CN203785618U - 一种用于金属球体轻磁轴的检测设备 - Google Patents
一种用于金属球体轻磁轴的检测设备 Download PDFInfo
- Publication number
- CN203785618U CN203785618U CN201420134886.4U CN201420134886U CN203785618U CN 203785618 U CN203785618 U CN 203785618U CN 201420134886 U CN201420134886 U CN 201420134886U CN 203785618 U CN203785618 U CN 203785618U
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- electromagnet
- metal ball
- ball body
- magnetic axis
- application
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Expired - Lifetime
Links
- 239000002184 metal Substances 0.000 title claims abstract description 65
- 238000001514 detection method Methods 0.000 title abstract description 9
- 238000006073 displacement reaction Methods 0.000 claims abstract description 25
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims abstract description 8
- 230000003321 amplification Effects 0.000 claims abstract description 6
- 238000003199 nucleic acid amplification method Methods 0.000 claims abstract description 6
- 238000007493 shaping process Methods 0.000 claims abstract description 6
- 230000004907 flux Effects 0.000 claims description 19
- 239000000956 alloy Substances 0.000 claims description 5
- 238000001914 filtration Methods 0.000 claims description 5
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 5
- 239000000725 suspension Substances 0.000 abstract description 14
- 238000000034 method Methods 0.000 description 10
- 238000005259 measurement Methods 0.000 description 7
- 238000012360 testing method Methods 0.000 description 7
- 230000008569 process Effects 0.000 description 6
- 230000008859 change Effects 0.000 description 5
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 5
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 3
- 230000007613 environmental effect Effects 0.000 description 3
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 3
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 2
- 238000009434 installation Methods 0.000 description 2
- 238000005339 levitation Methods 0.000 description 2
- 229910052752 metalloid Inorganic materials 0.000 description 2
- 150000002738 metalloids Chemical class 0.000 description 2
- 230000008901 benefit Effects 0.000 description 1
- 238000006243 chemical reaction Methods 0.000 description 1
- 230000007812 deficiency Effects 0.000 description 1
- 238000011161 development Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 238000013100 final test Methods 0.000 description 1
- 230000006872 improvement Effects 0.000 description 1
