CN220323526U - 一种磁参数数据采集系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开一种磁参数数据采集系统，包括第一底座、第二底座、直线电机、夹具、磁场源以及磁通计，所述第一底座上设置有所述磁场源和所述直线电机，所述第二底座上设置有所述直线电机，所述夹具设置于所述直线电机上。本实用新型通过直线电机带动夹具沿着直线电机的滑轨来回移动，实现对磁感应线圈的拉伸，在对磁感应线圈进行拉伸的同时，利用磁通计可计算出磁感应线圈的磁通大小，根据磁通大小可以确定出磁场大小，本实用新型可以有效采集到感应线圈处于不同拉伸状态下的磁通量数据，特别适用于磁感应线圈的校准，能够为磁感应线圈的校准提供数据储备，保证磁感应线圈的校准精度。

Description

一种磁参数数据采集系统

技术领域

本实用新型涉及磁参数采集技术领域，特别涉及一种磁参数数据采集系统。

背景技术

磁场强度是一种磁场参数，磁场强度是指磁场单位面积上磁荷的数量，其单位为安培每米。在磁种技术中，磁场强度是影响磁性能的重要参数之一。通常情况下，磁场强度越大，则材料的磁性能越强，磁能也就越高。磁感应线圈是根据法拉第电磁感应定律通过线圈测试磁信号的传感器。通常用绝缘导线一圈挨一圈地绕在纸筒或胶木骨架上。本实用新型中的线圈是指无芯线圈，传感器不包括磁芯材料。磁感应线圈一般用于磁参数数据的测量。

对于磁感应线圈的校准，对应的磁参数数据的采集显得尤为必要，而现有技术中，针对于磁参数数据的采集系统，有如下几种：

CN201420765580.9一种大地电磁数据采集系统，包括能够同时采集低频大地电磁数据和高频或音频大地电磁数据的数据采集站和能够进行高低频切换的宽频磁场传感器。本实用新型的大地电磁数据采集系统针对不同勘探目的设有3种采集方式。采集方式1采集高频或音频大地电磁数据；当设置为采集方式2时，在任意的一个观测点，可以顺序采集低频大地电磁数据和高频或音频大地电磁数据，并能够将低频大地电磁数据和高频或音频大地电磁数据合并在一个宽频大地电磁数据文件内；采集方式3采集低频大地电磁数据。本实用新型的采集系统具有生产成本低、数据采集效率高、野外生产操作简单可靠、使用的仪器设备少等优点。

CN202111053092.6基于光纤传感技术的航空电磁数据采集系统及采集方法，采集系统包括采集航空电磁数据的三分量光纤电场传感器和光纤磁场传感器，不受外界干扰电磁场的影响。多通道光纤电场和磁场调制解调仪器，沿光纤电磁传感器布设的单模和多模光纤，沿电磁发射线圈布设的单模和多模光纤，多通道DAS/DTS复合调制解调仪器，复合调制解调仪器可以在航空电磁系统工作时实时同步连续测量航空电磁数据采集系统和电磁发射线圈的温度和振动，利用实时同步连续测量的温度和振动数据可以对航空电磁数据进行温度和振动的校正，消除发射线圈与接收传感器在空中的温度变化和振动对所采集的航空电磁数据的干扰影响，以获得高可靠性和低噪声高质量的航空电磁数据。

CN201320445048.4一种基于磁传感器的微弱生物磁信号采集系统，包括磁传感器阵列模块、传感器接口模块、信号调理模块、MCU控制模块、上位机、电源管理模块。磁传感器阵列模块包括高性能MI(Magnetoimpedance)磁传感器、自适应校准电路和工作状态指示电路。传感器接口模块的多路模拟信号切换电路将传感器阵列的输出信号轮流传送到信号调理模块。信号调理模块的前置可编程仪表放大电路和二级固定增益放大电路将传感器阵列输出的微弱信号电压幅值进行放大后经低通滤波电路滤除干扰信号，A/D转换电路将模拟信号转换为数字信号。所述的MCU控制模块的RS232串口通信电路将A/D转换后的数字信号传送到上位机。

