CN114624637B - 一种永磁轨道三维磁场扫描装置及其扫描方法 - Google Patents

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Abstract

本发明提供了一种永磁轨道三维磁场扫描装置及其扫描方法，涉及三维空间磁场测试技术领域，本申请中支撑架在两个磁轨的外侧并沿磁轨的延伸方向移动；随着支撑架的移动，三维磁场采集组件在三维行走机构的运动下，通过悬臂带动三维磁场采集组件采集磁轨延伸方向上任意位置的磁场矢量。现有技术的三维磁场扫描装置只能应用在磁性小样品物件的测量环境下，而对于已经埋设完毕的磁轨是无法完成相应测试的，而本申请提出的永磁轨道三维磁场扫描装置解决了现有装置无法在现场实地进行测试的问题。

Description

一种永磁轨道三维磁场扫描装置及其扫描方法
技术领域
本发明涉及三维空间磁场测试技术领域，具体而言，涉及一种永磁轨道三维磁场扫描装置及其扫描方法。
背景技术
永磁轨道是由多个永磁体拼接而成，这意味着永磁轨道会因不同永磁体的磁化误差而产生磁场不平顺，而永磁轨道系统直接关系到磁浮列车的运行安全性，在高速试验运行前期进行永磁轨道磁场平顺性检测是十分必要的。
但是，现有的三维磁场扫描装置大多采用双线轨滑台机构以提高其稳定性。然而这种双线轨滑台机构只能用来测试小块磁铁样品，若永磁轨道铺设完成后，通过双线轨滑台机构是无法对埋设好的永磁轨道进行测试，因此一个能够在施工后的现场进行永磁轨道磁场平顺性检测的装置是十分必要的。
发明内容
本发明的目的在于提供一种永磁轨道三维磁场扫描装置及其扫描方法，以解决上述问题。为了实现上述目的，本发明采取的技术方案如下：
本申请提供一种永磁轨道三维磁场扫描装置，包括支撑架、三维行走机构、悬臂和三维磁场采集组件，所述三维行走机构设置在所述支撑架的上方，所述三维行走机构包括两两相互垂直设置的第一轴、第二轴和第三轴，所述第一轴平行于地面设置，所述第一轴固定于所述支撑架的上表面；所述第二轴沿所述第一轴的延伸方向移动；所述第三轴沿所述第二轴的的延伸方向移动；所述悬臂的上端与所述第三轴相连；所述三维磁场采集组件与所述悬臂的下端固定相连；其中，所述支撑架在两个磁轨的外侧并沿所述磁轨的延伸方向移动；随着所述支撑架的移动，所述三维磁场采集组件在所述三维行走机构的运动下，通过所述悬臂带动所述三维磁场采集组件采集所述磁轨延伸方向上任意位置的磁场矢量。
在本申请的一些实施例中，所述三维磁场采集组件包括三维霍尔探头，所述三维霍尔探头包括固定座、第一霍尔传感器、第二霍尔传感器和第三霍尔传感器，所述固定座设置有第一侧面、第二侧面、第三侧面，所述第一侧面和所述第三侧面平行设置，所述第二侧面分别与所述第一侧面和所述第三侧面垂直设置，所述第三侧面延伸出第四侧面，所述第四侧面分别垂直于所述第三侧面和所述第二侧面；所述第一霍尔传感器、所述第二霍尔传感器和所述第三霍尔传感器分别设置在所述第一侧面、所述第二侧面和所述第四侧面上；所述第一霍尔传感器、所述第二霍尔传感器和所述第三霍尔传感器位于所述固定座上的同一水平高度。
在本申请的一些实施例中，所述三维磁场采集组件包括多个平行设置的传感器组，每个所述传感器组包括所述第一霍尔传感器、所述第二霍尔传感器和所述第三霍尔传感器。
在本申请的一些实施例中，所述第一霍尔传感器包括一个第一PCB板，所述第一PCB板上设置有多个互相平行的第一霍尔片，所述第一PCB板通过紧固件与所述第一侧面可拆卸连接；所述第二霍尔传感器包括一个第二PCB板，所述第二PCB板上设置有多个互相平行的第二霍尔片，所述第二PCB板通过所述紧固件与所述第二侧面可拆卸连接；所述第四侧面与所述悬臂之间设置所述第三霍尔传感器，所述第三霍尔传感器包括多个平行设置的第三PCB板，每个所述第三PCB板上设置一个第三霍尔片，多个所述第三PCB板通过所述紧固件与所述第四侧面可拆卸连接。
在本申请的一些实施例中，沿所述固定座从上到下的方向，同一位次的所述第一霍尔片、所述第二霍尔片和所述第三霍尔片位于同一水平面。
在本申请的一些实施例中，所述紧固件和所述悬臂均为非导磁材料制成。
