CN205809076U - 一种磁悬浮测头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁悬浮测头，属于测试技术领域，包括呈杆状的测头以及依次从上到下套于测头杆上的轴向悬浮磁铁、径向悬浮磁铁和与径向悬浮磁铁对应设置的径向复位磁铁，所述轴向悬浮磁铁、径向悬浮磁铁与测头间隙配合，所述径向复位磁铁与测头固定配合。本实用新型不仅利用了轴向磁化磁场与测头重力平衡的原理，还利用了多极径向磁化磁极自动对正的原理，实现在悬浮状态下进行扭转性能的测试，利于扩展磁悬浮技术的应用，提高检测精度和降低检测费用。

Description

一种磁悬浮测头

技术领域

本实用新型属于测试技术领域，具体涉及一种可用于测量血液凝结性能、溶液黏度性能的磁悬浮测头。

背景技术

磁悬浮技术是运用磁铁具有“同性相斥，异性相吸”的特性，产生“磁性悬浮”的效应。现广泛应用于列车、飞机、航天器仪器等方面。

但现有的磁悬浮技术基本只利用了其能平衡重力的功能，并没有发现其能对磁悬浮后和施加转矩后的物体具有平衡作用的功能，导致很多场合如血液凝结性能的测试、溶液黏度性能的测试等方面均无法使用该技术，制约了测试技术的快速发展。

因此，若能提供一种磁悬浮测头，可在磁力作用下使测头处于悬浮状态，当外界对测头施加转矩后，能在磁力作用下使测头恢复平衡，则对扩展磁悬浮技术的应用和检测精度具有重要的意义，并可促进测试技术的高速发展。

实用新型内容

有鉴于此，本实用新型的目的在于提供一种磁悬浮测头，可在悬浮状态下进行扭转性能的测试，解决了现有技术无法采取磁悬浮技术进行血液凝结性能及溶液黏度性能测试的问题。

本实用新型的目的是通过以下技术方案实现的：

一种磁悬浮测头，包括呈杆状的测头以及依次从上到下套于测头杆上的轴向悬浮磁铁、径向悬浮磁铁和与径向悬浮磁铁对应设置的径向复位磁铁，轴向悬浮磁铁、径向悬浮磁铁与测头滑动配合，径向复位磁铁与测头固定配合。

进一步，还包括设置于所述轴向悬浮磁铁上方的测头悬浮支撑座，所述测头悬浮支撑座上设置有锥尖朝上的锥尖孔，所述测头的一端设置有可顶在锥尖孔上的锥度顶尖。

进一步，所述轴向悬浮磁铁为一体设置的圆环柱状磁铁。

进一步，所述径向悬浮磁铁、径向复位磁铁均由多个在圆周上均布的弧形磁铁块组成，且任一相邻弧形磁铁块的磁极相反设置。

进一步，所述轴向悬浮磁铁与径向悬浮磁铁之间设置有改变空间磁场分布的磁感应片，所述磁感应片为磁钢片。

进一步，还包括磁场调整装置，所述磁场调整装置为设置在径向复位磁铁下方的磁钢片。

本实用新型的有益效果如下：

本实用新型通过轴向悬浮磁铁使测头呈悬浮状态，并在径向悬浮磁铁的作用下测头呈对中状态，同时，当外界对测头施加转矩或力载荷后，能在径向复位磁铁的磁力作用下使测头恢复平衡，而在该过程中，通过磁通量传感器检测径向复位磁铁与径向悬浮磁铁之间的磁通量的变化，再通过特殊算法，可精确表征测量物的切应力随时间的变化关系。本实用新型不仅利用了磁悬浮技术能平衡重力的功能，而且还利用了其能对磁悬浮后和施加转矩后的物体具有平衡作用的功能，实现了在悬浮状态下进行扭转性能的测试，扩展了磁悬浮技术的应用范围，提高了检测精度，并可促进测试技术的高速发展。

本实用新型的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本实用新型的实践中得到教导。本实用新型的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。

附图说明

为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型作进一步的详细描述，其中：

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为径向悬浮磁铁的俯视图。

具体实施方式

以下将参照附图，对本实用新型的优选实施例进行详细的描述。应当理解，优选实施例仅为了说明本实用新型，而不是为了限制本实用新型的保护范围。

如图1所示，一种磁悬浮测头，包括测头1、轴向悬浮磁铁2、径向悬浮磁铁3和径向复位磁铁4，测头呈杆状结构，轴向悬浮磁铁2、径向悬浮磁铁3上设置有测头1的过孔，径向复位磁铁4上设置有测头固定孔，装配时，先将测头装入测头固定孔中与径向复位磁铁固定，再从上方装入依次装入径向悬浮磁铁和轴向悬浮磁铁，使轴向悬浮磁铁居上、径向悬浮磁铁居中、径向复位磁铁居下依次排列。

