CN209978863U - 一种测量被吸物平均气隙的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种测量被吸物平均气隙的装置，包括机架，吊轴贯穿所述机架，所述吊轴的下部通过吊耳与标准磁力吸盘相连接，所述吊轴的上部与操作轮盘相连接，所述标准磁力吸盘还通过若干个导向柱与所述机架相连接，所述吊耳上设有拉力传感器，所述拉力传感器与显示模组电连接，所述显示模组包括中央控制器和显示器；本实用新型还公开了测试方法。本实用新型的有益效果为：1）测出来的气隙即为可供设计采用的平均气隙，所获得的数据是可供设计直接采用的平均气隙；2）该产品操作携带方便，可信度高，由此得到的气隙不需要再留过多的设计余量，减少了成本；3）该产品小巧，试验条件容易满足，售前设计时带至现场测量即可。
Description
技术领域
本实用新型涉及磁力起重计算测量领域，具体来说，涉及一种测量被吸物平均气隙的装置。
背景技术
在磁力起重研究分析及计算过程中，吸盘与被吸物之间的空气间隙(以下简称气隙) 作为直接影响设计成败和成本高低的关键核心参数，一直困扰着本领域技术人员，目前确定气隙的主要手段有两种：经验法和测量法。其中经验法因为其较为简单所以最为常用：根据不同种类的被吸物或不同工况的被吸物对其气隙进行估算。此方法所取得的气隙往往准确度不高，为确保设计成功，工程师们常常预留较多的余量，导致不必要的成本上升；而一些初入行业的工程师往往错估气隙或因过分顾及吸盘成本却未留够气隙设计余量，最终导致设计失败。
测量法相对来说则较为稳妥，但由于各种原因未被使用：用靠尺或其他量具来测量被吸物表面的最大不平度，用卡尺来测量被吸物包装的最大厚度等。诸如此类方法适用于初入行业的工程师，具有较高的可靠性，但依然存在2个问题：①平均值无法直接测量，只能取最大值最为保守，而实际使用时的数学模型应为δ表示微吸附面积下的气隙，S表示总吸附面积。
所以该方法余量仍然较大；
②若被吸物的材质或其磁化性能无法确定，测量法所得出的数据仍具有较大的不确定性，导致设计失败。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
实用新型内容
针对相关技术中的上述技术问题，本实用新型的目的是提供一种测量被吸物平均气隙的装置，克服现有产品中上述方面的不足，制备一种准确度较高，所获气隙极具参考意义的测试装置，本实用新型的另一目的是提供一种测量被吸物平均气隙的测试方法。
本实用新型的目的是通过以下技术方案来实现：一种测量被吸物平均气隙的装置，包括机架，吊轴贯穿所述机架，所述吊轴的下部通过吊耳与标准磁力吸盘相连接，所述吊轴的上部与操作轮盘相连接，所述标准磁力吸盘还通过若干个导向柱与所述机架相连接，所述吊耳上设有拉力传感器，所述拉力传感器与显示模组电连接，所述显示模组包括中央控制器和显示器，所述中央控制器根据数据自动绘制拟合出气隙-拉脱力曲线，将计算出的函数表达式进行存储，所述拉力传感器自动将数据反馈给所述中央控制器，所述中央控制器反算出对应气隙后将数据传输给所述显示器显示出气隙。
进一步的，所述标准磁力吸盘为永磁吸盘，所述标准磁力吸盘内部设置有永磁体。
进一步的，所述标准磁力吸盘为电磁吸盘，所述标准磁力吸盘内部设置有铁芯和励磁线圈，所述励磁线圈绕制于所述铁芯上，所述励磁线圈与控制器电连接实现对吸盘的通断磁。
进一步的，所述标准磁力吸盘为电永磁吸盘，所述标准磁力吸盘内部设置有可逆永磁体、固定永磁体和充退磁线圈，所述充退磁线圈绕制于可逆永磁体上，所述充退磁线圈与控制器电连接实现电永磁吸盘的通断磁。
进一步的，所述导向柱与所述机架的连接位置设置有直线轴承。
一种测量被吸物平均气隙的测试方法，具体步骤如下，
S1、通过拉脱力试验记录标准磁力吸盘组件在标准被吸物不同工作气隙下的对应拉脱力；
S2、利用所得拉脱力数据通过软件拟合计算得到具有唯一对应关系的气隙-拉脱力特征曲线及其函数表达式；
S3、用标准磁力吸盘测量待测被吸物拉脱力；
S4、将拉脱力数据代入到根据气隙-拉脱力特征曲线的函数表达式，反算出对应气隙；
