CN107319840A - 一种磁悬浮展示平台 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种磁悬浮展示平台，属于磁悬浮技术领域。磁悬浮展示平台包括第一平台和第二平台，其中，第一平台包括高温超导块材阵列及其配套低温设备如杜瓦等；第二平台包括多个子平台，每一子平台具有由多个磁体构成的磁体阵列，第一平台和第二平台可通过磁体阵列与高温超导块材阵列之间的磁通钉扎力，形成竖向对应的水平悬浮配合；且相邻的子平台之间磁力平衡配合。本发明磁悬浮展示平台的第一平台和第二平台分别采用高温超导材料和永磁材料(或超导线圈)制成，以利用磁通钉扎力实现两个平台的磁悬浮配合，同时，多个磁体构成的第二平台的多个子平台之间也能够达到磁力平衡，从而保证磁悬浮展示平台整体的悬浮稳定性。

Description

一种磁悬浮展示平台

技术领域

本发明涉及磁悬浮技术领域，特别是涉及一种磁悬浮展示平台。

背景技术

随着科技技术的发展，磁悬浮技术已经应用到越来越多的社会领域中。磁悬浮技术是指利用磁力克服重力使物体悬浮的一种技术，目前的悬浮技术主要包括磁悬浮、光悬浮、声悬浮、气流悬浮、电悬浮、粒子束悬浮等。

现有技术中公开了将磁悬浮技术应用于展示平台的技术方案，即利用磁悬浮的方式将展示平台悬空，并将用于展示的物品放置在该展示平台上，从而达到将物品向参观者悬空展示的效果。而现有技术中的展示平台多是采用整块磁铁制成，其稳定性较差，仍存在磁力悬浮不平衡的问题。

发明内容

本发明提供了一种磁悬浮展示平台，旨在解决常规磁悬浮展示平台悬浮稳定性差的问题。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案是：

根据本发明的第一个方面，提供了一种磁悬浮展示平台，平台包括第一平台和第二平台，其中，第一平台包括高温超导块材阵列；第二平台包括多个子平台，每一子平台具有由多个磁体构成的磁体阵列，第一平台和第二平台可通过磁体阵列与高温超导块材阵列之间的磁通钉扎力，形成竖向对应的水平悬浮配合；且相邻的子平台之间磁力平衡配合。

进一步的，多个子平台位于同一水平面，相邻的两个子平台的磁体阵列的磁场均匀方向不一致。

进一步的，相邻的两个子平台的磁体阵列的磁场均匀方向相互垂直。

进一步的，多个子平台包括相邻的第一子平台和第二子平台，其中，第一子平台的磁体阵列由N×M个磁体构成，N列中的每一列的M个磁体按照海尔贝克阵列方式排布；第二子平台的磁体阵列由M×N个磁体构成，M列中的每一列的N个磁体按照海尔贝克阵列方式排布。

进一步的，第一子平台的第N列的首个磁体的磁化方向为第一平行方向，第N-1列的首个磁体的磁化方向为第五平行方向，第N-2列的首个磁体的磁化方向为第二平行方向，第N-3列的首个磁体的磁化方向为第六平行方向，其中，第一平行方向与第二平行方向相反，第五平行方向与第六平行方向相反，且第一平行方向与第五平行方向垂直。

进一步的，第二子平台的第M列的首个磁体的磁化方向为第三平行方向，第M-1列的首个磁体的磁化方向为第七平行方向，第M-2列的首个磁体的磁化方向为第四平行方向，第M-3列的首个磁体的磁化方向为第八平行方向，其中，第三平行方向与第四平行方向相反，且垂直于第一平行方向和第二平行方向；第七平行方向与第八平行方向相反，且平行于第五平行方向和第六平行方向。

进一步的，第一子平台的第N列的首个磁体的磁化方向为第五平行方向，第N-1列的首个磁体的磁化方向为第一平行方向，第N-2列的首个磁体的磁化方向为第六平行方向，第N-3列的首个磁体的磁化方向为第二平行方向，其中，第五平行方向与第六平行方向相反，第一平行方向与第二平行方向相反，且第五平行方向与第一平行方向垂直。

