CN219496639U - 一种永磁体原位磁通测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种永磁体原位磁通测试装置，底座顶部通过均匀环绕且竖直设置的多个固定支架架设有圆环形塑料件，底座以及圆环形塑料件内均绕组有亥姆霍兹线圈；两个支撑架对称设置在底座上且之间转动设置有样品台，样品台包括位于圆环形塑料件中心位置下方加热器；驱动加热器转动的驱动装置；以及可导电的支撑杆；电刷架设在底座的一侧，支撑杆的末端伸入电刷内，支撑杆末端的两伸缩接触杆与电刷相抵接；微型计算机设置在底座一侧，与亥姆霍兹线圈、驱动装置以及电刷通过导线相连。本实用新型不仅可以检测永磁体磁通随温度的变化关系，也可以检测在某一温度条件下，永磁体磁通随时间的变化关系。

Description

一种永磁体原位磁通测试装置

技术领域

本实用新型涉及一种永磁体原位磁通测试装置，属于磁通测试技术领域。

背景技术

永磁材料已经应用于国民生活的各个方面，如智能家居、航空航天、国防军工、智能制造、新能源车等领域。应用领域的不同，也对磁体的性能提出了更多的要求。

目前在永磁体应用中，通常是通过测试磁体的磁性能，获得一款产品的工作点并开展计算和磁路设计，研发一款新产品。然而磁体实际应用尺寸与测试尺寸往往并不一致，且永磁体的应用领域千差万别，因此难以获得永磁体在实际工况下的情况；尤其是当永磁体在变温条件下，实际使用磁体与测试磁体在尺寸上的差异，导致实际工况条件下磁性能的衰减情况以及磁性能变化难以判断，进而无法准确判断一款永磁器件的设计是否合理。通常是通过设计并制造出一款永磁器件成品后开展测试工作，并根据器件性能进行调整。这通常会导致一款产品的研发周期增加，产品研发成本增加。此外，通过获知实际工况磁体的磁通，进行器件的设计显得更加贴近实际。

因此，如果能获得一款产品在实际工况条件下的磁通，对判断一款永磁体是否符合器件设计需求，具有重要的指导意义。因此，我们对此作出重大改进，提出一种永磁体原位磁通检测装置。

发明内容

本实用新型提供一种永磁体原位磁通测试装置，不仅可以检测永磁体磁通随温度的变化关系，也可以检测在某一温度条件下，永磁体磁通随时间的变化关系。

本实用新型所采用的技术方案为：

一种永磁体原位磁通测试装置，包括：

底座，顶部通过均匀环绕且竖直设置的多个固定支架架设有圆环形塑料件；

两亥姆霍兹线圈，分别绕组于圆环形塑料件以及底座内，并通过固定于底座与圆环形塑料件之间的固定件连接；

两个支撑架，对称设置在底座的顶部并位于圆环形塑料件下方；

样品台，转动设置在两个支撑架之间，样品台包括：

加热器，位于圆环形塑料件中心位置下方；

驱动装置，设置在其中一个支撑架外侧，与加热器的一端通过绝缘件相连，用于驱动加热器转动；

支撑杆，为绝缘材质，一端与加热器的另一端电性连接，另一端穿插过另一个支撑架并延伸至支撑架外侧，在支撑杆的末端对称设置有两可导电的伸缩接触杆，在支撑杆上对称涂覆有与对应侧伸缩接触杆接触的导电涂层；

电刷，架设在底座的一侧，支撑杆的末端伸入电刷内，且两伸缩接触杆与电刷相抵接；

微型计算机，设置在底座一侧，与亥姆霍兹线圈、驱动装置以及电刷通过导线相连。

作为本实用新型的一种优选，所述加热器包括：

盒体，具有盛放样品的空腔，两端分别通过绝缘的盖板与对应侧的支撑杆、驱动装置相连；

保温隔热套，套设在盒体外；

两加热片，对称设置在保温隔热套内部顶端和底端，并与盒体上下端接触；

两导电电极，对称嵌设在盒体与对应的加热片中间，并与对应侧的盖板抵接；

在靠近电刷侧的盖板的上半部以及下半部板体上对称且涂覆有与支撑杆上的导电涂层对应并相连的导电涂层，盖板上半部以及下半部板体上的导电涂层与对应的导电电极端部抵接；在靠近驱动装置侧的盖板的内侧也涂覆导电涂层，盖板内侧的导电涂层与两导电电极抵接。