在本申请的一些实施例中，所述支撑架的下端设有福马轮。
在本申请的一些实施例中，所述永磁轨道三维磁场扫描装置采用移动电源供电，所述三维磁场采集组件采用LM334的恒流源电路。
在本申请的一些实施例中，所述三维磁场采集组件还包括处理器和通信组件，所述处理器容纳于所述支撑架内，所述处理器通过所述通信组件分别与电机控制卡和数据采集卡相连，所述电机控制卡用于记录所述电机控制卡发出的电脉冲信号的次数，所述数据采集卡用于记录磁场矢量数据。
本申请还提供一种永磁轨道三维磁场扫描装置的扫描方法，使用上述永磁轨道三维磁场扫描装置进行扫描，所述扫描方法包括：
当永磁轨道三维磁场扫描装置对磁轨进行扫描时，所述支撑架设置于两个所述磁轨的外侧，且所述支撑架沿所述磁轨的延伸方向移动；所述支撑架的移动带动与所述支撑架相连的三维行走机构沿所述磁轨的延伸方向移动；随着所述三维行走机构在三维空间内运动，将动力通过与所述三维行走机构固定相连的所述悬臂传递至所述三维磁场采集组件，所述三维磁场采集组件靠近所述磁轨设置；所述三维磁场采集组件随着所述三维行走机构的运动而扫描所述磁轨任意位置的磁场矢量。
本发明的有益效果为：
当电机工作时，延伸至磁轨附近的三维磁场采集组件采集其所在位置的三维磁场的矢量数据，在驱动器的驱动下三维行走机构的三个轴之间相对运动，进而使得三维磁场采集组件在有限的三维空间内收集不同高度位置的三维磁场矢量数据。随着支撑架沿磁轨延伸方向移动，可持续地收集磁轨延伸方向上的三维磁场矢量数据，以满足磁轨的磁场平顺性、磁轨接缝等方面的检测需求。现有的扫描装置大多为跨座式，其中的零部件诸如步进电机(含永久磁钢)及线性滑轨(含导磁碳钢)对磁场测试具有一定的影响，其具有一定的导磁性则会影响测试结果的准确性。而本申请提出的永磁轨道三维磁场扫描装置在测试时，除了三维磁场采集组件是靠近磁轨附近的以外，其余部件均位于磁轨的外侧，避免这些部件中由于导磁而影响测量结果，以减少测量误差提高测量精准度。而且在制造时仅仅只需要考虑悬臂即可，其余零部件可忽略不计，且本悬臂只是起到连接第三轴和三维磁场采集组件，并将三维磁场采集组件延伸至磁轨附近进行检测的作用，可以采用最简单的不导磁环氧或者碳纤维直杆结构，容易制造且成本低。再者，现有技术的三维磁场扫描装置只能应用于小体积磁场样品或者短距离轨道，需要将测试物体进行搬运到扫描区域内，而对于已经埋设完毕的磁轨是无法完成相应测试的，而本申请提出的永磁轨道三维磁场扫描装置解决了现有装置无法在现场实地进行测试的问题。
本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1所示为探测三维磁场的扫描装置的结构示意图；
图2所示为三维霍尔探头的左上视角图；
图3所示为三维霍尔探头的左下视角图；
图4所示为另一种三维霍尔探头的组装结构图；
图5所示为另一种三维霍尔探头的主视图；
图6所示为另一种三维霍尔探头的左视图；
图7所示为另一种三维霍尔探头的后视图。
图中标记：100-永磁轨道三维磁场扫描装置；101-支撑架；1011-福马轮；102-三维行走机构；103-第一轴；104-第二轴；105-第三轴；106-悬臂；107-磁轨；110-三维磁场采集组件；111-固定座；112-第一侧面；113-第二侧面；114-第三侧面；115-第四侧面；116-第一霍尔传感器；1161-第一霍尔片；1162-第一PCB板；117-第二霍尔传感器；1171-第二霍尔片；1172-第二PCB板；118-第三霍尔传感器；1181-第三霍尔片；1182-第三PCB板；119-紧固件。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，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，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
实施例1