进一步的，第二子平台的第M列的首个磁体的磁化方向为第七平行方向，第M-1列的首个磁体的磁化方向为第三平行方向，第M-2列的首个磁体的磁化方向为第八平行方向，第M-3列的首个磁体的磁化方向为第四平行方向，其中，第七平行方向与第八平行方向相反，且平行于第五平行方向和第六平行方向；第三平行方向与第四平行方向相反，且垂直于第一平行方向和第七平行方向。

进一步的，构成磁体阵列的磁体为超导磁体或者永磁体。

进一步的，第一平台还包括与高温超导块材阵列配合使用的低温设备。

本发明采用上述技术方案所具有的有益效果是：

本发明磁悬浮展示平台的第一平台和第二平台分别采用高温超导材料和永磁材料(或超导线圈)制成，以利用磁通钉扎力实现两个平台的磁悬浮配合，同时，多个磁体构成的第二平台的多个子平台之间也能够达到磁力平衡，从而保证磁悬浮展示平台整体的悬浮稳定性。

应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本发明。

附图说明

此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。

图1为根据一示例性实施例所示出的本发明磁悬浮展示平台的结构示意图一；

图2是根据一示例性实施例所示出的本发明磁悬浮展示平台的结构示意图二；

图3是根据一示例性实施例所示出的本发明磁悬浮展示平台的使用效果图；

图4是根据一示例性实施例所示出的本发明磁悬浮平台的第二平台的结构图。

其中，1、第一平台；2、第二平台；21、子平台；211、第一子平台；212、第二子平台；3、承载板面；4、汽车模型。

具体实施方式

以下描述和附图充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本发明的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“发明”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的发明，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个发明或发明构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。对于实施例公开的方法、产品等而言，由于其与实施例公开的方法部分相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

图1为根据一示例性实施例所示出的本发明磁悬浮展示平台的结构示意图一，图2是根据一示例性实施例所示出的本发明磁悬浮展示平台的结构示意图二。

如图1和图2所示，本发明提供了一种磁悬浮展示平台，平台包括第一平台1和第二平台2，其中，第一平台1设置于地面或其它平台的台面上，用于作为磁悬浮展示平台的基础平台；第二平台2可用于作为放置被展示物品的展示平台，第二平台2可在与第一平台1的磁力配合作用力下，相对于第一平台1悬浮，从而达到物品悬浮的展示效果。

具体的，第一平台1包括一个或多个高温超导块材阵列，每一高温超导块材阵列由高温超导块材制成，当高温超导块材阵列在第二平台产生的磁场下由制冷剂或制冷剂降温进入超导状态时，高温超导块材阵列内部的宏观缺陷将磁力线牢牢锁住以限制其沿水平或竖直方向的运动，这样，利用高温超导块材阵列自身的磁通钉扎特性，即可实现稳定的悬浮。

在本实施例中，高温超导块材阵列为板面结构，且平行于水平面设置。

在本实施例中，第一平台1还包括与高温超导块材阵列配套使用的低温设备，在实施例中，低温设备包括杜瓦。一般而言，杜瓦为双层结构，其内腔具有用于容置高温超导块材阵列(可能还有制冷剂)的空间，而夹层为真空和绝热材料以保持内腔的低温，以使高温超导块材阵列不致失去超导特性。

在本实施例中，第二平台2包括多个子平台21，每一子平台21可以分别作为一个物品的单独的展示平台使用，或者，多个子平台21相互配合，共同作为同一物品的展示平台使用。

例如，图3是根据一示例性实施例所示出的本发明磁悬浮展示平台的使用效果图，图示中，被展示的物品为汽车模型4，汽车模型4与本发明磁悬浮展示平台的接触支点为四个车轮，因此，本发明将第二平台2的子平台21的数量设置为4个，每一子平台21分别用于支撑对应位置的车轮，这样，通过4个子平台21的相互配合以及子平台21与第一平台1的磁力配合，可将汽车模型4水平的悬浮在空中。

在本实施例中，每一子平台21具有由多个磁体构成的磁体阵列，因此，利用磁体阵列与高温超导块材阵列之间的磁通钉扎力，第一平台1和第二平台2形成磁悬浮配合；具体的，第一平台1作为基础平台固定于地面或其它台面上，而第二平台2在磁通钉扎力的作用下，则可以实现磁力悬浮。

