CN108427082A - 一种用于大直径Dipole超导磁体测磁场装置 - Google Patents
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Abstract
一种用于大直径Dipole线圈的精密测磁装置，包括有弧形的导轨底座，导轨底座固定在被测磁束流通道上；弧形齿条滑轨沿着导轨底座内侧T型槽周向滑动；齿轮一安装在连接法兰的上端面并可转动；步进电机安装在连接法兰下端面，为齿轮一提供动力；霍尔探头镶嵌在弧形齿条滑轨测量端的中心；齿轮和弧形齿条滑轨传动比为1:100，齿轮单齿弧长2mm,电机旋转一周齿条滑轨进给20mm,步进电机每旋转1/100周即可控制测量精度0.2mm，从而实现大型的Dipole超导磁体磁场精确测量；结构简单、实用、可靠，操作方便。
Description
技术领域
本发明属于超导磁体测磁技术领域，具体涉及一种用于大直径Dipole线圈的精密测磁装置。
背景技术
近年来强磁场广泛应用于材料科学、物理学科、能源和生物医疗技术领域，尤其是用于物质和生命的基本特性研究的国家大科学装置，强磁场环境是科学研究的先决条件。Dipole超导磁铁作为加速器中的主要构成部件，起着偏转粒子的重要作用。
由于目前超导磁体领域没有相关专用精确测磁装备工装，传统的测磁采用皮带牵引的方式，无法精确的测量磁场沿中心轴线的分布情况。Dipole超导磁体束流通道空间小，而且是弧形腔体，如图1所示，要精确测量腔体中心位置磁场分布难度很大。本发明的目的就是解决大直径Dipole超导磁体测磁过程中的轴线上磁场的精确测量技术问题。
发明内容
为克服上述现有技术的不足，本发明的目的是提供一种适用于大直径Dipole超导磁体测磁场装置，通过在Dipole超导磁体束流通道弧形小空间内设计圆周滑动机构，并且在腔体外侧通过外圆齿轮啮合方式实现传动控制、保证整个过程可以精确进给、持续测磁，实现了大直径Dipole线圈的精密测磁，解决了大直径Dipole线圈的精密测磁技术问题；结构简单、实用、可靠，操作方便。
为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种适用于大直径Dipole超导磁体测磁场装置，包括有弧形的导轨底座，导轨底座固定在被测磁束流通道上；弧形齿条滑轨沿着导轨底座内侧T型槽周向滑动；齿轮一安装在连接法兰的上端面并可转动；步进电机安装在连接法兰下端面，为齿轮一提供动力；霍尔探头镶嵌在弧形齿条滑轨的测量端中心。
所述的导轨底座通过连接法兰和被测磁束流通道两端的法兰连接并定位。
所述的导轨底座在圆周弧长线上有精密的刻度。
所述的弧形齿条滑轨外侧设置有齿轮，齿轮传动比为100，由步进电机带动，从而可以实现弧形齿条滑轨运动轨迹的精确控制。
所述的被测磁束流通道是超导磁体结构的中心部分。
所述的弧形导轨底座通过螺栓和连接法兰、束流通道连接。
所述的齿轮通过螺栓连接安装在连接法兰。
所述的步进电机通过螺栓连接安装在连接法兰下端面。
所述的霍尔探头镶嵌在弧形齿条滑轨测量端的中心位置。
本发明的有益效果是：
1）可以实现大直径Dipole线圈的精密测磁。
2）弧形齿条滑轨可以沿着弧形导轨底座内侧T型槽周向滑动，弧形导轨底座在圆周弧长线上有精密的刻度，从而实现圆周方向弧长进给量的反馈。
3）弧形齿条滑轨外侧设置有齿轮齿条传动，传动比100，齿轮由步进电机带动，通过控制量的放大从而可以实现弧形齿条滑轨运动轨迹的0.2mm精确控制。
本发明解决大直径Dipole线圈的精密测磁技术问题，具有结构简单、实用、可靠，操作方便的特点。
附图说明
图1是本发明所要测量Dipole超导磁体束流腔体结构示意图。