- 230000006698 induction Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000008447 perception Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
Landscapes
- Geophysics And Detection Of Objects (AREA)
Abstract
本实用新型提供一种用于金属球体轻磁轴的检测设备，包括磁场单元、磁场调节控制单元和支座单元，在支座内由下至上依次布置施力电磁铁、位移传感器、悬浮电磁铁，在施力电磁铁上设金属球托架，在悬浮电磁铁下部安装轻磁轴记号笔，施力电磁铁、金属球托架、位移传感器、轻磁轴记号笔、悬浮电磁铁同轴，施力电磁铁、悬浮电磁铁、位移传感器的线圈与磁场调节控制单元连接。所述的施力电磁铁与支座之间上下可移动连接，并设限位和回位机构。所述磁场调节控制单元包括悬浮电磁铁调节器和施力电磁铁调节器，悬浮电磁铁调节器包括依次相连的位移传感器、整形电路、交流放大电路、解调滤波电路、直流放大电路、第一功率驱动电路连接；施力电磁铁调节器包括可调直流电源、第二功率驱动电路。
Description
技术领域
本实用新型属于磁检测技术领域，具体涉及一种用于金属球体轻磁轴的检测设备。
背景技术
目前随着科学技术的发展，对陀螺寻北仪的精度要求越来越高，而且由于其经常在野外环境下使用，对环境适应性及可靠性要求也较高，环境温度往往要求在-40℃～＋50℃的条件下才能正常使用。作为陀螺仪的关键组件之一，其内部所配备的陀螺敏感元件在检测过程中由静止转变成悬浮状态，以此方式感应地球自转角速度进而实现陀螺仪的正常检测功能，而金属球体就安装在陀螺敏感元件上，确定金属球体轻磁轴的目的是：在装调陀螺敏感元件时，要将金属球体（衔铁，下同）的轻磁轴垂直向上放置，并与陀螺敏感元件的悬浮轴同轴，达到陀螺敏感元件磁悬浮时，减少磁力有害力矩的产生；也就是说，金属球体轻磁轴自身的位置精度对于磁悬浮陀螺寻北仪的检测精度起到重要影响，相应地，在磁悬浮陀螺寻北仪的安装调试过程中，对金属球体轻磁轴的位置精度存有较高的要求。
针对金属球体轻磁轴位置检测的技术问题，现有技术中已经提出了各种解决方案。例如，目前通常采用磁通门计直接测量法。其基本工作原理为利用磁通门计可以测量物体的磁通量，通过用磁通门计对金属球体磁场的分布规律进行检测，以此来确定金属球体的轻磁轴。然而，进一步的研究表明，由于软磁合金类金属球体自身的磁通量较弱，金属球体轻磁轴的磁通量在地球磁场等周围环境条件的影响下，以及测量距离、测量方向的微小变化，都引起测量值的较大变化，且测量值极不稳定。上述方法仍然存在以下的不足：其操作不方便，对测量人员的要求较高，测量精度和测量效率均不能满足陀螺仪的实际测量场合；此外，测量精度受人为因素影响偏大。受仪器自身精度以及测量场地的磁环境限制，此种测量方案不适合判断软磁合金类金属球体磁场的分布规律，即金属球体轻磁轴的检测。相应地，本领域中亟需寻找更为完善的金属球体轻磁轴位置检测方式，以便使金属球体轻磁轴位置准确的安装在技术条件要求的位置，进而进一步提高陀螺寻北仪的工作精度。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种用于金属球体轻磁轴的检测设备，通过金属球体自身的材料、结构及工作特点来构建轻磁轴检测体系，以结构紧凑、便于操控和高效率的非接触方式实时监测金属球体轻磁轴的方向，并获得精确的轻磁轴位置检测结果。
本实用新型的技术方案：本实用新型的用于金属球体轻磁轴的检测设备包括磁场单元、磁场调节控制单元和支座单元，在支座内由下至上依次布置磁场调节控制单元、施力电磁铁、位移传感器、悬浮电磁铁，在施力电磁铁上设金属球托架，在悬浮电磁铁下部安装轻磁轴记号笔，施力电磁铁、金属球托架、位移传感器、轻磁轴记号笔、悬浮电磁铁同轴，施力电磁铁、位移传感器、悬浮电磁铁的线圈与磁场调节控制单元连接。
所述的施力电磁铁与支座之间上下可移动连接，并设限位和回位机构。
所述金属球托架选非金属材料。
所述的位移传感器选可以感应软磁合金材料的传感器。
所述磁场调节控制单元包括悬浮电磁铁调节器和施力电磁铁调节器，悬浮电磁铁调节器包括依次相连的位移传感器、整形电路、交流放大电路、解调滤波电路、直流放大电路、第一功率驱动电路；施力电磁铁调节器包括依次相连的可调直流电源、第二功率驱动电路。
本实用新型的优点：本实用新型的用于金属球体轻磁轴的检测设备及方法与现有技术相比，主要具备以下的技术优点：
1、通过将金属球体架设到针对其结构而设计的托架上，并利用二个电磁铁对金属球体的吸力和位移传感器的感应，相应能够顺利获得反映金属球体轻磁轴整个位置变化过程的检测结果；
2、通过为金属球体构建特定的架设和悬浮控制处理系统，可以模拟金属球体实际悬浮工作状态，能够以自动化程度高、便于操控的方式快速获得最终的检测结果，并较好地克服磁通门计直接测量法操作不便、效率偏低和人为因素影响大等缺点；
3、按照本实用新型的非接触式轻磁轴检测设备外形结构紧凑、装配及拆卸方便、操作简单，同时具备可靠性高、环境适应性强等特点，因而尤其适用于磁悬浮陀螺寻北仪之类设备的装调用途，为提高陀螺寻北仪精度奠定基础，具有较好的应用价值和推广前景。
附图说明
图1是本实用新型的检测设备的整体构造示意图；
图2是本实用新型优选实施例所构建的磁场调节控制单元的电路构造示意图。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型进行进一步的详细说明。此处描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型的保护范围。
图1是本实用新型的检测设备的整体构造示意图：
