磁铁截面磁通测量装置和方法。

背景技术

对于内部含有永磁的电器元件，其永磁周围各点磁场强度的测量方法大多采用霍尔探头配合高斯计测量实现，霍尔探头与永磁体的相对位置(包括距离、探头平面与磁力线所成的角度)的变化会影响测量结果，测量值的重复率不高。不同的测量人员，测量同一块磁体的结果往往不完全相同；即使是同一个测量人员，多次测量同一块磁体的同一端面，测量值也不完全相同，因此大部分永磁体不宜采用高斯计检验其磁性能。而传统的用于无损检测的漏磁通测量方法，并不能获得永磁各截面的全部磁通。

鉴于上述缺陷，本发明创作者经过长时间的研究和实践终于获得了本创作。

发明内容

本发明的目的在于，提供一种条形永磁铁截面磁通测量装置和方法，用以克服上述缺陷。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案在于，首先提供一种条形永磁铁截面磁通测量装置，其包括：

一基座；

导向轨道组，其一端设置于所述的基座上；

一工作台，其上用以安置一条形永磁铁，所述的工作台沿所述的导向轨道组上下滑动；

一测量线圈夹具，其设置于所述的导向轨道组上，其上设置有测量线圈，所述的测量线圈与所述的条形永磁铁相对应；

一限位结构，其用以限定所述的工作台在所述的导向轨道组上的位置；

一磁通计，其与所述的测量线圈相连接。

其中，所述的导向轨道组由滑动导轨和定位导轨组成，在所述的工作台上设有滑孔，所述的滑动导轨和定位导轨从所述的滑孔中穿过。

其中，所述的测量线圈夹具还包括：

一连接架；

定位螺母，位于所述的连接架一端，其用以套设在所述的定位导轨上；

紧缩螺母，其从所述的定位螺母侧缘穿过并顶靠在所述的定位导轨上；

一对活动夹具头，位于所述的连接架另一端，对称设置于所述的测量线圈两侧，用以将所述的测量线圈撑开。

其中，所述的限位结构包括：

一挂钩，其用以勾住所述的工作台；

一手轮，其通过牵引杆与所述的挂钩相连接；

钳位螺母，与所述的牵引杆相连接，其套设在所述的滑动导轨上；

锁紧螺母，其从所述的钳位螺母侧缘穿过并顶靠在所述的滑动导轨上。

较佳的，所述的测量线圈以扭绞方式引出两根连接线，用以与所述的磁通计相连接。

较佳的，还包括：一盖板与所述的基座相对应，用以固定所述的滑动导轨和定位导轨，所述的盖板通过锁紧螺母将所述的盖板与所述的滑动导轨和定位导轨连接起来。

其中，所述的工作台上对称设置的滑块以及与所述的滑块固接的锁紧螺母，所述的条形永磁铁夹持于所述的滑块之间。

其次，基于上述的设备，提供了一种条形永磁铁截面磁通测量方法，其包括的步骤为：

步骤1：将被测条形永磁铁设置于工作台上，将此时所述工作台的位置作为第一位置，并进行限位；

步骤2：将测量线圈套设在所述的条形永磁铁上，并通过紧缩螺母对所述的测量线圈定位，由磁通计获取通过所述的测量线圈的磁通值；

步骤3：记录此时所述的锁紧螺母在定位导轨上的位置；

步骤4：取消限位，使所述的工作台做自由落体下落，至所述的磁通计显示值为0时，此为所述工作台第二位置；

步骤5：判断是否到达预定测试次数，如果达到则执行下述步骤8，否则执行下述步骤6；

步骤6：将所述的工作台从新设置于所述的第一位置；

步骤7：通过沿预定方向移动所述的紧缩螺母，调整所述的测量线圈相对于所述条形永磁铁的位置，执行上述步骤3；

步骤8：测量过程结束。

其中，所述的磁通计获得最大值对应的为所述条形永磁铁的中心截面。

较佳的，在所述的第二位置处设置一基座。

与现有技术比较本发明的有益效果在于，突破了现有磁测仪器只能测量部分漏磁通，以及测量重复率不高的限制，能测量条形永磁铁各截面的内部磁通，为磁路法的计算及验证提供数据支持；通过磁通计配合测量线圈测得条形永磁铁各截面各截面磁通。