实施中，通过轴向悬浮磁铁使测头呈悬浮状态，并在径向悬浮磁铁的作用下测头呈对中状态，同时，当外界对测头施加转矩或力载荷后，能在径向复位磁铁的磁力作用下使测头恢复平衡，而在该过程中，通过磁通量传感器检测径向复位磁铁与径向悬浮磁铁之间的磁通量的变化，再通过特殊算法，可精确表征测量物(如血液凝血过程中)的切应力随时间的变化关系。本实用新型不仅利用了磁悬浮技术能平衡重力的功能，而且还利用了其能对磁悬浮后和施加转矩后的物体具有平衡作用的功能，实现了在悬浮状态下进行扭转性能的测试，扩展了磁悬浮技术的应用范围，提高了检测精度，并可促进测试技术的高速发展。

本实施例中，还包括设置于轴向悬浮磁铁上方的测头悬浮支撑座5，测头悬浮支撑座5上设置有锥尖朝上的锥尖孔6，测头的一端设置有可顶在锥尖孔上的锥度顶尖7，采取这种结构，一方面当测头另一端进入测量物时，测头向上运行，可抵靠在锥尖孔上，防止破坏平衡关系；另一方面，由于采取锥度顶尖，其与锥尖孔的接触是点接触，摩擦阻力很小，对测量精度影响小。

为使测头空间位置可调，也可将测头悬浮支撑座设置为可移动式，通过测头悬浮支撑座的轴向移动调整测头的空间位置，从而提高其测量长度和测量范围。

本实施例中，轴向悬浮磁铁为一体设置的圆环柱状磁铁，即该磁铁的上半部全部为同一磁极，下半部全部为另一磁极。

当然，根据需要轴向悬浮磁铁也可为分体设置的多个扇形磁铁或条形磁铁组成，多个扇形磁铁或条形磁铁的上半部为一磁极，下半部为另一磁极。

本实施例中，径向悬浮磁铁由多个在圆周上均布的弧形磁铁块8组成，且任一相邻弧形磁铁块的磁极相反设置，如图2所示，若一弧形磁铁块8由圆心往外分别为N极、S极，则相邻两块则为S极、N极布置，这样在磁场作用下，可对测头产生对中的作用力，使测头始终处于过孔的中心。

本实施例中，径向复位磁铁与径向悬浮磁铁为相同的磁铁，非工作状态下，两者在磁力作用下处于平衡状态，当测头发生旋转，径向复位磁铁跟着发生转动，此时，径向复位磁铁与径向悬浮磁铁相互产生磁力作用，阻止其旋转，进而实现复位。当调节适当的磁场强度，可以模拟不同测体的扭转刚度，从而实现对血液凝结性能及溶液黏度性能的测试。

本实施例中，轴向悬浮磁铁与径向悬浮磁铁之间设置有改变磁场空间分布的磁感应片9，磁感应片为磁钢片。

众所周知，径向复位磁铁与径向悬浮磁铁分段越多，其磁力作用越均匀，越容易达到更佳的复位效果，但分段越多，则会增加制造难度和成本，为提高其复位精度，本实施例在径向复位磁铁下方设置磁钢片10，实验表明，通过磁钢片10可明显改善磁场空间分布，从而大幅提高测头的复位精度。

最后说明的是，以上实施例仅用以说明本实用新型的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本实用新型的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

Claims (6)

1.一种磁悬浮测头，其特征在于：包括呈杆状的测头以及依次从上到下套于测头杆上的轴向悬浮磁铁、径向悬浮磁铁和与径向悬浮磁铁对应设置的径向复位磁铁，所述轴向悬浮磁铁、径向悬浮磁铁与测头间隙配合，所述径向复位磁铁与测头固定配合。

2.根据权利要求1所述的一种磁悬浮测头，其特征在于：还包括设置于所述轴向悬浮磁铁上方的测头悬浮支撑座，所述测头悬浮支撑座上设置有锥尖朝上的锥尖孔，所述测头的一端设置有可顶在锥尖孔上的锥度顶尖。

3.根据权利要求1所述的一种磁悬浮测头，其特征在于：所述轴向悬浮磁铁为一体设置的圆环柱状磁铁。

4.根据权利要求1所述的一种磁悬浮测头，其特征在于：所述径向悬浮磁铁、径向复位磁铁均由多个在圆周上均布的弧形磁铁块组成，且任一相邻弧形磁铁块的磁极相反设置。

5.根据权利要求1-4任一所述的一种磁悬浮测头，其特征在于：所述轴向悬浮磁铁与径向悬浮磁铁之间设置有可改变空间磁场分布的磁感应片，所述磁感应片为磁钢片。

6.根据权利要求1-4任一所述的一种磁悬浮测头，其特征在于：还包括磁场调整装置，所述磁场均匀装置为设置在径向复位磁铁下方的磁钢片。