在本实施例中，第二平台2也为板面结构，且平行于水平面设置；因此，在磁悬浮展示平台实际使用时，第一平台1和第二平台2可构成竖向对应的水平悬浮配合。图示中，第二平台2悬浮于第一平台1的上方，且第一平台1和第二平台2相互平行，这样，第二平台2的上部台面可以形成水平的容置平面，使被展示的物品可以水平的放置在第二平台2上，防止因台面倾斜而造成物品滑落的问题的出现。

在本实施例中，第二平台2的多个子平台21位于同一高度位置的水平面且间隔设置，并可以根据实际展示物品的需要调整子平台21的相对位置。

在本实施例中，由于每一子平台21均由多个磁体构成，因此，相邻的子平台21之间也存在相互磁力作用，如相邻的磁体磁性相反所形成的磁吸作用力，或者相邻的磁体磁性相同所形成的磁斥作用力。因此，本发明通过改变相邻的两个子平台21的磁体阵列的排布方式，使相邻的两个子平台21的磁场均匀方向不一致，以实现相邻的子平台21之间的磁力平衡配合。

具体的，每一子平台21的磁体阵列的多个磁体可共同形成该磁体阵列的磁场均匀方向，本发明通过改变磁体阵列的磁体排布方式，使相邻的两个子平台21的磁体阵列的磁场均匀方向相互垂直。这样，通过相邻的两个磁体阵列的磁场均匀方向的相互垂直约束，可实现稳定的悬浮。

图4是根据一示例性实施例所示出的本发明磁悬浮展示平台的第二平台2的结构图。图示中，第二平台2由4个独立的子平台21构成，相邻的子平台21之间可以构成磁力平衡配合。

在实施例中，多个子平台21包括相邻的第一子平台211和第二子平台212，其中，第一子平台211的磁体阵列由N×M个磁体构成，N列中的每一列的M个磁体按照海尔贝克阵列方式排布；第二子平台212的磁体阵列由M×N个磁体构成，M列中的每一列的N个磁体按照海尔贝克阵列方式排布。

需要说明的是，海尔贝克阵列为一种磁体结构，是将多个磁体按照径向方式与平行方式交错的排列结合在一起，并可形成磁力较强的单边磁场。

以图示中的两个子平台21为例(本实施例中，将图4中左下位置的子平台21定义为第一子平台211，右下位置的子平台21定义为第二子平台212)，第一子平台211由5×5个磁体构成，共5行5列，其中，5列中的每一列的5个磁体均是按照海尔贝克阵列方式排布；第二子平台212也是由5×5个磁体构成，共5行5列，其中，5列中的每一列的5个磁体也是按照海尔贝克阵列方式排布。

当然，如果同一磁体阵列的多列的磁体的按照同一种海尔贝克阵列的顺序排布，那么该磁体阵列的排布方式无法满足悬浮所需的空间磁场分布要求，因此本发明磁体阵列是按照相邻多列磁体依次错位的方式排布，以形成沿对角线上对称的均匀磁场分布。

这样，当多个磁体阵列的磁场均匀方向不同时，形成相互制约，悬浮体在水平面内实现静止；

具体的，在本发明的实施例(一)中，本发明提供了一种子平台的磁体阵列排布方式。

第一子平台211的第N列的首个磁体的磁化方向为第一平行方向，第N-1列的首个磁体的磁化方向为第五平行方向，第N-2列的首个磁体的磁化方向为第二平行方向，第N-3列的首个磁体的磁化方向为第六平行方向，其中，第一平行方向与第二平行方向相反，第五平行方向与第六平行方向相反，且第一平行方向与第五平行方向垂直。

图示中，“·”和“×”为两种方向垂直于子平台的平台面的平行方向，“←”、“→”“↑”和“↓”为四种不同的平行于子平台的平台面的平行方向。

例如，将图4所示中的第一子平台211的第5列的首个磁体的磁化方向定义为第一平行方向(即“↓”向)，第4列的首个磁体的磁化方向定义为第五平行方向(即“×”向)，第3列的首个磁体的磁化方向定义为第二平行方向(即“↑”向)，第2列的首个磁体的磁化方向定义为第三平行方向(即“·”向)，则第一平行方向与第二平行方向相反，第五平行方向与第六平行方向相反。