请参见图1，图1所示为探测三维磁场的扫描装置的结构示意图。本申请提供一种永磁轨道三维磁场扫描装置100，包括支撑架101、三维行走机构102、悬臂106和三维磁场采集组件110，所述三维行走机构102设置在所述支撑架101的上方，所述三维行走机构102包括两两相互垂直设置的第一轴103、第二轴104和第三轴105，所述第一轴103平行于地面设置，所述第一轴103固定于所述支撑架101的上表面；所述第二轴104沿所述第一轴103的延伸方向移动；所述第三轴105沿所述第二轴104的的延伸方向移动；所述悬臂106的上端与所述第三轴105相连；所述三维磁场采集组件110与所述悬臂106的下端固定相连；其中，所述支撑架101在两个磁轨107的外侧并沿所述磁轨107的延伸方向移动；随着所述支撑架101的移动，所述三维磁场采集组件110在所述三维行走机构102的运动下，通过所述悬臂106带动所述三维磁场采集组件110采集所述磁轨107延伸方向上任意位置的磁场矢量。
在本实施例中，第一轴103包括第一丝杆座和第一滑块，第二轴104包括第二丝杆座和第二滑块，第三轴105包括第三丝杆座和第三滑块，第一丝杆座的第一丝杠上套设有第一滑块且二者通过螺纹连接，第一滑块的上侧壁与第二丝杆座固定相连，第二丝杆座的第二丝杠上套设有第二滑块且二者通过螺纹连接，第二滑块的前侧壁与第三丝杆座固定相连，第三丝杆座的第三丝杠上套设有第三滑块且二者通过螺纹连接，第三滑块与悬臂106固定相连。当电机工作时，延伸至磁轨107附近的三维磁场采集组件110采集其所在位置的三维磁场的矢量数据，在驱动器的驱动下使得三个轴上的丝杠转动，进而使得三维磁场采集组件110在有限的三维空间内收集不同高度位置的三维磁场矢量数据。随着支撑架101沿磁轨107延伸方向移动，可持续地收集磁轨107延伸方向上的三维磁场矢量数据，以满足磁轨107的磁场平顺性、磁轨107接缝等方面的检测需求。现有的扫描装置大多为跨座式，其中的零部件诸如步进电机(含永久磁钢)及线性滑轨(含导磁碳钢)对磁场测试具有一定的影响，其具有一定的导磁性则会影响测试结果的准确性。而本申请提出的永磁轨道三维磁场扫描装置100在测试时，除了三维磁场采集组件110是靠近磁轨107附近的以外，其余部件均位于磁轨107的外侧，避免这些部件中由于导磁而影响测量结果，以减少测量误差提高测量精准度。而且在制造时仅仅只需要考虑悬臂106即可，其余零部件可忽略不计，且本悬臂106只是起到连接第三轴105和三维磁场采集组件110，并将三维磁场采集组件110延伸至磁轨107附近进行检测的作用，可以采用最简单的不导磁环氧或者碳纤维直杆结构，容易制造且成本低。再者，现有技术的三维磁场扫描装置只能应用于小体积磁场样品或者短距离轨道，需要将测试物体进行搬运到扫描区域内，而对于已经埋设完毕的磁轨107是无法完成相应测试的，而本申请提出的永磁轨道三维磁场扫描装置100解决了现有装置无法在现场实地进行测试的问题。
进一步地，所述支撑架101的下端设有福马轮1011。福马轮1011可以实现万向旋转，其在地面上能以较低的阻力推动，在相同电量下可延长扫描装置测试磁轨107三维磁场的长度。而且福马轮1011可分别调整其轮子的高度，当测试场地不平稳时，可根据情况调整每个轮子的高度，对扫描装置起到调节水平度的作用，以提高其适用范围和适用场景。
请参见图2和图3，图2所示为三维霍尔探头的左上视角图，图3所示为三维霍尔探头的左下视角图。所述三维磁场采集组件110包括三维霍尔探头，所述三维霍尔探头包括固定座111、第一霍尔传感器116、第二霍尔传感器117和第三霍尔传感器118，所述固定座111设置有第一侧面112、第二侧面113、第三侧面114，所述第一侧面112和所述第三侧面114平行设置，所述第二侧面113分别与所述第一侧面112和所述第三侧面114垂直设置，所述第三侧面114延伸出第四侧面115，所述第四侧面115分别垂直于所述第三侧面114和所述第二侧面113；所述第一霍尔传感器116、所述第二霍尔传感器117和所述第三霍尔传感器118分别设置在所述第一侧面112、所述第二侧面113和所述第四侧面115上；所述第一霍尔传感器116、所述第二霍尔传感器117和所述第三霍尔传感器118位于所述固定座111上的同一水平高度。
