CN108983120A - 一种方向可控的均匀磁场装置 - Google Patents

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Abstract

本发明属于磁场装置技术领域，涉及一种方向可控的均匀磁场装置。该装置包括磁场发生装置、轴承、刻度转盘、实验样品台和底座；轴承内环固定在底座上；刻度转盘由转盘和刻度盘组成，转盘的中心开有圆口，刻度盘位于转盘的外围；转盘的底部固定在轴承的外环上；实验样品台穿过刻度转盘的圆口和轴承，固定在底座上；磁场发生装置固定在刻度转盘上，对称分布在实验样品台的两侧；实验样品台的顶部位于由磁场发生装置产生的磁场中心，保证实验样品周围的磁场均匀。通过调节刻度转盘和轴承上的锁定旋钮，在实验样品附近的较大范围内产生方向可控且均匀稳定的磁场，本装置可用于需要方向可控的磁场环境的磁学实验，尤其是各种磁场传感器的研究实验。

Description

一种方向可控的均匀磁场装置
技术领域
本发明属于磁场装置技术领域，涉及一种方向可控的均匀磁场装置。
背景技术
磁场可以说是无处不在，对磁场的研究也有着久远的历史，涉及地球物理、军事工程、生物学、医学、考古学等诸多领域。随着科学技术的发展，磁场已经成为许多科学研究的有效工具，而获取方向可控的均匀稳定磁场环境越来越重要。
目前用于科学实验研究的磁场装置主要有两种，一种是使用永磁体，通过改变两块永磁体的间距来产生不同强度的磁场，这种方式产生的磁场不仅不能确保均匀性与稳定性，而且方向固定。另一种是通过给固定位置的线圈通电来产生磁场，这种方式产生的磁场只能沿着某一特定方向，不能做到方向可控。也有部分磁场装置考虑了方向问题，2014年，专利(一种360°可旋转的电磁场装置，CN204045315U)提出了一种用于对科学研究样品的加磁与磁化的装置，该装置体积大，结构不够紧凑，易受震动影响，不能确保样品附近磁场的均匀性和稳定性；2016年，专利(一种旋转磁场发生装置，CN106693817A)提出了一种用于磁性载体分离过程中强化传质的装置，但该装置只能以某一速度进行旋转，不能选择特定磁场方向。
发明内容
本发明的目的是改进现有磁场装置中存在的不足之处，提出了一种体积小、结构紧凑、抗震能力强、方向可控、均匀稳定的磁场装置。
本发明采用的技术方案是：
一种方向可控的均匀磁场装置，包括磁场发生装置、轴承、刻度转盘、实验样品台和底座；
所述的轴承的内环固定在底座上；所述的刻度转盘，由转盘和刻度盘组成，转盘的中心开有圆口，刻度盘位于转盘的外围；转盘的底部固定在轴承的外环上；所述的实验样品台，穿过刻度转盘的圆口和轴承，固定在底座上；所述的轴承、刻度转盘、实验样品台和底座同轴；
所述的磁场发生装置，共两个，固定在刻度转盘上，对称分布在实验样品台的两侧，两个磁场发生装置的间距为刻度转盘的圆口半径；实验样品台的顶部位于由磁场发生装置产生的磁场中心，保证实验样品周围的磁场均匀。
所述的底座，底部设有柱形沉头孔，将底座固定在实验平台上；底座的外侧固定有一根刻度指针，用于指示磁场方向；底座为圆盘，厚度为10mm。
所述的轴承，内环和外环的厚度为10mm，外环比内环高2mm；外环的外侧设有旋钮，用于锁定轴承，保持磁场方向的稳定。
所述的刻度转盘，上表面设有凹槽，用于嵌入磁场发生装置；凹槽的深度为2mm。
所述的实验样品台，材质为有机玻璃，防止对磁场产生影响；实验样品台的顶部设有十字凹槽，用于固定实验样品。
所述的磁场发生装置，外壳为铝制材料，不会对磁场产生影响；且磁场发生装置连接水冷设备，保证不影响实验样品周围的环境温度。
本发明的效果和益处是：通过调节刻度转盘和轴承上的锁定旋钮，可在实验样品附近的较大范围内产生方向可控且均匀稳定的磁场，可用于需要方向可控的磁场环境的磁学实验，尤其是各种磁场传感器的研究实验。
附图说明
图1是一种方向可控的均匀磁场装置的整体示意图。
图2是图1的主视图。
图3是图1的左视图。
图4是图1的俯视图。
图中：1磁场发生装置；2轴承；3刻度转盘；4实验样品台；5底座。
具体实施方式
下面结合技术方案和附图详细叙述本发明的具体实施例。
如图1-4所示，一种方向可控的均匀磁场装置，包括磁场发生装置1、轴承2、刻度转盘3、实验样品台4和底座5；所述的轴承2，内环固定在底座5上；所述的刻度转盘3，由转盘和刻度盘组成，转盘的中心开有圆口，刻度盘位于转盘的外围；转盘的底部固定在轴承2的外环上；所述的实验样品台4，穿过刻度转盘3的圆口和轴承2，固定在底座5上；所述的轴承2、刻度转盘3、实验样品台4和底座5同轴；所述的磁场发生装置1，共两个，分别嵌入刻度转盘3上深2mm的凹槽内，对称分布在实验样品台4的两侧，两个磁场发生装置1的间距为刻度转盘3的圆口半径；实验样品台4的顶部位于由磁场发生装置1产生的磁场中心，保证实验样品周围的磁场均匀。
本装置使用时，利用底座5上的两个柱形沉头孔，可将本装置固定在实验平台上，这更加确保了本装置的稳定性。调节刻度转盘3，刻度转盘3带动磁场发生装置1旋转，而实验样品台4固定在底座5上且其顶部位于由磁场发生装置1产生的磁场中心，因此可在实验样品附近较大范围内产生方向可控且均匀的磁场。磁场方向可以通过刻度转盘3上的刻度读出，其分辨率为1度，若对分辨率要求更高，可按需更换角度刻度。当磁场方向达到所需要求时，通过旋转轴承2外侧的旋钮，可以锁定轴承，保持此时的磁场方向稳定。