S5、在待测物吸附表面的不同位置重复执行步骤S3和S4得到多个气隙，根据实际工况取最大值或平均值。
本实用新型的有益效果为：
1)该方法测出来的气隙即为可供设计采用的平均气隙，所获得的数据是可供设计直接采用的平均气隙。
2)该产品操作携带方便。吸力来自同一台设备，得到的气隙是经过计算与实践相结合得到的数据，可信度高，由此得到的气隙不需要再留过多的设计余量，减少了不必要的成本。
3)该产品小巧，试验条件容易满足，售前设计时带至现场测量即可。
附图说明
下面根据附图对本实用新型作进一步详细说明。
图1是本实用新型实施例所述的一种测量被吸物平均气隙的装置的结构示意图；
图2是本实用新型实施例所述的一种测量被吸物平均气隙的装置的剖面图；
图3是本实用新型实施例所述的永磁标准磁力吸盘实施例剖视图；
图4是本实用新型实施例所述的电磁标准磁力吸盘实施例剖视图；
图5是本实用新型实施例所述的电永磁标准磁力吸盘实施例剖视图；
图6是本实用新型实施例所述的显示模组逻辑框图。
图中：1、机架；2、标准磁力吸盘；3、操作轮盘；4、吊轴；5、拉力传感器；6、吊耳；7、导向柱；8、直线轴承；9、永磁体；10、励磁线圈；11、铁芯；12、可逆永磁体； 13、充退磁线圈；15、固定永磁体。
具体实施方式
如图1所示，本实用新型实施例所述的一种测量被吸物平均气隙的装置，包括机架1，吊轴4贯穿所述机架1，所述吊轴4的下部通过吊耳6与标准磁力吸盘2相连接，所述吊轴4的上部与操作轮盘3相连接，所述吊轴4与所述操作轮盘3螺纹连接，通过旋转所述操作轮盘3可以实现对标准磁力吸盘2的提升或下降，所述标准磁力吸盘2还通过若干个导向柱7与所述机架1相连接，所述吊耳6上设有拉力传感器5，所述拉力传感器5与显示模组电连接，所述显示模组包括中央控制器和显示器，所述中央控制器根据数据自动绘制拟合出气隙-拉脱力曲线，将计算出的函数表达式进行存储，所述拉力传感器5自动将数据反馈给所述中央控制器，所述中央控制器反算出对应气隙后将数据传输给所述显示器显示出气隙。
如图2所示，在一个实施例中，所述导向柱7与所述机架1的连接位置设置有直线轴承8，使得导向柱7能够自如地在所述机架1的孔内上下移动。
如图3所示，在一个实施例中，所述标准磁力吸盘2为永磁吸盘，所述标准磁力吸盘2内部设置有永磁体9，永磁体9采用钕铁硼，极性方向为竖直方向，永磁吸盘的特点是吸力恒定不变。
如图4所示，在一个实施例中，所述标准磁力吸盘2为电磁吸盘，所述标准磁力吸盘2内部设置有铁芯11和励磁线圈10，所述励磁线圈10绕制于所述铁芯11上，所述励磁线圈10与控制器电连接实现对吸盘的通断磁，电磁吸盘的特点是通电显磁，断电不显磁，携带既安全又方便。
如图5所示，在一个实施例中，所述标准磁力吸盘2为电永磁吸盘，所述标准磁力吸盘2内部设置有可逆永磁体12、固定永磁体14和充退磁线圈13，所述充退磁线圈13绕制于可逆永磁体上12，所述充退磁线圈13与控制器电连接实现电永磁吸盘的通断磁，所述可逆永磁体12采用铝镍钴，所述固定永磁体14采用钕铁硼，通过充退磁线圈13的正反电流实现对可逆永磁体12的极性控制，使得可逆永磁体12的极性与固定永磁体的磁场叠加 (吸盘通磁)或者抵消(吸盘断磁)。
不同于电磁吸盘的吸力会随电流变化及温度影响而变化，吸力由永磁体提供，所供吸力恒定不变，不存在电磁吸盘线圈发热造成数据误差的问题，同时又克服了永磁吸盘在非工作状态下显磁的缺点，携带安全方便，所得到的数据准确。
显示模组的控制逻辑如图6所示，拉力传感器将拉力数据发送给中央处理器，中央处理器根据存储的吸力-气隙曲线计算分析出测量气隙，并发送给显示器显示结果。
一种测量被吸物平均气隙的测试方法，具体步骤如下，
S1、通过拉脱力试验记录标准磁力吸盘组件在标准被吸物不同工作气隙下的对应拉脱力；
S2、利用所得拉脱力数据通过软件拟合计算得到具有唯一对应关系的气隙-拉脱力特征曲线及其函数表达式；
S3、用标准磁力吸盘测量待测被吸物拉脱力；
S4、将拉脱力数据代入到根据气隙-拉脱力特征曲线的函数表达式，反算出对应气隙；
S5、在待测物吸附表面的不同位置重复执行步骤S3和S4得到多个气隙，根据实际工况取最大值或平均值。