附图说明

图1为本发明条形永磁铁截面磁通测量装置的主视结构简图；

图2为本发明条形永磁铁截面磁通测量装置中测量线圈夹具的俯视结构简图；

图3为本发明条形永磁铁截面磁通测量装置中工作台的俯视结构简图；

图4为本发明条形永磁铁截面磁通测量方法的流程图。

具体实施方式

以下结合附图，对本发明上述的和另外的技术特征和优点作更详细的说明。

请参阅图1所示，其为本发明条形永磁铁截面磁通测量装置的主视结构简图；所述的条形永磁铁截面磁通测量装置，其包括：一位于底部的基座2，其是由平台一2-1和水平螺母2-2组成，通过所述的水平螺母2-2可以调整整个装置的水平度；导向轨道组3，其一端设置于所述的基座2上，所述的导向轨道组3这里采用的是两个滑动导轨3-1和位于中间的定位导轨3-2组成，其中，所述的定位导轨3-2上可以设置有刻度值；

一工作台1，其上用以安置一条形永磁铁7，在所述的工作台1的平台面上设有滑孔，所述的滑动导轨3-1和定位导轨3-2从所述的滑孔中穿过，从而形成一个三角结构，所述的工作台1可以沿所述的导向轨道组3上下滑动。

一测量线圈夹具5，其设置于所述的导向轨道组3上，其上设置有测量线圈5-4，所述的测量线圈5-4与所述的条形永磁铁7相对应。

一限位结构4，其用以限定所述的工作台1在所述的导向轨道组3上的位置；一磁通计(图中未示)，其与所述的测量线圈5-4相连接，用以显示所述的测量线圈5-4所对应的平面的磁通量。

还包括：一盖板6与所述的基座2相对应，用以固定所述的滑动导轨3-1和定位导轨3-2，所述的盖板6通过锁紧螺母6-2将所述的盖板6的平台二6-1与所述的滑动导轨3-1和定位导轨3-2连接起来。

所述的限位结构4包括：

一挂钩4-1，其用以勾住所述的工作台1；

一手轮4-2，其通过牵引杆4-3与所述的挂钩4-1相连接；

钳位螺母4-4，与所述的牵引杆4-3相连接，其套设在所述的滑动导轨3-1上；

锁紧螺母4-5，其从所述的钳位螺母4-4侧缘穿过并顶靠在所述的滑动导轨3-1上。

请结合图3所示，其为本发明条形永磁铁截面磁通测量装置中工作台的俯视结构简图；在所述的工作台1的台面1-1上对称设置有滑块1-2以及与所述的滑块1-2固接的锁紧螺母1-3，所述的条形永磁铁7夹持于所述的滑块1-2之间，通过旋转所述的锁紧螺母1-3，从而调整所述的滑块1-2之间的距离，进而在确定所述的条形永磁铁7在所述的工作台1的位置基础上，能够夹紧定位所述的条形永磁铁7。

请结合图2所示，其为本发明条形永磁铁截面磁通测量装置中测量线圈夹具的俯视结构简图；所述的测量线圈夹具包括：一连接架；

定位螺母5-1，位于所述的连接架一端，其为环状结构，用以套设在所述的定位导轨3-2上，所述的定位螺母5-1可以在所述的定位导轨3-2上滑动，从而调整测量线圈5-4的位置；

紧缩螺母5-3，其从所述的定位螺母5-1侧缘穿过并顶靠在所述的定位导轨3-2上，当所述的定位螺母5-1沿所述的定位滑轨3-2滑至一确定位置后，可以通过旋紧所述的紧缩螺母5-3使所述的测量线圈5-4定位；

一对活动夹具头5-2，位于所述的连接架另一端，对称设置于所述的测量线圈5-4两侧，用以将所述的测量线圈5-4撑开，通常情况下所述的测量线圈5-4应该紧贴条形永磁铁7外缘，我们认为测量线圈5-4测量得到的值就为条形永磁铁7的截面磁通。