本实施例中，第一霍尔传感器116用于测试地面的水平面纵向的磁场矢量，第二霍尔传感器117用于测试地面的水平面横向的磁场矢量，第三霍尔传感器118用于测试地面竖直方向上的磁场矢量，三个霍尔传感器的测试点共面，从而实现同一高度平面的三维磁场测试，提高测试精度。
进一步地，所述三维磁场采集组件110包括多个平行设置的传感器组，每个所述传感器组包括所述第一霍尔传感器116、所述第二霍尔传感器117和所述第三霍尔传感器118。本实施例中，固定座111上设置有三组平行排列的传感器组，相邻传感器组之间间隔2-5毫米，磁轨107的磁场强度随其高度的增大而快速衰减，通过密集排列的传感器组实现对磁轨107磁场的高精度检测。而且，可以通过设置多个传感器组实现同时采集多个悬浮高度的磁场矢量，可以减少测试次数，提高检测效率。
为了提高测试结果的精准度，本实施例中的紧固件119和所述悬臂106均为非导磁材料制成。可选地，紧固件119为塑料质地的螺栓和螺母，悬臂106采用空心环氧树脂管等等。再者，可将三维霍尔探头嵌入空心的环氧树脂中，并用环氧树脂胶进行固定，不仅连接关系牢固，还能避免对磁轨107磁场的影响。
详细地，所述三维磁场采集组件110还包括处理器和通信组件，所述处理器容纳于所述支撑架101内，所述处理器通过所述通信组件分别与电机控制卡和数据采集卡相连，所述电机控制卡用于记录所述电机控制卡发出的电脉冲信号的次数，所述数据采集卡用于记录磁场矢量数据。本申请中的处理器可以是移动电脑、数字信号处理器等，通信组件可以是有线通信模块、Wi-Fi模块和蓝牙模块等。本实施例中，支撑架101为12根直杆搭建的长方体，在下表面上安装支撑板，将移动电脑安置在支撑板上，移动电脑通过USB数据线与数据采集卡相连，移动电脑通过网线与电机控制卡相连。工作时，移动电脑控制电机控制卡对驱动电机发出脉冲信息，然后由电机驱动三维行走机构102中的步进电机实现运动。同一时间，数据采集卡将其所采集到的传感器组的电信号完成A/D转换，处理后磁轨107的三维磁场矢量。在后期进行数据处理时，根据电机控制卡中所记录的电脉冲信号次数求解，得到相应的位置关系值，进而获得磁轨107的三维磁场矢量随检测点位变化而呈现的磁场分布图，可持续性的检测磁轨107三维磁场的平顺性，有助于提高检测效率。本实施例中，控制系统和测量系统基于LabVIEW2016动态链接库功能对系统进行控制。
进一步地，本实施例中提出的永磁轨道三维磁场扫描装置100采用移动电源供电，所述三维磁场采集组件110采用LM334的恒流源电路。本实施例中，采用24V移动电源对整个永磁轨道三维磁场扫描装置100进行供电，三维行走机构102可进行宽电压供电，而三维磁场采集组件110采用LM334的恒流源电路以控制其电压，当输入电压大于9V时，恒定输出5mA电流，此工作电压的波动不影响测试数据的精准度。
实施例2
本实施例基于实施例1提供另一种三维霍尔探，请参见图4、图5、图6和图7，图4所示为另一种三维霍尔探头的组装结构图；图5所示为另一种三维霍尔探头的主视图；图6所示为另一种三维霍尔探头的左视图；图7所示为另一种三维霍尔探头的后视图。在本申请的一些实施例中，所述第一霍尔传感器116包括一个第一PCB板1162，所述第一PCB板1162上设置有多个互相平行的第一霍尔片1161，所述第一PCB板1162通过紧固件119与所述第一侧面112可拆卸连接；所述第二霍尔传感器117包括一个第二PCB板1172，所述第二PCB板1172上设置有多个互相平行的第二霍尔片1171，所述第二PCB板1172通过所述紧固件119与所述第二侧面113可拆卸连接；所述第四侧面115与所述悬臂106之间设置所述第三霍尔传感器118，所述第三霍尔传感器118包括多个平行设置的第三PCB板1182，每个所述第三PCB板1182上设置一个第三霍尔片1181，多个所述第三PCB板1182通过所述紧固件119与所述第四侧面115可拆卸连接。
