CN113917376A - 一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置，包括：底座和固定安装在底座上方的检测箱，所述检测箱的一侧转动安装有箱门；固定安装在检测箱内壁上的工型件，所述工型件的上方设置有压头，所述检测箱的顶部固定安装有电机，所述电机用于驱动压头的移动，所述工型件内部安装有电感线圈；弹性机构，所述弹性机构设置在电机与压头之间，所述弹性机构包括连接板和插设在连接板上的两个套筒。本装置通过将带材放置在电感线圈上方，直接通过对带材施加压力，实现压磁效应的测量作用，检测方式简单直接，且结构简单，通过将带材与电感线圈之间构成磁场，测量构成磁场的电感变化，从而测量当带材受到压力作用时，压磁效应的影响。

Description

一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置

技术领域

本发明属于铁基非晶合金带材的检测技术领域，尤其涉及一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置。

背景技术

非晶合金是利用急冷技术，将钢液一次成型厚度为30微米的薄带，以非晶合金为原料制成的变压器铁心，其空载损耗与采用硅钢片的传统变压器相比，减少了75％左右，使非晶合金变压器具有十分显著地节能和环保效果，铁磁性材料受到机械力的作用时，它的内部产生应变，导致导磁率发生变化，产生压磁效应。

压磁效应在使用的过程会严重影响电感的磁性能，现有的技术对控制铁基非晶合金带材的压磁效应研究不深入，主要在于对当前的应力敏感性测试方法装置有限导致的，现有对非晶带材的压磁效应的表征主要采用磁致伸缩系数，这种检测方式受到带材的厚度、宽度、长度等多种因素影响，测量结果影响因素过多不利于分析。

发明内容

基于背景技术存在的技术问题，本发明提出了一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置。

本发明提出的一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置，包括：

底座和固定安装在底座上方的检测箱，所述检测箱的一侧转动安装有箱门；

固定安装在检测箱内壁上的工型件，所述工型件的上方设置有压头，所述检测箱的顶部固定安装有电机，所述电机用于驱动压头的移动，所述工型件内部安装有电感线圈；

弹性机构，所述弹性机构设置在电机与压头之间，所述弹性机构包括连接板和插设在连接板上的两个套筒，两个所述套筒穿过连接板的下端上均套接有压力弹簧，两个所述压力弹簧均与压头连接；

整平机构，所述整平机构设置在压头的一端，所述整平机构包括抵压条和滚筒，所述整平机构用于对带材进行铺平；

调整机构，所述调整机构设置在工型件上，所述工型件两侧对称设置有凹槽，所述调整机构包括对称安装在两个凹槽内的气囊，所述调整机构用于调整铁芯的位置。

优选地，所述电机的驱动端固定连接有螺纹轴，所述螺纹轴螺纹插设在其中一个套筒内，另一个所述套筒内插设有固定轴，所述固定轴的上端与检测箱的内壁固定连接，压力弹簧的上端与连接板的下表面固定连接。

优选地，所述压头的一端设置有突出片，所述突出片上滑动插设有两个第一限位轴，两个所述第一限位轴与抵压条固定连接，所述压头的一侧开设有斜槽，所述斜槽内滑动连接有滑轴，所述滑轴的下方固定连接有L型的连接轴，所述连接轴包括竖直设置的上部分和水平设置的下部分，所述连接轴的下部分转动套接有滚筒，所述连接轴的下部分两端均固定连接有第二限位轴，所述抵压条的两端通过滑块滑动套接在第二限位轴上。

优选地，所述调整机构还包括推板和气腔，所述推板的一端与滑轴相抵，所述气腔固定安装在工型件的底部，所述气腔的一端滑动插设有活塞轴，所述气腔的另一端通过两个气管分别与两个气囊连通，所述推板的另一端下方固定连接有滑板，所述滑板滑动插设在工型件上，所述滑板的下方设置有上齿条，所述气腔的侧面转动安装有齿轮，所述上齿条与齿轮啮合，所述活塞轴的侧面固定连接有与齿轮啮合的下齿条，所述下齿条和上齿条分别设置在齿轮的上下两侧。