应当理解的是，对于第1列的首个磁体的磁化方向，由于其相邻的第2列的首个磁体的磁化方向已经确定，则根据海尔贝克阵列的排布方式，也可以确定第一列的首个磁体的磁化方向，图示中，第1列的首个磁体的磁化方向与第5列相同，即第1列的首个磁体的磁化方向为第一平行方向。

同时，对于每一列的除首个磁体的其它磁体的磁化方向，同样也可以基于首个磁体的磁化方向，并根据海尔贝克阵列的排布方式确定。

相应的，在本实施例(一)中，第二子平台212的第M列的首个磁体的磁化方向为第三平行方向，第M-1列的首个磁体的磁化方向为第七平行方向，第M-2列的首个磁体的磁化方向为第四平行方向，第M-3列的首个磁体的磁化方向为第八平行方向，其中，第三平行方向与第四平行方向相反，且垂直于第一子平台211的第一平行方向和第二平行方向；第七平行方向与第八平行方向相反，且平行于第一子平台211的第五平行方向和第六平行方向。

例如，将图4中的第二子平台212的第5列的首个磁体的磁化方向定义为第三平行方向(即“←”向)，第4列的首个磁体的磁化方向定义为第七平行方向(即“·”向)，第3列的首个磁体的磁化方向定义为第四平行方向(即“→”向)，第2列的首个磁体的磁化方向定义为第八平行方向(即“×”向)，则第三平行方向与第四平行方向相反，且垂直于第一平行方向和第二平行方向；第七平行方向与第八平行方向相反，且平行于第五平行方向和第六平行方向。

这样，第一平台1和第二平台2的相邻的边界磁体列(即图示中第一平台1的第N₅列和第二平台2的第M₁列)的磁体的磁化方向互相垂直，能够互相制约两个子平台21之间的平移，保证两个子平台21的相对位置的稳定性。

应当理解的是，本发明的每一列的磁体数量并不仅限于5个，且每一子平台的行数和列数也并不必须数量相等，一般来说，只要各个子平台21的磁体阵列的磁场均匀方向不完全一致，能够互相制约平移即可。

在实施例(二)中，本发明提供了另一种子平台的磁体阵列排布方式。

具体的，第一子平台的第N列的首个磁体的磁化方向为第五平行方向，第N-1列的首个磁体的磁化方向为第一平行方向，第N-2列的首个磁体的磁化方向为第六平行方向，第N-3列的首个磁体的磁化方向为第二平行方向，其中，第五平行方向与第六平行方向相反，第一平行方向与第二平行方向相反，且第一平行方向与第五平行方向方向垂直。

例如，将第一子平台的第5列的首个磁体的磁化方向定义为第五平行方向(即“·”向)，第4列的首个磁体的磁化方向定义为第一平行方向(即“↓”向)，第4列的首个磁体的磁化方向定义为第六平行方向(即“×”向)，第2列的首个磁体的磁化方向定义为第二平行方向(即“↑”向)，则第五平行方向与第六平行方向相反，第一平行方向与第二平行方向相反。

对于第1列的首个磁体的磁化方向以及每列的除首个磁体的其它磁体的磁化方向均可以参照实施例(一)，本发明不再赘述。

相应的，在实施例(二)中，第二子平台212的第M列的首个磁体的磁化方向为第七平行方向，第M-1列的首个磁体的磁化方向为第三平行方向，第M-2列的首个磁体的磁化方向为第八平行方向，第M-3列的首个磁体的磁化方向为第四平行方向，其中，第七平行方向与第六平行方向相反，且平行于第一子平台211第五平行方向和第六平行方向；第三平行方向与第四平行方向相反，且垂直于第一平行方向和第二平行方向。

例如，将第二子平台的第5列的首个磁体的磁化方向定义为第七平行方向(即“×”向)，第4列的首个磁体的磁化方向定义为第三平行方向(即“↑”向)，第4列的首个磁体的磁化方向定义为第八平行方向(即“·”向)，第2列的首个磁体的磁化方向定义为第四平行方向(即“↓”向)，其中，第七平行方向与第八平行方向相反，且平行于第五平行方向和第六平行方向；第三平行方向与第四平行方向相反，且垂直于第一平行方向和第二平行方向。