本实用新型的用于金属球体轻磁轴的检测设备包括磁场单元、磁场调节控制单元和支座单元，磁场单元包括施力电磁铁2、悬浮电磁铁3，在支座1内由下至上依次布置施力电磁铁2、位移传感器4、悬浮电磁铁3，在施力电磁铁2上设金属球托架6，在悬浮电磁铁3下部安装轻磁轴记号笔5，施力电磁铁2、金属球托架6、位移传感器4、轻磁轴记号笔5、悬浮电磁铁3同轴，施力电磁铁2、位移传感器4、悬浮电磁铁3的线圈与磁场调节控制单元8连接。
所述的悬浮电磁铁3与支座1之间上下可移动连接，并设限位和回位机构。7是移动滑道及复位弹簧，移动滑道上有限位机构。
所述的施力电磁铁2和悬浮电磁铁3的磁力与被测金属球体实际工作时所受磁力相同。金属球体9悬浮状态下，在确保悬浮电磁铁3的磁力与被测金属球体9实际工作时所受磁力相同时，并优选悬浮时间不少于2min。
所述的金属球托架选非金属材料。
所述的位移传感器4选可以感应软磁合金材料的传感器。
所述的磁场调节控制单元8包括悬浮电磁铁调节器和施力电磁铁调节器，悬浮电磁铁调节器包括依次相连的位移传感器4、整形电路81、交流放大电路82、解调滤波电路83、直流放大电路84、第一功率驱动电路85连接；施力电磁铁调节器包括依次相连的可调直流电源87、第二功率驱动电路88。还包括基准信号发生器80、电源86等电路。
所述金属球托架6粘于施力电磁铁2上端中间，用于承载待检测对象金属球体9；
所述轻磁轴记号笔5粘于悬浮电磁铁3下端中间，用于给待检测对象金属球体9点轻磁轴标记点；
施力电磁铁2可以沿支座1上下移动，以便安放金属球体9，并确保悬浮电磁铁3与金属球体9之间的距离和金属球体9实际工作时与电磁铁的距离相接近。悬浮电磁铁3、施力电磁铁2用于给待检测对象金属球体9施加吸力，位移传感器4用于感知待检测对象金属球体9在位移传感器4内部空间上下的位置，使待检测对象金属球体9可以在空间悬浮起来。
磁场调节控制单元8用于采集位移传感器4的监测数据并对其后续处理，悬浮电磁铁3；调节驱动施力电磁铁2，由此获得反映金属球体9轻磁轴整个位置变化过程的检测结果。
其中基准信号发生器80、整形81、交流放大82、解调滤波83等电路用于实时采集位移传感器4所获得的监测数据，并通过整形、放大、解调滤波后，将待检测对象金属球体9在位移传感器4内部空间的位置对应转换成直流电信号；直流放大84、第一功率驱动85电路用于将直流电信号转换成相应的悬浮电磁铁3的驱动信号。
金属球体轻磁轴检测方法包括下列步骤：
1.架设金属球体:
利用支座1上的上下可移动机构7将施力电磁铁2沿下移，将金属球体9承载在金属球托架6上。上下可移动机构7上的回位和机构限位使施力电磁铁2回到初始位置。
2.悬浮金属球体:
1）设置施力电磁铁2工作电流。启动磁场调节控制单元，根据金属球体9（衔铁）实际安装在被衔物体上的重量，通过调节磁场调节控制单元面板上的电位器旋钮，设置施力电磁铁2工作电流，使施力电磁铁2的吸力约等于被衔物体的重量。随后的多次用于对相同金属球体的检测过程无需再次执行此步骤；
2）通过调节磁场调节控制单元面板上的悬浮调节高度电位器旋钮，即改变悬浮电磁铁3的工作电流，实时观看作为检测对象的金属球体9的位置变化状态，在金属球体9处于悬浮状态下，停止调节悬浮调节高度旋钮，使金属球体9悬浮2min；
3确定轻磁轴：
进一步顺时针调节悬浮调节高电位器度旋钮，加大悬浮电磁铁3的工作电流，使金属球体9轻轻地触碰到轻磁轴记号笔5，并在金属球体9上清晰地留下标记点，该点既是金属球体9轻磁轴垂直状态下的顶点。由此确定金属球体9轻磁轴位置的检测。
4撤收：
将悬浮调节高度电位器旋钮逆时针选到头，即减小悬浮电磁铁3的工作电流，使金属球体9轻轻地落在金属球托架6上，向下拉施力电磁铁2，取出待测对象金属球体9，完成金属球体9轻磁轴位置的检测。
各参数针对检测对象金属球体9自身的特点及其应用场合的特殊性作出选择。经实际测试表明，本实用新型能够在产品各类装调现场的环境下，对更换不同的被测产品，均能实现高精度的检测过程，进而提高金属球体轻磁轴位置的装调精度和效率。
以上所述仅为本实用新型的较佳实施例，并不用于限制本实用新型保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内所做出的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种用于金属球体轻磁轴的检测设备，包括磁场单元、磁场调节控制单元和支座单元，其特征在于：在支座（1）内由下至上依次布置磁场调节控制单元（8）、施力电磁铁（2）、位移传感器（4）、悬浮电磁铁（3），在施力电磁铁（2）上设金属球托架（6），在悬浮电磁铁（3）下部安装轻磁轴记号笔（5），施力电磁铁（2）、金属球托架（6）、位移传感器（4）、轻磁轴记号笔（5）、悬浮电磁铁（3）同轴，施力电磁铁（2）、位移传感器（4）、悬浮电磁铁（3）的线圈与磁场调节控制单元（8）连接。
2.根据权利要求1所述的用于金属球体轻磁轴的检测设备，其特征在于：施力电磁铁（2）与支座（1）之间上下可移动连接，并设限位和回位机构。
3.根据权利要求1或2所述的用于金属球体轻磁轴的检测设备，其特征在于：所述金属球托架（6）选非金属材料。
4.根据权利要求1或2所述的用于金属球体轻磁轴的检测设备，其特征在于：位移传感器（4）选可以感应软磁合金材料的传感器。