优选地，所述推板的一侧固定安装有楔块，所述工型件上滑动插设有与楔块对应的抵压轴，其中一个所述气管的一侧固定连接有密封套，所述密封套上设置有出气的出气口，所述抵压轴的下端穿过工型件且插设在密封套内，所述抵压轴上开设有与出气口对应的贯穿孔，所述气管上还设置有单向气阀，所述单向气阀只允许气体进入，所述抵压轴下端的两侧对称固定连接有第三限位轴，两个所述第三限位轴与密封套的两侧滑动连接，所述第三限位轴上套接有恢复弹簧，所述恢复弹簧一端与第三限位轴的上端相抵，所述恢复弹簧的另一端与密封套相抵。

优选地，所述压头上设置有分别与两个套筒滑动套接的圆柱，所述压力弹簧的一端与连接板相抵，所述压力弹簧的另一端与压头相抵。

优选地，所述上齿条和下齿条的一侧均滑动连接有滑杆，两个所述滑杆相互远离的一端均与活塞轴的外壁固定连接。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本装置通过将带材放置在电感线圈上方，直接通过对带材施加压力，实现压磁效应的测量作用，检测方式简单直接，且结构简单，通过将带材与电感线圈之间构成磁场，测量构成磁场的电感变化，从而测量当带材受到压力作用时，压磁效应的影响；

2、本装置不仅仅可以对单层的带材进行测量，还可以对带材缠绕而成的铁芯进行测量，在测量的过程中通过整平机构可以进行褶皱的调整，通过调整机构可以对铁芯位置进行调整，具有位置自适应的效果。

附图说明

图1为本发明提出的一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置的结构示意图；

图2为本发明提出的一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置的内部结构示意图；

图3为对单层带材检测时的结构示意图；

图4为对铁芯检测时的结构示意图；

图5为整平机构的结构示意图；

图6为工型件正面的结构示意图；

图7为图5中A处的结构放大图；

图8为图4中B处的结构放大图；

图9为图4中C处的结构放大图。

图中：1底座、2检测箱、3箱门、4电机、5工型件、6压头、7螺纹轴、8套筒、9连接板、10压力弹簧、11抵压条、12气囊、13固定轴、14推板、15抵压轴、16滑板、17气腔、18活塞轴、19楔块、20第一限位轴、21第二限位轴、22斜槽、23滚筒、24滑轴、25连接轴、26下齿条、27齿轮、28上齿条、29气管、30密封套、31出气口、32恢复弹簧、33第三限位轴、34单向气阀。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。

参照图1-9，一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置，包括：

底座1和固定安装在底座1上方的检测箱2，检测箱2的一侧转动安装有箱门3；

固定安装在检测箱2内壁上的工型件5，工型件5的上方设置有压头6，检测箱2的顶部固定安装有电机4，电机4用于驱动压头6的移动，工型件5内部安装有电感线圈；

弹性机构，弹性机构设置在电机4与压头6之间，弹性机构包括连接板9和插设在连接板9上的两个套筒8，两个套筒8穿过连接板9的下端上均套接有压力弹簧10，两个压力弹簧10均与压头6连接；

整平机构，整平机构设置在压头6的一端，整平机构包括抵压条11和滚筒23，整平机构用于对带材进行铺平；

调整机构，调整机构设置在工型件5上，工型件5两侧对称设置有凹槽，调整机构包括对称安装在两个凹槽内的气囊12，调整机构用于调整铁芯的位置。

电机4的驱动端固定连接有螺纹轴7，螺纹轴7螺纹插设在其中一个套筒8内，另一个套筒8内插设有固定轴13，固定轴13的上端与检测箱2的内壁固定连接，压力弹簧10的上端与连接板9的下表面固定连接；进行检测的时候，启动电机4，电机4通过驱动端带动螺纹轴7转动，由于套筒8与螺纹轴7之间为螺纹连接，但是由于套筒8通过连接板9固定连接的固定轴13套在固定轴13上，固定轴13的位置固定，则套筒8只能够上下移动，则随着螺纹轴7的转动，套筒8将会向下移动，螺纹轴7在移动的过程中，会通过连接板9向下移动，则连接板9下表面通过压力弹簧10连接的压头6将会对带材施加作用力，从而可以检测带材的压磁效压。