作为本实用新型的一种优选，在支撑杆穿插过的支撑架上设置有轴承，支撑杆穿插过轴承并通过轴承与支撑架转动连接。

作为本实用新型的一种优选，在支撑杆表面的导电涂层上还由内至外依次涂覆有绝缘涂层、耐磨涂层。

作为本实用新型的一种优选，所述保温隔热套为非金属不导电不导磁材质。

作为本实用新型的一种优选，所述盒体为导热材质。

作为本实用新型的一种优选，所述盒体为铝材质或铜材质。

作为本实用新型的一种优选，在所述保温隔热套与加热片之间设置有隔热涂层。

作为本实用新型的一种优选，在电刷外侧还水平架设有一热电偶，所述热电偶依次穿插过支撑杆以及对应侧盖板上的测温孔并延伸至盒体内，热电偶与微型计算机通过导线相连。

本实用新型的有益效果在于：

通过微型计算机控制加热器对放置在盒体内的永磁样品进行加热，再通过驱动装置带动放置在盒体内的样品转动，当待测样品的磁场发生变化时，磁力线切割亥姆霍兹线圈产生电信号输出至微型计算机，继而可以检测永磁体磁通随温度的变化关系；通过设定固定值的加热温度，继而可以检测在某一温度条件下，永磁体磁通随时间的变化关系，提高了适用性。

附图说明

图1为磁通测试装置的结构示意图；

图2为磁通测试装置的另一视角结构示意图；

图3为加热器处结构示意图(图中盖板与盒体处于未通过螺栓连接的状态)；

图4为盒体处结构示意图；

图5为支撑杆与盖板另一视角结构示意图；

图6为热电偶处结构示意图；

图中主要附图标记含义如下：

1、底座，2、固定支架，3、圆环形塑料件，4、亥姆霍兹线圈，5、支撑架，6、加热器，61、盒体，62、盖板，63、保温隔热套，64、加热片，65、导电电极，7、驱动装置，8、支撑杆，9、伸缩接触杆，10、电刷，11、微型计算机，12、插入式导电电极孔，13、导电涂层，14、测温孔，15、热电偶，16、倒T型支架。

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型做具体的介绍。

如图1-6所示：本实施例是一种永磁体原位磁通测试装置，底座1内部与圆环形塑料件3内部均绕组有亥姆霍兹线圈4，且亥姆霍兹线圈4通过固定于底座1与圆环形塑料件3之间的固定件连接，并通过固定件上的插入式导电电极孔12以及导线连接到微型计算机11中的信号输入输出端口，当磁体在线圈中心位置翻转时，磁力线切割亥姆霍兹线圈4产生电流信号并输出至微型计算机11。

亥姆霍兹线圈4由表面涂覆绝缘漆涂层的铜导线绕组而成，并按设计需求固定绕组于圆环形塑料件3及底座1中，圆环形塑料件3通过固定支架2连接在底座1上，两亥姆霍兹线圈4通过固定于底座1与圆环形塑料件3之间的固定件连接；底座1顶部对应设置有两支撑架5，其中一个支撑架5外侧固定设置有驱动装置7，另一个支撑架5上转动设置有支撑杆8，在支撑杆8与驱动装置7之间设置有加热器6，驱动装置7与微型计算机11电性连接，通过微型计算机11调节驱动装置7旋转角度，可实现由驱动装置7带动加热器6在亥姆霍兹线圈4几何中心位置快速翻转。