本实施例中，针对磁场检测需求，考虑到永磁轨107道磁感应强度在1T以内，超过了普通的线性霍尔传感器300mT的量程，因此选用了AKM的GaAs材质的Hg 176A型号线性霍尔片，以获得较小的磁变化，其最大测试磁场范围为-3T到+3T。对于数据采集卡，采用常见的正负5V的量程，足以满足正负1T以内的磁场测试需求。在该霍尔传感器灵敏度下，采用12位数据采集卡对霍尔传感器电压输出信号进行采集并进行换算，可得其最小分辨率可到1mT。而整套系统采用电池及恒流源电路直接供电，相比AC-DC的模式，采用电池直接供电的方式无谐波干扰，保证了整套测试装置在快速运动的同时可以进行高速率的信号采集。恒流源及信号传输板将电池电压转换为恒定5mA电流给霍尔传感器供电，通过数据线进行连接与数据传输。同时PCB板与霍尔片输出的差分信号相连接，并其传输到数据采集卡上。
进一步地，沿所述固定座111从上到下的方向，同一位次的所述第一霍尔片1161、所述第二霍尔片1171和所述第三霍尔片1181位于同一水平面，即同一高度下三个相互垂直方向上的霍尔片其测试点共面，从而实现同一高度平面的三维磁场测试，减少测量误差。
实施例3
本申请还提供一种永磁轨道三维磁场扫描装置100的扫描方法，使用上述永磁轨道三维磁场扫描装置100进行扫描，所述扫描方法包括：
当永磁轨道三维磁场扫描装置100对磁轨107进行扫描时，所述支撑架101设置于两个所述磁轨107的外侧，且所述支撑架101沿所述磁轨107的延伸方向移动；所述支撑架101的移动带动与所述支撑架101相连的三维行走机构102沿所述磁轨107的延伸方向移动；随着所述三维行走机构102在三维空间内运动，将动力通过与所述三维行走机构102固定相连的所述悬臂106传递至所述三维磁场采集组件110，所述三维磁场采集组件110靠近所述磁轨107设置；所述三维磁场采集组件110随着所述三维行走机构102的运动而扫描所述磁轨107任意位置的磁场矢量。
当电机工作时，电机控制卡发出电脉冲信号，进而使得三维行走机构102的三个轴之间相对运动，以调整三维磁场采集组件110在磁轨107上的采集点位置，同一时刻下数据采集卡记录三维磁场采集组件110采集到的三维磁场矢量数据，通过三个轴相对位置的调整可以测试不同高度和水平方向上的三维磁场矢量。随着支撑架101沿磁轨107延伸方向的移动，并在三维行走机构102和悬臂106的带动下，三维磁场采集组件110持续地测试磁轨107延伸方向上的三维磁场矢量，数据梳理后得到磁轨107上三维磁场矢量随检测点位变化而呈现的磁场分布图，便于通过分布图观察磁轨107不平顺点的位置，明了且直观，且检测效率较高。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
以上所述，仅为本发明的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以权利要求的保护范围为准。

Claims (7)

1.一种永磁轨道三维磁场扫描装置，其特征在于，包括：
支撑架(101)；
三维行走机构(102)，所述三维行走机构(102)设置在所述支撑架(101)的上方，所述三维行走机构(102)包括两两相互垂直设置的第一轴(103)、第二轴(104)和第三轴(105)，所述第一轴(103)平行于地面设置，所述第一轴(103)固定于所述支撑架(101)的上表面；所述第二轴(104)沿所述第一轴(103)的延伸方向移动；所述第三轴(105)沿所述第二轴(104)的延伸方向移动；
悬臂(106)，所述悬臂(106)的上端与所述第三轴(105)相连；
三维磁场采集组件(110)，所述三维磁场采集组件(110)与所述悬臂(106)的下端固定相连；
其中，所述支撑架(101)在两个磁轨(107)的外侧并沿所述磁轨(107)的延伸方向移动；随着所述支撑架(101)的移动，所述三维磁场采集组件(110)在所述三维行走机构(102)的运动下，通过所述悬臂(106)带动所述三维磁场采集组件(110)采集所述磁轨(107)延伸方向上任意位置的磁场矢量；