为了防止铁磁物质引入的干扰，本发明的装置全部由有机玻璃加工而成，同时为了避免测量线圈5-4与所述的磁通计相连接的两条引出线之间通过的磁通变化引入的干扰，将两根引出线以扭绞方式引出，然后连接到磁通计上，磁通计采用力田磁电生产的PF-900-1型数字磁通计，有四档量程，测量范围分别为0～2mWb，0～20mWb，0～200mWb，0～2000mWb，最大分辨率0.001mWb，精度2％。测量线圈5-4的骨架选用温度系数小的材料，由于缠线本身也有温度效应，所以过分追求温度系数小的材料不一定有实际价值。理想的骨架材料应与漆包铜线及所采用的绝缘具有一致的温度系数，因此本装置采用纤维丝布材料作骨架。

在上述条形永磁铁截面磁通测量装置的基础上，本发明还提供一种条形永磁铁截面磁通测量方法，其包括的步骤为：

步骤1：将被测条形永磁铁设置于工作台上，将此时所述工作台的位置作为第一位置，并进行限位；

步骤2：将测量线圈套设在所述的条形永磁铁上，并通过紧缩螺母对所述的测量线圈定位，由磁通计获取通过所述的测量线圈的磁通值；

步骤3：记录此时所述的锁紧螺母在定位导轨上的位置；

步骤4：取消限位，使所述的工作台做自由落体下落，至所述的磁通计显示值为0时，此为所述工作台第二位置；

步骤5：判断是否到达预定测试次数，如果达到则执行下述步骤8，否则执行下述步骤6；

步骤6：将所述的工作台从新设置于所述的第一位置；

步骤7：通过沿预定方向移动所述的紧缩螺母，调整所述的测量线圈相对于所述条形永磁铁的位置，执行上述步骤3；

步骤8：测量过程结束。

具体结合本发明条形永磁铁截面磁通测量装置而言，上述流程的实现过程为：把被测条形永磁铁7垂直夹持在工作台1上，并调整滑块1-2使用锁紧螺母1-3夹紧该条形永磁铁7，磁通计清零；沿导向轨道组3移动工作台1，采用限位结构的挂钩4来钩住工作台1；使用活动夹具头5-2将测量线圈5-4固定，保证待测条形永磁铁7可以自由通过测量线圈5-4，调整定位螺母5-1初始位置，使磁通计测得的数值最大，记录此时磁通计数值，并记录此时定位螺母5-1对应的定位导轨3-2的坐标值，由于条形永磁铁7中心截面处磁通值最大，这时测量线圈5-4对应的是条形永磁铁7的中心截面；放开挂钩4-1，工作台1带动条形永磁铁7沿导向轨道组3做自由落体运动，运动到基座2停止，此时条形永磁铁7对测量线圈5-4没有影响，即此时测量线圈5-4中通过的磁通值为0，由于工作台1到达基座2后，测量线圈5-4通过的磁通值为0，所以磁通计测得的工作台1在被挂钩4-1钩住时测量线圈5-4通过的磁通值即是条形永磁铁7对应截面的磁通值；读取磁通计显示值，并记录到对应定位螺母5-1初位置坐标值。再次调整定位螺母5-1初位置(每次调整距离a按要求给定，调整范围0～100mm，最小调整距离0.5mm)，测量线圈5-4与条形永磁铁7之间相对位置改变，即由初始对应的条形永磁铁7中心截面位置向某方向移动a，记录定位螺母5-1对应的定位导轨3-2的坐标值；

这样，每次让始末位置给定的条形永磁铁7通过位于不同位置的测量线圈5-4，并记录磁通计测得的测量线圈5-4通过的磁通值，由于条形永磁铁7中心截面处磁通值最大，可利用测量得到的磁通值变化曲线找出条形永磁铁7中心截面，然后调整测量线圈5-4位置，重复测量后可以获得条形永磁铁7各段磁通，并且测量线圈5-4每次调整距离固定(每次调整距离a按要求给定，调整范围0～100mm，最小调整距离0.5mm)，所以可以进行重复测量。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，对本发明而言仅仅是说明性的，而非限制性的。本专业技术人员理解，在本发明权利要求所限定的精神和范围内可对其进行许多改变，修改，甚至等效，但都将落入本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种条形永磁铁截面磁通测量装置，其特征在于，其包括：