参见图3、图4所示，加热器6包括具有盛放样品的空腔盒体61，盒体61的两端均通过绝缘的盖板62与对应侧的支撑杆8、驱动装置7相连，为了不影响驱动装置7的正常运行，在驱动装置7与对应侧盖板62之间通过一绝缘杆相连，以防止电流传导至驱动装置7；在盒体61外还套设有一保温隔热套63，在保温隔热套63内部顶端和底端对称设置两加热片64，加热片64分别并与盒体61上下端面接触；在盒体61与对应的加热片64中间还对称嵌设有两导电电极65，两导电电机分别与对应侧的盖板62抵接。

支撑杆8为绝缘材质，一端与加热器6的端部相连，另一端延伸至支撑架5外侧，在支撑杆8的末端对称设置有两可导电的伸缩接触杆9，并在支撑杆8上对称涂覆有与对应侧伸缩接触杆9接触的导电涂层13，在导电涂层13外还由内至外依次设有绝缘涂层和耐磨涂层，优选的，仅在支撑杆8与支撑架5接触位置处设有耐磨涂层；

在底座1的一侧还设置有电刷10，支撑杆8的末端伸入电刷10内，且支撑杆8末端的两伸缩接触杆9与电刷10相抵接，在靠近电刷10侧的盖板62的上半部以及下半部板体上对称且涂覆有与支撑杆8上的导电涂层13对应并相连的导电涂层13，盖板62上半部以及下半部板体上的导电涂层13与对应的导电电极65端部抵接；在靠近驱动装置7侧的盖板62的内侧也涂覆导电涂层13，盖板62内侧的导电涂层13与两导电电极65抵接。

微型计算机11、电刷10、两伸缩接触杆9、支撑杆8上的导电涂层13、盖板62上的导电涂层13以及导电电极65形成供电回路，电刷10上设置有插入式导电电极孔12，并通过导线与微型计算机11相连，继而能够通过微型计算机11为回路供电并控制加热。

保温隔热套63将加热片64、导电电极65及带型腔的盒体61包围在内，保温隔热套63为非金属不导电不导磁材质构成，盒体61由高导热材质构成，优选的为金属铝或铜，保温隔热套63与加热片64之间设有隔热涂层。

工作原理：

1、根据待测样品外观尺寸形貌，采用高导热不导磁材质制备样品夹，优选的为铝制样品夹具，将样品夹与样品组合为一体放入盒体61空腔中，并利用螺丝将盖板62与盒体61连接，样品夹应与样品台主体充分接触；

2、利用微型计算机11控制程序给待测样品加热，使样品加热至目标温度1；

3、待目标温度稳定后，清零微型计算机11显示磁通数据，启动驱动装置7使盒体61旋转180°，磁力线切割亥姆霍兹线圈4并产生电流输出信号，微型计算机11计算并显示出磁通数据；

4、继续升温至目标温度2、3、4……，重复步骤3，获得一系列温度与磁通的对应数据。

优选的，本实用新型除可测得永磁体在实际工况下磁体磁通数据，还可测试某一温度条件下，随时间变化时磁通的变化数据，这在现有的测试设备中是不可得到的，实现的技术方式为：在支撑杆8中心位置以及对应侧盖板62上的开设有一与盒体61内腔贯通的测温孔14，在电刷10外侧通过倒T型支架16架设有一热电偶15，热电偶15水平穿插过测温孔14并延伸至盒体61内且热电偶15与支撑杆8、盖板62转动连接，热电偶15与微型计算机11通过导线相连将检测的温度数据传输至微型计算机11，工作原理为：

1、根据待测样品外观尺寸形貌，采用高导热不导磁材质制备样品夹，优选的为铝制样品夹具，将样品夹与样品组合为一体放入盒体61空腔中，并利用螺丝将盖板62与盒体61连接，样品夹应与样品及样品台主体充分接触；

