CN104051121A - 一种用永磁体建立可调静磁场的方法 - Google Patents

Abstract

一种用永磁体建立可调静磁场的方法涉及建立静磁场领域。将两块永磁体分别固定在两块轭铁上，两块永磁体与轭铁形成凹状空间，形成静磁场；一块轭铁固定，另一块轭铁可滑动，通过调节两个磁体的距离，来变化静磁场。建立的静磁场稳定，不消耗能源，重量轻。用本发明的方法，在长度为9.0cm，高为6cm，宽为1至12cm的空间建立1.1T到0.16T的磁场，装置重量小于20kg。对于有同样功能的电磁铁则重量要50kg以上。两块磁铁与底部轭铁形成凹状，可使其他物体，从两块磁铁的左侧、或右侧、或上方移入或移出磁场。

Description

一种用永磁体建立可调静磁场的方法

技术领域

本发明涉及建立静磁场领域，特别涉及一种用永磁体建立可调静磁场的方法。

背景技术

用永磁材料可以建立静磁场。所说的静磁场，在温度不变时，磁场不随时间变化。磁场的用途很多，如磁热效应，磁光效应，磁电效应，磁声效应等等许多物理现象都离不开磁场。当两块NdFeB磁铁的磁极面积50cm2,极面平行，中间的磁场为1T时，其吸引力为200kg。此时仅靠手动的力量，是分不开吸在一起的两块磁铁，也无法建立磁场，需借助工具。就是说，大面积的NdFeB磁铁吸在一起，吸力太大，分开难。

同样，在空间两块磁极面积50cm2的NdFeB磁铁，厚度为2.5cm的磁铁，2.5cm的方向是充磁方向，其磁能积为300kJ/m3，在距离在15cm以内时，不稳定，迅速吸在一起，极易夹伤人和损坏磁铁。当需要使用NdFeB磁铁所建立的磁场时，因作用力大，变得困难了。就是说，大面积的NdFeB磁铁，分开时，不稳，吸力难控，又很危险。

当需要建立两块磁铁磁级的磁力线互相排斥的磁场时，因受力而不稳定，更难固定,磁极易翻转，伤人或损坏磁铁，更需借助工具。

发明内容

为解决上述问题，本发明提供了一种建立可调静磁场的方法，一种不需电源，用NdFeB永磁铁建立可调静磁场的方法。

本发明一种用永磁体建立可调静磁场的方法，具体技术方案如下：

将两块永磁体分别固定在两块轭铁上，两块永磁体与轭铁形成凹状空间，形成静磁场；一块轭铁固定，另一块轭铁可滑动，通过调节两个磁体的距离，来变化静磁场。

所述两块磁铁充磁方向与可滑动磁铁的运动方向相同。

所述两块永磁体可以同极相对，互相排斥，建立磁场；即N极对N极，或S极对S极

所述两块永磁体也可互相吸引建立磁场，即N极对S极。

用丝杠驱动轭铁。

使用的永磁铁材料是NdFeB。

为增加磁场，在两块永磁体上固定锥状磁轭。

本发明的有益效果为：建立的静磁场稳定，不消耗能源，重量轻。用本发明的方法，在长度为9.0cm，高为6cm，宽为1至12cm的空间建立1.1T到0.16T的磁场，装置重量小于20kg。对于有同样功能的电磁铁则重量要50kg以上。两块磁铁与底部轭铁形成凹状，可使其他物体，从两块磁铁的左侧、或右侧、或上方移入或移出磁场。

附图说明

图1为用本发明的方法建立的吸引场；

图2为用本发明的方法建立的排斥场；

图3为是用本发明的方法建立的提高局部磁场的装置；

其中1丝杠；2固定块；3滑道；4止推螺帽；5可滑动的轭铁；6NdFeB磁铁；7NdFeB磁铁；8固定的轭铁；9固定螺丝；10不锈钢套盒；11是N极上锥状磁轭；12是S极上锥状磁轭。

具体实施方式

本发明用永磁铁建立可调静磁场的方法，采用如下用永磁铁建立可调静磁场的装置，该装置包括丝杠1；固定块2；滑道3；止推螺帽4；可滑动的轭铁5；NdFeB磁铁6；NdFeB磁铁7；固定的轭铁8；固定螺丝9；不锈钢套盒10。

NdFeB磁铁6吸在可滑动的轭铁5上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁5上。NdFeB磁铁7吸在固定的轭铁8上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁8上。在丝杠1的驱动下，可滑动的轭铁5，沿滑道向移动，磁铁6和7逐渐接近，两极间的磁场逐渐增加。

丝杠1的一端带有圆孔，用园棒穿过圆孔，可带动丝杠1旋转；可滑动轭铁5上有与丝杠1相配的圆孔，丝杠1能在其中转动，可滑动的轭铁5在止推螺帽4和丝杠1的限定下，可沿丝杠1的轴线在滑道3上往复运动。

特别的，为提高局部磁场，在NdFeB磁铁6和NdFeB磁铁7，N极和S极分别固定N极上锥状磁轭11和S极上锥状磁轭12。在丝杠1的驱动下，可滑动的轭铁5，沿滑道向移动，锥状磁轭11和12，逐渐接近，锥状磁轭的两极间的磁场，逐渐增加，从而达到调解磁场的目的。