一基座；

导向轨道组，其一端设置于所述的基座上；

一工作台，其上用以安置一条形永磁铁，所述的工作台沿所述的导向轨道组上下滑动；

一测量线圈夹具，其设置于所述的导向轨道组上，其上设置有测量线圈，所述的测量线圈与所述的条形永磁铁相对应；

一限位结构，其用以限定所述的工作台在所述的导向轨道组上的位置；

一磁通计，其与所述的测量线圈相连接。

2.根据权利要求1所述的条形永磁铁截面磁通测量装置，其特征在于，所述的导向轨道组由滑动导轨和定位导轨组成，在所述的工作台上设有滑孔，所述的滑动导轨和定位导轨从所述的滑孔中穿过。

3.根据权利要求2所述的条形永磁铁截面磁通测量装置，其特征在于，所述的测量线圈夹具还包括：

一连接架；

定位螺母，位于所述的连接架一端，其用以套设在所述的定位导轨上；

紧缩螺母，其从所述的定位螺母侧缘穿过并顶靠在所述的定位导轨上；

一对活动夹具头，位于所述的连接架另一端，对称设置于所述的测量线圈两侧，用以将所述的测量线圈撑开。

4.根据权利要求2所述的条形永磁铁截面磁通测量装置，其特征在于，所述的限位结构包括：

一挂钩，其用以勾住所述的工作台；

一手轮，其通过牵引杆与所述的挂钩相连接；

钳位螺母，与所述的牵引杆相连接，其套设在所述的滑动导轨上；

锁紧螺母，其从所述的钳位螺母侧缘穿过并顶靠在所述的滑动导轨上。

5.根据权利要求1-4任一权利要求所述的条形永磁铁截面磁通测量装置，其特征在于，所述的测量线圈以扭绞方式引出两根连接线，用以与所述的磁通计相连接。

6.根据权利要求2-4任一权利要求所述的条形永磁铁截面磁通测量装置，其特征在于，还包括：一盖板与所述的基座相对应，用以固定所述的滑动导轨和定位导轨，所述的盖板通过锁紧螺母将所述的盖板与所述的滑动导轨和定位导轨连接起来。

7.根据权利要求5所述的条形永磁铁截面磁通测量装置，其特征在于，所述的工作台上对称设置有滑块以及与所述的滑块固接的锁紧螺母，所述的条形永磁铁夹持于所述的滑块之间。

8.一种条形永磁铁截面磁通测量方法，其特征在于，其包括的步骤为：

步骤1：将被测条形永磁铁设置于工作台上，将此时所述工作台的位置作为第一位置，并进行限位；

步骤2：将测量线圈套设在所述的条形永磁铁上，并通过紧缩螺母对所述的测量线圈定位，由磁通计获取通过所述的测量线圈的磁通值；

步骤3：记录此时所述的锁紧螺母在定位导轨上的位置；

步骤4：取消限位，使所述的工作台做自由落体下落，至所述的磁通计显示值为0时，此为所述工作台第二位置；

步骤5：判断是否到达预定测试次数，如果达到则执行下述步骤8，否则执行下述步骤6；

步骤6：将所述的工作台从新设置于所述的第一位置；

步骤7：通过沿预定方向移动所述的紧缩螺母，调整所述的测量线圈相对于所述条形永磁铁的位置，执行上述步骤3；

步骤8：测量过程结束。

9.根据权利要求8所述的条形永磁铁截面磁通测量方法，其特征在于，所述的磁通计获得最大值对应的为所述条形永磁铁的中心截面。

10.根据权利要求8或9所述的条形永磁铁截面磁通测量方法，其特征在于，在所述的第二位置处设置一基座。

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