2、利用微型计算机11控制程序给待测样品加热，使样品加热至目标温度；

3、清零微型计算机11显示数据，启动驱动装置7，使盒体61旋转180°，磁力线切割亥姆霍兹线圈4并产生电流输出信号，微型计算机11计算并显示出磁通数据；

4、记录数据后，每间隔一定时间，如0.5小时后，重复步骤3，从而获得永磁体在某一温度条件下，磁通随时间的变化数据。

综上所述，本实用新型提供的永磁体原位磁通测试装置，通过微型计算机控制加热器对放置在盒体内的永磁样品进行加热，再通过驱动装置带动放置在盒体内的样品转动，当待测样品的磁场发生变化时，磁力线切割亥姆霍兹线圈产生电信号输出至微型计算机，继而可以检测永磁体磁通随温度的变化关系；通过设定固定值的加热温度，继而可以检测在某一温度条件下，永磁体磁通随时间的变化关系，提高了适用性。

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

Claims (9)

1.一种永磁体原位磁通测试装置，其特征在于，包括：

底座，顶部通过均匀环绕且竖直设置的多个固定支架架设有圆环形塑料件；

两亥姆霍兹线圈，分别绕组于圆环形塑料件以及底座内，并通过固定于底座与圆环形塑料件之间的固定件连接；

两个支撑架，对称设置在底座的顶部并位于圆环形塑料件下方；

样品台，转动设置在两个支撑架之间，样品台包括：

加热器，位于圆环形塑料件中心位置下方；

驱动装置，设置在其中一个支撑架外侧，与加热器的一端通过绝缘件相连，用于驱动加热器转动；

支撑杆，为绝缘材质，一端与加热器的另一端电性连接，另一端穿插过另一个支撑架并延伸至支撑架外侧，在支撑杆的末端对称设置有两可导电的伸缩接触杆，在支撑杆上对称涂覆有与对应侧伸缩接触杆接触的导电涂层；

电刷，架设在底座的一侧，支撑杆的末端伸入电刷内，且两伸缩接触杆与电刷相抵接；

微型计算机，设置在底座一侧，与亥姆霍兹线圈、驱动装置以及电刷通过导线相连。

2.根据权利要求1所述的一种永磁体原位磁通测试装置，其特征在于，所述加热器包括：

盒体，具有盛放样品的空腔，两端分别通过绝缘的盖板与对应侧的支撑杆、驱动装置相连；

保温隔热套，套设在盒体外；

两加热片，对称设置在保温隔热套内部顶端和底端，并与盒体上下端接触；

两导电电极，对称嵌设在盒体与对应的加热片中间，并与对应侧的盖板抵接；

在靠近电刷侧的盖板的上半部以及下半部板体上对称且涂覆有与支撑杆上的导电涂层对应并相连的导电涂层，盖板上半部以及下半部板体上的导电涂层与对应的导电电极端部抵接；在靠近驱动装置侧的盖板的内侧也涂覆导电涂层，盖板内侧的导电涂层与两导电电极抵接。

3.根据权利要求1所述的一种永磁体原位磁通测试装置，其特征在于，在支撑杆穿插过的支撑架上设置有轴承，支撑杆穿插过轴承并通过轴承与支撑架转动连接。

4.根据权利要求1所述的一种永磁体原位磁通测试装置，其特征在于，在支撑杆表面的导电涂层上还由内至外依次涂覆有绝缘涂层、耐磨涂层。

5.根据权利要求2所述的一种永磁体原位磁通测试装置，其特征在于，所述保温隔热套为非金属不导电不导磁材质。

6.根据权利要求2所述的一种永磁体原位磁通测试装置，其特征在于，所述盒体为导热材质。

7.根据权利要求6所述的一种永磁体原位磁通测试装置，其特征在于，所述盒体为铝材质或铜材质。

8.根据权利要求2所述的一种永磁体原位磁通测试装置，其特征在于，在所述保温隔热套与加热片之间设置有隔热涂层。

9.根据权利要求2所述的一种永磁体原位磁通测试装置，其特征在于，在电刷外侧还水平架设有一热电偶，所述热电偶依次穿插过支撑杆以及对应侧盖板上的测温孔并延伸至盒体内，热电偶与微型计算机通过导线相连。