所述三维磁场采集组件(110)包括三维霍尔探头，所述三维霍尔探头包括固定座(111)、第一霍尔传感器(116)、第二霍尔传感器(117)和第三霍尔传感器(118)，所述固定座(111)设置有第一侧面(112)、第二侧面(113)、第三侧面(114)，所述第一侧面(112)和所述第三侧面(114)平行设置，所述第二侧面(113)分别与所述第一侧面(112)和所述第三侧面(114)垂直设置，所述第三侧面(114)延伸出第四侧面(115)，所述第四侧面(115)分别垂直于所述第三侧面(114)和所述第二侧面(113)；所述第一霍尔传感器(116)、所述第二霍尔传感器(117)和所述第三霍尔传感器(118)分别设置在所述第一侧面(112)、所述第二侧面(113)和所述第四侧面(115)上；所述第一霍尔传感器(116)、所述第二霍尔传感器(117)和所述第三霍尔传感器(118)位于所述固定座(111)上的同一水平高度；
所述第一霍尔传感器(116)包括一个第一PCB板(1162)，所述第一PCB板(1162)上设置有多个互相平行的第一霍尔片(1161)，所述第一PCB板(1162)通过紧固件(119)与所述第一侧面(112)可拆卸连接；所述第二霍尔传感器(117)包括一个第二PCB板(1172)，所述第二PCB板(1172)上设置有多个互相平行的第二霍尔片(1171)，所述第二PCB板(1172)通过所述紧固件(119)与所述第二侧面(113)可拆卸连接；所述第四侧面(115)与所述悬臂(106)之间设置所述第三霍尔传感器(118)，所述第三霍尔传感器(118)包括多个平行设置的第三PCB板(1182)，每个所述第三PCB板(1182)上设置一个第三霍尔片(1181)，多个所述第三PCB板(1182)通过所述紧固件(119)与所述第四侧面(115)可拆卸连接；沿所述固定座(111)从上到下的方向，同一位次的所述第一霍尔片(1161)、所述第二霍尔片(1171)和所述第三霍尔片(1181)位于同一水平面。
2.根据权利要求1所述的永磁轨道三维磁场扫描装置，其特征在于：所述三维磁场采集组件(110)包括多个平行设置的传感器组，每个所述传感器组包括所述第一霍尔传感器(116)、所述第二霍尔传感器(117)和所述第三霍尔传感器(118)。
3.根据权利要求1所述的永磁轨道三维磁场扫描装置，其特征在于：所述紧固件(119)和所述悬臂(106)均为非导磁材料制成。
4.根据权利要求1所述的永磁轨道三维磁场扫描装置，其特征在于：所述支撑架(101)的下端设有福马轮(1011)。
5.根据权利要求1所述的永磁轨道三维磁场扫描装置，其特征在于：所述永磁轨道三维磁场扫描装置(100)采用移动电源供电，所述三维磁场采集组件(110)采用LM334的恒流源电路。
6.根据权利要求1所述的永磁轨道三维磁场扫描装置，其特征在于：所述三维磁场采集组件(110)还包括处理器和通信组件，所述处理器容纳于所述支撑架(101)内，所述处理器通过所述通信组件分别与电机控制卡和数据采集卡相连，所述电机控制卡用于记录所述电机控制卡发出的电脉冲信号的次数，所述数据采集卡用于记录磁场矢量数据。
7.一种永磁轨道三维磁场扫描装置的扫描方法，其特征在于：使用如权利要求1-6任一项所述的永磁轨道三维磁场扫描装置进行扫描，所述扫描方法包括：
当永磁轨道三维磁场扫描装置对磁轨(107)进行扫描时，所述支撑架(101)设置于两个所述磁轨(107)的外侧，且所述支撑架(101)沿所述磁轨(107)的延伸方向移动；
所述支撑架(101)的移动带动与所述支撑架(101)相连的三维行走机构(102)沿所述磁轨(107)的延伸方向移动；
随着所述三维行走机构(102)在三维空间内运动，将动力通过与所述三维行走机构(102)固定相连的所述悬臂(106)传递至所述三维磁场采集组件(110)，所述三维磁场采集组件(110)靠近所述磁轨(107)设置；所述三维磁场采集组件(110)随着所述三维行走机构(102)的运动而扫描所述磁轨(107)任意位置的磁场矢量。
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