压头6的一端设置有突出片，突出片上滑动插设有两个第一限位轴20，两个第一限位轴20与抵压条11固定连接，压头6的一侧开设有斜槽22，斜槽22内滑动连接有滑轴24，滑轴24的下方固定连接有L型的连接轴25，连接轴25包括竖直设置的上部分和水平设置的下部分，连接轴25的下部分转动套接有滚筒23，连接轴25的下部分两端均固定连接有第二限位轴21，抵压条11的两端通过滑块滑动套接在第二限位轴21上；

压头6在驱动力的作用下逐渐下降，抵压条11和滚筒23将会先与带材接触，当带材出现褶皱的时候，抵压条11与带材的一侧接触对其进行固定，由于抵压条11通过第一限位轴20与压头6之间为滑动连接，则随着压头6的下移，抵压条11的位置也将会自适应改变，同时滚筒23与带材接触的时候，随着滚筒23与压头6之间的距离越来越近，连接轴25将会逐渐远离抵压条11，并且带动第二限位轴21相对抵压条11移动，连接轴25上部分的滑轴24在斜槽22内滑动，滑轴24相对压头6以斜向上的轨迹移动，连接轴25移动过程中滚筒23会在带材上滚动，在滚动的过程中可以将带材铺平。

调整机构还包括推板14和气腔17，推板14的一端与滑轴24相抵，气腔17固定安装在工型件5的底部，气腔17的一端滑动插设有活塞轴18，气腔17的另一端通过两个气管29分别与两个气囊12连通，推板14的另一端下方固定连接有滑板16，滑板16滑动插设在工型件5上，滑板16的下方设置有上齿条28，气腔17的侧面转动安装有齿轮27，上齿条28与齿轮27啮合，活塞轴18的侧面固定连接有与齿轮27啮合的下齿条26，下齿条26和上齿条28分别设置在齿轮27的上下两侧；

随着压头6的向下移动，使得连接轴25移动，连接轴25在移动的过程中会推动推板14移动，推板14通过滑板16带动上齿条28移动，由于上齿条28与齿轮27啮合，下齿条26与齿轮27啮合，则当上齿条28向右移动的时候，下齿条26将会向左移动，下齿条26移动的时候会带动活塞轴18移动，活塞轴18向气腔17内部移动，将气腔17内的气体通过气管29挤压到两个气囊12内，两个气囊12同时等大膨胀，在膨胀的过程中，套在工型件5上的铁芯将会被调整位置，从而使得工型件5能够正中央的放置在工型件5上。

推板14的一侧固定安装有楔块19，工型件5上滑动插设有与楔块19对应的抵压轴15，其中一个气管29的一侧固定连接有密封套30，密封套30上设置有出气的出气口31，抵压轴15的下端穿过工型件5且插设在密封套30内，抵压轴15上开设有与出气口31对应的贯穿孔，气管29上还设置有单向气阀34，单向气阀34只允许气体进入，抵压轴15下端的两侧对称固定连接有第三限位轴33，两个第三限位轴33与密封套30的两侧滑动连接，第三限位轴33上套接有恢复弹簧32，恢复弹簧32一端与第三限位轴33的上端相抵，恢复弹簧32的另一端与密封套30相抵；

由于气囊12内部充满气体，在对铁芯进行位置调整的时候，也会产生压力作用，故而需要对气囊12内的气体进行释放，当楔块19移动至抵压轴15位置的时候，会对抵压轴15向下挤压，抵压轴15向下移动的时候抵压轴15上的贯穿孔与出气口31对齐，则气管29就与出气口31连通，气管29连接的气囊12内的气体就通过出气口31释放出来，气囊12泄气释放对铁芯的压力作用，气囊12内的气体由于出气口31释放减小，当活塞轴18复位远离气腔17的时候，气体再通过单向气阀34进入到内部。