综上所述，借助于本实用新型的上述技术方案，1)测出来的气隙即为可供设计采用的平均气隙。由于该气隙是经过实际吸吊验证过的数据，包含了被吸物材质影响，具有极高的参考价值，因为这些数据已经将制作误差因素排除在外，同时将被吸物的不平度、粗糙度、包装、材质等因素包括在内，所获得的数据是可供设计直接采用的平均气隙。
2)该产品操作携带方便。吸力来自同一台设备，得到的气隙是经过计算与实践相结合得到的数据，可信度高，由此得到的气隙不需要再留过多的设计余量，减少了不必要的成本。
3)该产品小巧，试验条件容易满足，售前设计时带至现场测量即可。
本实用新型不局限于上述最佳实施方式，任何人在本实用新型的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相近似的技术方案，均落在本实用新型的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种测量被吸物平均气隙的装置，其特征在于：包括机架（1），吊轴（4）贯穿所述机架（1），所述吊轴（4）的下部通过吊耳（6）与标准磁力吸盘（2）相连接，所述吊轴（4）的上部与操作轮盘（3）相连接，所述标准磁力吸盘（2）还通过若干个导向柱（7）与所述机架（1）相连接，所述吊耳（6）上设有拉力传感器（5），所述拉力传感器（5）与显示模组电连接，所述显示模组包括中央控制器和显示器，所述中央控制器根据数据自动绘制拟合出气隙-拉脱力曲线，将计算出的函数表达式进行存储，所述拉力传感器（5）自动将数据反馈给所述中央控制器，所述中央控制器反算出对应气隙后将数据传输给所述显示器显示出气隙。
2.根据权利要求1所述的一种测量被吸物平均气隙的装置，其特征在于：所述标准磁力吸盘（2）为永磁吸盘，所述标准磁力吸盘（2）内部设置有永磁体（9）。
3.根据权利要求1所述的一种测量被吸物平均气隙的装置，其特征在于：所述标准磁力吸盘（2）为电磁吸盘，所述标准磁力吸盘（2）内部设置有铁芯（11）和励磁线圈（10），所述励磁线圈（10）绕制于所述铁芯（11）上，所述励磁线圈（10）与控制器电连接实现对吸盘的通断磁。
4.根据权利要求1所述的一种测量被吸物平均气隙的装置，其特征在于：所述标准磁力吸盘（2）为电永磁吸盘，所述标准磁力吸盘（2）内部设置有可逆永磁体（12）、固定永磁体（14）和充退磁线圈（13），所述充退磁线圈（13）绕制于可逆永磁体上（12），所述充退磁线圈（13）与控制器电连接实现电永磁吸盘的通断磁。
5.根据权利要求1-4任一项所述的一种测量被吸物平均气隙的装置，其特征在于：所述导向柱（7）与所述机架（1）的连接位置设置有直线轴承（8）。
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|---|---|---|---|---|
| CN110160480A (zh) * | 2019-05-31 | 2019-08-23 | 湖南科美达电气股份有限公司 | 一种测量被吸物平均气隙的装置及测试方法 |
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2019
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Denomination of utility model: A device for measuring the average air gap of the sucked object Effective date of registration: 20231107 Granted publication date: 20200121 Pledgee: Bank of Beijing Limited by Share Ltd. Changsha branch Pledgor: HUNAN KEMEIDA ELECTRIC Co.,Ltd. Registration number: Y2023980064165 |
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