另外，在实施例中，构成磁体阵列的磁体为超导磁体或者永磁体。

在本实施例中，为了避免所展示的物品对磁体阵列的压力挤压影响，每一子平台上的上部台面还设置有单独的承载板面3，承载板面3采用铝、木材等不导磁材料，以防止影响磁体阵列的磁力线的空间分布。或者，在同一承载板面3设置在多个子平台的上部台面上，以形成承载面积较大的展示台面。

应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的流程及结构，并且可以在不脱离其范围进行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。

Claims (10)

1.一种磁悬浮展示平台，其特征在于，所述平台包括第一平台和第二平台，其中，所述第一平台包括高温超导块材阵列；第二平台包括多个子平台，每一所述子平台具有由多个磁体构成的磁体阵列，所述第一平台和第二平台可通过所述磁体阵列与所述高温超导块材阵列之间的磁通钉扎力，形成竖向对应的水平悬浮配合；且相邻的所述子平台之间磁力平衡配合。

2.如权利要求1所述的磁悬浮展示平台，其特征在于，多个所述子平台位于同一水平面，相邻的两个所述子平台的所述磁体阵列的磁场均匀方向不一致。

3.如权利要求2所述的磁悬浮展示平台，其特征在于，相邻的两个所述子平台的所述磁体阵列的磁场均匀方向相互垂直。

4.如权利要求3所述的磁悬浮展示平台，其特征在于，多个所述子平台包括相邻的第一子平台和第二子平台，其中，所述第一子平台的所述磁体阵列由N×M个所述磁体构成，所述N列中的每一列的M个所述磁体按照海尔贝克阵列方式排布；所述第二子平台的所述磁体阵列由M×N个所述磁体构成，所述M列中的每一列的N个所述磁体按照海尔贝克阵列方式排布。

5.如权利要求4所述的磁悬浮展示平台，其特征在于，所述第一子平台的第N列的首个磁体的磁化方向为第一平行方向，第N-1列的首个磁体的磁化方向为第五平行方向，第N-2列的首个磁体的磁化方向为第二平行方向，第N-3列的首个磁体的磁化方向为第六平行方向，其中，第一平行方向与第二平行方向相反，第五平行方向与第六平行方向相反，且所述第一平行方向与所述第五平行方向垂直。

6.如权利要求5所述的磁悬浮展示平台，其特征在于，所述第二子平台的第M列的首个磁体的磁化方向为第三平行方向，第M-1列的首个磁体的磁化方向为第七平行方向，第M-2列的首个磁体的磁化方向为第四平行方向，第M-3列的首个磁体的磁化方向为第八平行方向，其中，第三平行方向与第四平行方向相反，且垂直于所述第一平行方向和所述第二平行方向；第七平行方向与第八平行方向相反，且平行于所述第五平行方向和所述第六平行方向。

7.如权利要求4所述的磁悬浮展示平台，其特征在于，所述第一子平台的第N列的首个磁体的磁化方向为第五平行方向，第N-1列的首个磁体的磁化方向为第一平行方向，第N-2列的首个磁体的磁化方向为第六平行方向，第N-3列的首个磁体的磁化方向为第二平行方向，其中，第五平行方向与第六平行方向相反，第一平行方向与第二平行方向相反，且所述第五平行方向与所述第一平行方向垂直。

8.如权利要求7所述的磁悬浮展示平台，其特征在于，所述第二子平台的第M列的首个磁体的磁化方向为第七平行方向，第M-1列的首个磁体的磁化方向为第三平行方向，第M-2列的首个磁体的磁化方向为第八平行方向，第M-3列的首个磁体的磁化方向为第四平行方向，其中，第七平行方向与第八平行方向相反，且平行于所述第五平行方向和所述第六平行方向；第三平行方向与第四平行方向相反，且垂直于所述第一平行方向和所述第七平行方向。

9.如权利要求1所述的磁悬浮展示平台，其特征在于，构成所述磁体阵列的所述磁体为超导磁体或者永磁体。

10.如权利要求1所述的磁悬浮展示平台，其特征在于，所述第一平台还包括与所述高温超导块材阵列配合使用的低温设备。