压头6上设置有分别与两个套筒8滑动套接的圆柱，压力弹簧10的一端与连接板9相抵，压力弹簧10的另一端与压头6相抵，圆柱与套筒8套接保证上下移动过程中的稳定，上齿条28和下齿条26的一侧均滑动连接有滑杆，两个滑杆相互远离的一端均与活塞轴18的外壁固定连接，与活塞轴18固定连接的滑杆是上齿条28和下齿条26的支撑结构，同时还控制了上齿条28和下齿条26的移动方向。

对单层带材的压磁效应检测：

打开箱门3，将带材放置在工型件5的上表面位于压头6下方的位置，关闭箱门3，启动电机4，电机4通过驱动端带动螺纹轴7转动，螺纹轴7的转动会带动套筒8和连接板9向下移动，连接板9的下方通过压力弹簧10连接压头6，压头6与带材接触并且施加压力，由于压头6与连接板9之间设置具有弹性的压力弹簧10，与带材接触的压头6能够缓慢逐渐的施加作用力，从而有效的避免对带材造成损伤等其他问题；

压头6在向下移动的过程中，抵压条11先于压头6与带材的一端接触并对带材的一边进行固定，随着压头6的继续向下移动，抵压条11会通过第一限位轴20相对突出片移动，抵压条11在移动的同时会带动与之滑动连接的第二限位轴21移动，第二限位轴21带动连接轴25和滑轴24向上移动，连接轴25在向上移动的过程中，为了适应上下距离，连接轴25上端的滑轴24顺着斜槽22朝着远离抵压条11的方向移动，连接轴25将向上同时远离抵压条11，移动的过程中会带动滚筒23同步移动，滚筒23远离抵压条11，在远离的过程中，对带材的表面进行整平，将带材褶皱的部分铺平，从而便于后期压头6对带材施加压力，便于压磁效应的检测。

本装置压磁效应的检测是使得电感线圈内的磁场与工型件5上的带材构成磁场回路，当带材受力作用的时候，因为压磁效应影响，带材的磁导率会发生显著的变化，导致电感线圈与带材组成的磁场回路的电感发生变化，从而测量出带材的压磁效应。

对铁芯的压磁效应检测：

将成型的铁芯套在工型件5上，压头6在向下移动的过程中，滑轴24在斜槽22内滑动，滑轴24在滑动的时候会同时推动推板14移动，推板14、滑板16、上齿条28同步移动，上齿条28与齿轮27啮合，上齿条28移动的过程中带动齿轮27转动，上齿条28向后移动，则在齿轮27下方啮合的下齿条26将会向前移动，下齿条26向前移动会带动与之固定连接的活塞轴18向气腔17移动，气腔17内的气体就会通过气管29挤压到两个气囊12内，两个气囊12同时等大膨胀，将套在工型件5上的铁芯内壁两侧施加压力，从而将铁芯调整至中央位置；

膨胀后的气囊12需要及时释放，当推板14上的楔块19移动至抵压轴15位置的时候，楔块19对抵压轴15造成向下的作用力，抵压轴15向下移动，抵压轴15下端的贯穿孔与出气口31对齐，则气囊12内的气体将会通过气管29从密封套30内释放出来，气体释放后，气囊12对铁芯卸力，气体释放结束后，抵压轴15在恢复弹簧32的弹力作用下复位，抵压轴15上的贯穿孔与出气口31错开，气管29被封闭起来；

当对铁芯的压磁效应检测完毕之后，工作人员将推板14推回原位，推回原位的过程中，推板14向前移动，上齿条28也向前移动，下齿条26向后移动，下齿条26带动活塞轴18朝着远离气腔17的方向移动，气腔17内开始充气，同时气管29上的单向气阀34打开，将外部气体吸收到内部。

以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰也应视为本发明的保护范围。

Claims (7)

1.一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置，其特征在于，包括：

底座(1)和固定安装在底座(1)上方的检测箱(2)，所述检测箱(2)的一侧转动安装有箱门(3)；

固定安装在检测箱(2)内壁上的工型件(5)，所述工型件(5)的上方设置有压头(6)，所述检测箱(2)的顶部固定安装有电机(4)，所述电机(4)用于驱动压头(6)的移动，所述工型件(5)内部安装有电感线圈；