5.根据权利要求1或2所述的用于金属球体轻磁轴的检测设备，其特征在于：所述磁场调节控制单元（8）包括悬浮电磁铁调节器和施力电磁铁调节器，悬浮电磁铁调节器包括依次相连的位移传感器（4）、整形电路（81）、交流放大电路（82）、解调滤波电路（83）、直流放大电路（84）、第一功率驱动电路（85）；施力电磁铁调节器包括依次相连的可调直流电源（87）、第二功率驱动电路（88）。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420134886.4U CN203785618U (zh) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 一种用于金属球体轻磁轴的检测设备 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201420134886.4U CN203785618U (zh) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 一种用于金属球体轻磁轴的检测设备 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN203785618U true CN203785618U (zh) | 2014-08-20 |
Family
ID=51321796
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201420134886.4U Expired - Lifetime CN203785618U (zh) | 2014-03-24 | 2014-03-24 | 一种用于金属球体轻磁轴的检测设备 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN203785618U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105573349A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-05-11 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种限位传感器及限位装置 |
| CN106352893A (zh) * | 2016-08-03 | 2017-01-25 | 哈尔滨工程大学 | 一种陀螺定向仪球形衔铁轻磁轴检测方法 |
-
2014
- 2014-03-24 CN CN201420134886.4U patent/CN203785618U/zh not_active Expired - Lifetime
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN105573349A (zh) * | 2015-12-15 | 2016-05-11 | 华北电力科学研究院有限责任公司 | 一种限位传感器及限位装置 |
| CN106352893A (zh) * | 2016-08-03 | 2017-01-25 | 哈尔滨工程大学 | 一种陀螺定向仪球形衔铁轻磁轴检测方法 |
| CN106352893B (zh) * | 2016-08-03 | 2019-05-17 | 哈尔滨工程大学 | 一种陀螺定向仪球形衔铁轻磁轴检测方法 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103335769B (zh) | 一种电推进器弱力测量装置 | |
| CN105403142A (zh) | 一种基于磁栅尺的便携平整度测量仪 | |
| CN103528754A (zh) | 一种薄膜压力传感器的测量装置 | |
| CN208672814U (zh) | 一种相对重力加速度勘测仪 | |
| CN203785618U (zh) | 一种用于金属球体轻磁轴的检测设备 | |
| CN107390155A (zh) | 一种磁传感器校准装置和方法 | |
| CN103575295B (zh) | 一种惯性元件磁场灵敏度测量系统 | |
| CN202126785U (zh) | 法拉第电磁感应定律验证仪 | |
| CN106092252A (zh) | 一种实验用高精度数字化自动水位测试系统 | |
| CN212229109U (zh) | 一种测试电机性能装置 | |
| CN210666065U (zh) | 一种地震烈度仪的标定装置 | |
| CN107131834A (zh) | 一种裂缝宽度检测仪 | |
| CN207197712U (zh) | 基于弹性吊承的微小扭矩校准测量装置 | |
| CN111308340A (zh) | 一种测试电机性能装置 | |
| CN207571319U (zh) | 由四个测量单元组成的高可靠地震仪 | |
| CN102393540A (zh) | 一种磁悬浮式雨量雨强计 | |
| CN105547119A (zh) | 一种基于电阻触摸屏的平面机器人位置检测方法及系统 | |
| CN103808453A (zh) | 工作带宽内具有幅值自稳定正弦波激励力的电磁激振器 | |
| CN107765295A (zh) | 由四个测量单元组成的高可靠地震仪 | |
| CN208873367U (zh) | 一种亥姆霍茨线圈磁场测量系统 | |
| CN102944234B (zh) | 气浮平台位姿测量装置及其测量方法 | |
| CN103245607A (zh) | 一种精确测量摩擦力的装置 | |
| CN203479637U (zh) | 用杠杆和霍尔集成器测量固体材料微小伸长量的装置 | |
| CN106969892A (zh) | 轨道动刚度检测设备及系统 | |
| CN202329570U (zh) | 高精度测量高低温箱内被测件的三维形变的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| CX01 | Expiry of patent term | ||
| CX01 | Expiry of patent term |
Granted publication date: 20140820 |