Claims (10)

1.一种方向可控的均匀磁场装置，其特征在于，该装置包括磁场发生装置(1)、轴承(2)、刻度转盘(3)、实验样品台(4)和底座(5)；
所述的轴承(2)的内环固定在底座(5)上；所述的刻度转盘(3)，由转盘和刻度盘组成，转盘的中心开有圆口，刻度盘位于转盘的外围；转盘的底部固定在轴承(2)的外环上；所述的实验样品台(4)，穿过刻度转盘(3)的圆口和轴承(2)，固定在底座(5)上；所述的轴承(2)、刻度转盘(3)、实验样品台(4)和底座(5)同轴；
所述的磁场发生装置(1)，共两个，固定在刻度转盘(3)上，对称分布在实验样品台(4)的两侧，两个磁场发生装置(1)的间距为刻度转盘(3)的圆口半径；实验样品台(4)的顶部位于由磁场发生装置(1)产生的磁场中心，保证实验样品周围的磁场均匀。
2.根据权利要求1所述的一种方向可控的均匀磁场装置，其特征在于，所述的底座(5)，底部设有柱形沉头孔，将底座(5)固定在实验平台上；底座(5)的外侧固定有一根刻度指针，用于指示磁场方向；底座(5)为圆盘，厚度为10mm。
3.根据权利要求1或2所述的一种方向可控的均匀磁场装置，其特征在于，所述的轴承(2)，内环和外环的厚度为10mm，外环比内环高2mm；外环的外侧设有旋钮，用于锁定轴承，保持磁场方向的稳定。
4.根据权利要求1或2所述的一种方向可控的均匀磁场装置，其特征在于，所述的刻度转盘(3)，上表面设有凹槽，用于嵌入磁场发生装置(1)；凹槽的深度为2mm。
5.根据权利要求3所述的一种方向可控的均匀磁场装置，其特征在于，所述的刻度转盘(3)，上表面设有凹槽，用于嵌入磁场发生装置(1)；凹槽的深度为2mm。
6.根据权利要求1、2或5所述的一种方向可控的均匀磁场装置，其特征在于，所述的实验样品台(4)，材质为有机玻璃，防止对磁场产生影响；实验样品台(4)的顶部设有十字凹槽，用于固定实验样品。
7.根据权利要求3所述的一种方向可控的均匀磁场装置，其特征在于，所述的实验样品台(4)，材质为有机玻璃，防止对磁场产生影响；实验样品台(4)的顶部设有十字凹槽，用于固定实验样品。
8.根据权利要求4所述的一种方向可控的均匀磁场装置，其特征在于，所述的实验样品台(4)，材质为有机玻璃，防止对磁场产生影响；实验样品台(4)的顶部设有十字凹槽，用于固定实验样品。
9.根据权利要求1、2、5、7或8所述的一种方向可控的均匀磁场装置，其特征在于，所述的磁场发生装置(1)，外壳为铝制材料，不会对磁场产生影响；且磁场发生装置(1)连接水冷设备，保证不影响实验样品周围的环境温度。
10.根据权利要求6所述的一种方向可控的均匀磁场装置，其特征在于，所述的磁场发生装置(1)，外壳为铝制材料，不会对磁场产生影响；且磁场发生装置(1)连接水冷设备，保证不影响实验样品周围的环境温度。
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