弹性机构，所述弹性机构设置在电机(4)与压头(6)之间，所述弹性机构包括连接板(9)和插设在连接板(9)上的两个套筒(8)，两个所述套筒(8)穿过连接板(9)的下端上均套接有压力弹簧(10)，两个所述压力弹簧(10)均与压头(6)连接；

整平机构，所述整平机构设置在压头(6)的一端，所述整平机构包括抵压条(11)和滚筒(23)，所述整平机构用于对带材进行铺平；

调整机构，所述调整机构设置在工型件(5)上，所述工型件(5)两侧对称设置有凹槽，所述调整机构包括对称安装在两个凹槽内的气囊(12)，所述调整机构用于调整铁芯的位置。

2.根据权利要求1所述的一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置，其特征在于，所述电机(4)的驱动端固定连接有螺纹轴(7)，所述螺纹轴(7)螺纹插设在其中一个套筒(8)内，另一个所述套筒(8)内插设有固定轴(13)，所述固定轴(13)的上端与检测箱(2)的内壁固定连接，压力弹簧(10)的上端与连接板(9)的下表面固定连接。

3.根据权利要求1所述的一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置，其特征在于，所述压头(6)的一端设置有突出片，所述突出片上滑动插设有两个第一限位轴(20)，两个所述第一限位轴(20)与抵压条(11)固定连接，所述压头(6)的一侧开设有斜槽(22)，所述斜槽(22)内滑动连接有滑轴(24)，所述滑轴(24)的下方固定连接有L型的连接轴(25)，所述连接轴(25)包括竖直设置的上部分和水平设置的下部分，所述连接轴(25)的下部分转动套接有滚筒(23)，所述连接轴(25)的下部分两端均固定连接有第二限位轴(21)，所述抵压条(11)的两端通过滑块滑动套接在第二限位轴(21)上。

4.根据权利要求3所述的一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置，其特征在于，所述调整机构还包括推板(14)和气腔(17)，所述推板(14)的一端与滑轴(24)相抵，所述气腔(17)固定安装在工型件(5)的底部，所述气腔(17)的一端滑动插设有活塞轴(18)，所述气腔(17)的另一端通过两个气管(29)分别与两个气囊(12)连通，所述推板(14)的另一端下方固定连接有滑板(16)，所述滑板(16)滑动插设在工型件(5)上，所述滑板(16)的下方设置有上齿条(28)，所述气腔(17)的侧面转动安装有齿轮(27)，所述上齿条(28)与齿轮(27)啮合，所述活塞轴(18)的侧面固定连接有与齿轮(27)啮合的下齿条(26)，所述下齿条(26)和上齿条(28)分别设置在齿轮(27)的上下两侧。

5.根据权利要求4所述的一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置，其特征在于，所述推板(14)的一侧固定安装有楔块(19)，所述工型件(5)上滑动插设有与楔块(19)对应的抵压轴(15)，其中一个所述气管(29)的一侧固定连接有密封套(30)，所述密封套(30)上设置有出气的出气口(31)，所述抵压轴(15)的下端穿过工型件(5)且插设在密封套(30)内，所述抵压轴(15)上开设有与出气口(31)对应的贯穿孔，所述气管(29)上还设置有单向气阀(34)，所述单向气阀(34)只允许气体进入，所述抵压轴(15)下端的两侧对称固定连接有第三限位轴(33)，两个所述第三限位轴(33)与密封套(30)的两侧滑动连接，所述第三限位轴(33)上套接有恢复弹簧(32)，所述恢复弹簧(32)一端与第三限位轴(33)的上端相抵，所述恢复弹簧(32)的另一端与密封套(30)相抵。

6.根据权利要求2所述的一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置，其特征在于，所述压头(6)上设置有分别与两个套筒(8)滑动套接的圆柱，所述压力弹簧(10)的一端与连接板(9)相抵，所述压力弹簧(10)的另一端与压头(6)相抵。

7.根据权利要求3所述的一种铁基非晶合金带材压磁效应的测试装置，其特征在于，所述上齿条(28)和下齿条(26)的一侧均滑动连接有滑杆，两个所述滑杆相互远离的一端均与活塞轴(18)的外壁固定连接。

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