所述两块磁铁可以同极相对，互相排斥，建立磁场；即N极对N极，或S极对S极

所述两块磁铁也可互相吸引建立磁场，即N极对S极。

下面通过实施例对本发明的方法进行进一步解释。

实施例1

用两块NdFeB永磁铁做磁极,两块永磁铁其中一块固定,另一块固定在滑块上,滑块用丝杠带动。滑块可在滑道上移动，如图1所示:在图1中，1为丝杠，丝杠的一端带有圆孔，用园棒穿过圆孔，可带动丝杠旋转。2为固定块的剖面图，固定块上有与丝杠相配的螺纹。3是滑道的剖面图，滑道由铁磁材料制成。4是止推螺帽，固定在丝杠的另一端。5是可滑动的轭铁部分剖面图，可滑动轭铁上有与丝杠相配的圆孔，丝杠能在其中转动，可滑动的轭铁在止推螺帽和丝杠的限定下，可沿丝杠的轴线在滑道上往复运动。6和7分别是两块NdFeB磁铁，两块磁铁互相吸引。磁铁6右侧是S极，磁铁7左侧是N极。8是固定的轭铁的部分剖面图。9是固定螺丝。10是两个同样的非铁磁性不锈钢套盒。可滑动轭铁和固定的轭铁都由铁磁材料制成。

磁铁6吸在可滑动的轭铁5上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁5上。磁铁7吸在固定的轭铁8上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁8上。在丝杠1的驱动下，可滑动的轭铁5，沿滑道向移动，磁铁6和7逐渐接近，两极间的磁场逐渐增加。

当两个磁极距离依次为：120mm、100mm、80mm、60mm、40mm、20mm、10mm和5mm时，其中心部位平均磁场(N到S极方向)依次为：160mT、210mT、310mT、400mT、560mT、870mT、1050mT和1150mT。

实施例2

用两块NdFeB永磁铁做磁极,两块永磁铁其中一块固定,另一块固定在滑块上,滑块上用螺纹带动.滑块可在滑道上移动，如图2所示:在图2中，1为丝杠，丝杠的一端带有圆孔，用园棒穿过圆孔，可带动丝杠旋转。2为固定块的剖面图，固定块上有与丝杠相配的螺纹。3是滑道的剖面图，滑道由铁磁材料制成。4是止推螺帽，固定在丝杠的另一端。5是可滑动的轭铁部分剖面图，可滑动轭铁上有与丝杠相配的圆孔，丝杠能在其中转动，可滑动的轭铁在止推螺帽和丝杠的限定下，可沿丝杠的轴线在滑道上往复运动。

6和7分别是两块NdFeB磁铁，两块磁铁S极相对，互相排斥。8是固定的轭铁的部分剖面图。9是固定螺丝。10是两个同样的非铁磁性不锈钢套盒。可滑动轭铁和固定的轭铁都由铁磁材料制成。磁铁6吸在可滑动的轭铁5上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁5上。磁铁7吸在固定的轭铁8上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁8上。在丝杠1的驱动下，可滑动的轭铁5，沿滑道向移动，磁铁6和7逐渐接近，两极间的磁场排斥力，逐渐增加。图2中M点位于两磁级底边中点连线,正下方，当两极间的磁场排斥力逐渐增加，M点的磁场在平行两个磁极平面方向上同样发生变化，从而达到调解磁场的目的。

当两个磁极距离依次为：100mm、40mm和10mm时，在M点部位,平行两磁级底边的平面内测得的最大磁场依次为：0.5mT、50mT和900mT,M点位于两磁级底边中点连线,正下方18mm处。

实施例3

用两块NdFeB永磁铁做磁极,两块永磁铁其中一块固定,另一块固定在滑块上,滑块上用螺纹带动.滑块可在滑道上移动，在图3中1为丝杠，丝杠的一端带有圆孔，用园棒穿过圆孔，可带动丝杠旋转。2为固定块的剖面图，固定块上有与丝杠相配的螺纹。3是滑道的剖面图，滑道由铁磁材料制成。4是止推螺帽，固定在丝杠的另一端。5是可滑动的轭铁部分剖面图，可滑动轭铁上有与丝杠相配的园孔，丝杠能在其中转动，可滑动的轭铁在止推螺帽和丝杠的限定下，可沿丝杠的轴线在滑道上往复运动。6和7分别是两块NdFeB磁铁，磁铁N极上固定和S极相对，为提高局部磁场，N极和S极分别固定锥状磁轭11和12。11和12可以由NdFeB制成，也可以由铁磁材料制成。8是固定的轭铁的部分剖面图。9是固定螺丝。10是两个同样的非铁磁性不锈钢套盒。可滑动轭铁和固定的轭铁都由铁磁材料制成。

磁铁6吸在可滑动的轭铁5上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁5上。磁铁7吸在固定的轭铁8上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁8上。在丝杠1的驱动下，可滑动的轭铁5，沿滑道向移动，锥状磁轭11和12，逐渐接近，锥状磁轭的两极间的磁场，逐渐增加，从而达到调解磁场的目的。

当两个磁极距离依次为：11mm和3mm时，其中心部位平均磁场(N到S极方向)依次为：1200mT和1650mT。

Claims (7)

1.一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于按照以下步骤进行：将两块永磁体分别固定在两块轭铁上，两块永磁体与轭铁形成凹状空间，形成静磁场；一块轭铁固定，另一块轭铁可滑动，通过调节两个磁体的距离，来变化静磁场。

2.按照权利要求1所述的一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于两块磁体的充磁方向与滑动磁体的滑动方向相同。

3.按照权利要求1所述的一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于两块永磁体的磁极同极相对，即N极对N极，或S极对S极。

4.按照权利要求1所述的一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于两块永磁体的磁极异极相对，即N极对S极。

5.按照权利要求1所述的一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于用丝杠驱动轭铁。

6.按照权利要求1所述的一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于使用的永磁体材料是NdFeB。

7.按照权利要求1所述的一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于为增加磁场，在两块永磁体上固定锥状磁轭。