图2是本发明测磁装置结构正视图。
图3是本发明测磁装置结构俯视图。
图4为本发明图2中I处的结构放大示意图。
图5为本发明图3中D处的结构放大示意图。
图6是本发明图1的A向视图。
图中：1. 被测磁束流通道，2. 弧形导轨底座，3. 连接法兰，4. 弧形齿条滑轨，5齿轮，6. 步进电机，7. 霍尔探头。
具体实施方式
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
参见图1、2、3、5、6，一种适用于大直径Dipole超导磁体测磁场装置，包括有弧形的导轨底座2，导轨底座2固定在被测磁束流通道1上；弧形齿条滑轨4沿着导轨底座2内侧T型槽周向滑动；齿轮一5安装在连接法兰3的上端面并可转动；步进电机6安装在连接法兰3下端面，为齿轮一5提供动力；霍尔探头7镶嵌在弧形齿条滑轨4的测量端中心。
所述的导轨底座2通过连接法兰3和被测磁束流通道1两端的法兰连接并定位。
所述的导轨底座2在圆周弧长线上有精密的刻度。
参见图2、4，所述的弧形齿条滑轨4外侧设置有齿轮5，齿轮5传动比为100，由步进电机带动，从而可以实现弧形齿条滑轨运动轨迹的精确控制。
所述的被测磁束流通道1是超导磁体结构的中心部分。
所述的弧形导轨底座2通过螺栓和连接法兰3，被测磁束流通道1连接。
所述的弧形齿条滑轨4沿着弧形导轨底座2内侧T型槽滑动。
所述的齿轮5通过螺栓连接安装在连接法兰3。
所述的步进电机6通过螺栓连接安装在连接法兰3下端面。
所述的霍尔探头7镶嵌在齿条滑轨4端面中心位置。
本发明为一种大直径Dipole线圈的精密测磁装置，所要测量Dipole超导磁体束流腔体结构如图1所示，测磁装置如图2所示，本发明的Dipole超导磁体测磁场装置首先将弧形导轨底座固定在被测磁束流通道1上，弧形导轨底座2通过连接法兰3和被测磁束流通道1两端的法兰连接并定位；弧形齿条滑轨4沿着弧形导轨底座2内侧T型槽可以周向滑动，实现圆周运动。齿轮5安装在连接法兰3上端面可以转动，步进电机6安装在连接法兰3下端面，为齿轮5提供转动动力，电机带动齿轮；霍尔探头7镶嵌在弧形齿条滑轨4的测量端中心测量磁场。齿轮通过和弧形齿条滑轨4的啮合实现弧形齿条滑轨圆周运动的定位；霍尔探头镶嵌在齿条滑轨的测量端中心测量磁场，检查腔体中心线各个位置的磁场强度数值。齿轮5和弧形齿条滑轨4传动比为1:10，齿轮5单齿弧长2mm，电机旋转一周齿条滑轨4进给20mm，步进电机每旋转1/100周即可控制测量精度0.2mm，从而实现大型的Dipole超导磁体磁场精确测量。
Claims (4)
1.一种用于大直径Dipole线圈的精密测磁装置，包括有弧形的导轨底座（2），导轨底座（2）固定在被测磁束流通道（1）上；弧形齿条滑轨（4）沿着导轨底座（2）内侧T型槽周向滑动；齿轮（5）安装在连接法兰（3）的上端面并可转动；步进电机（6）安装在连接法兰（3）下端面，为齿轮（5）提供动力；霍尔探头（7）镶嵌在弧形齿条滑轨（4）测量端的中心。
2.根据权利要求1所述的一种用于大直径Dipole线圈的精密测磁装置，其特征在于，所述的导轨底座（2）通过连接法兰（3）和被测磁束流通道（1）两端的法兰连接并定位。
3.根据权利要求1所述的一种用于大直径Dipole线圈的精密测磁装置，其特征在于，所述的导轨底座（2）在圆周弧长线上有刻度。
4.根据权利要求1所述的一种用于大直径Dipole线圈的精密测磁装置，其特征在于，所述的弧形齿条滑轨（4）外侧设置有齿轮（5）传动比为100，由步进电机带动，从而可以实现弧形齿条滑轨运动轨迹的精确控制。
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