上述所例举的现有技术中的磁参数数据采集系统，虽然其能够有效地实现磁场相关参数的采集，但其采集的参数并不能适用于磁感应线圈的校准。基于此，研究出一种特别适用于磁感应线圈的校准的磁参数数据采集系统就显得尤为必要。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种磁参数数据采集系统，特别适用于磁感应线圈的校准，为磁感应线圈的校准提供数据储备，保证磁感应线圈的校准精度。

为了达到上述目的，采用的技术方案如下：

一种磁参数数据采集系统，包括第一底座、第二底座、直线电机、夹具、磁场源以及磁通计，所述第一底座上设置有所述磁场源和所述直线电机，所述第二底座上设置有所述直线电机，所述夹具设置于所述直线电机上，所述夹具用于固定磁感应线圈的第一端部，所述磁通计用于连接所述磁感应线圈的第二端部。

作为优选的技术方案，所述磁场源为电磁铁。

作为优选的技术方案，所述磁场源为永磁体。

作为优选的技术方案，所述磁场源为超导磁体。

作为优选的技术方案，所述第一底座的下端设置至少一个第一支撑脚。

作为优选的技术方案，所述第一支撑脚可伸缩。

作为优选的技术方案，所述第二底座的下端设置至少一个第二支撑脚。

作为优选的技术方案，所述第二支撑脚可伸缩。

作为优选的技术方案，所述磁通计的信号输出端连接处理终端的信号输入端。

作为优选的技术方案，所述处理终端为电脑。

本实用新型的有益效果是：本实用新型通过弹性元件的设计，夹具固定磁感应线圈的一端，磁通计连接感应线圈的另一端，通过直线电机带动夹具沿着直线电机的滑轨来回移动，实现对磁感应线圈的拉伸，在对磁感应线圈进行拉伸的同时，利用磁通计可计算出磁感应线圈的磁通大小，根据磁通大小可以确定出磁场大小，本实用新型可以有效采集到感应线圈处于不同拉伸状态下的磁通量数据，特别适用于磁感应线圈的校准，能够为磁感应线圈的校准提供数据储备，保证磁感应线圈的校准精度。

具体的，通过该采集系统可以获得的磁感应线圈处于不同拉伸状态下的磁通量数据，根据磁场源所产生的确定的磁场大小，即可以确定磁感应线圈在不同拉伸长度下的测量精度，完成对磁感应线圈的校准。

附图说明

图1示出了根据本实用新型实施例的一种磁参数数据采集系统的立体图。

图2示出了根据本实用新型实施例的一种磁参数数据采集系统的磁感应线圈安装示意图。

图3示出了根据本实用新型实施例的一种磁参数数据采集系统的数据传输原理框图。

图中，1为第一底座，2为第二底座，3为直线电机，4为夹具，5为压力磁场源，6为磁通计，7为磁感应线圈，701为第一端部，702为第二端部，8为第一支撑脚，9为第二支撑脚，10为处理终端，11为直线译码器。

具体实施方式

以下通过特定的具体实例说明本实用新型的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本实用新型的其他优点与功效。本实用新型还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本实用新型的精神下进行各种修饰或改变。需说明的是，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。

在本实用新型的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上；术语“上”、“下”、“左”、“右”、“内”、“外”、“前端”、“后端”、“头部”、“尾部”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。

下面结合附图和实施例，对本实用新型的具体实施方式作进一步详细描述。

本实用新型实施例提供一种磁参数数据采集系统，如图1所示，该磁参数数据采集系统包括第一底座1、第二底座2、直线电机3、夹具4、磁场源5以及磁通计6，所述第一底座2上设置有所述磁场源5和所述直线电机3，所述第二底座2上设置有所述直线电机3，所述夹具4设置于所述直线电机3上，如图2所示，所述夹具4用于固定磁感应线圈7的第一端部701，所述磁通计6用于连接所述磁感应线圈7的第二端部702。

在具体实施时，直线电机3可以以任意角度布设在第二底座2上，如图1所示，示出的是直线电机3以45°角倾斜地布设在第二底座2上端时的状态示意图，即当磁感应线圈7的两端分别被夹具4和磁通计6固定后，在直线电机3的作用下，磁感应线圈7做仰角45°的拉升运动。

在磁感应线圈7进行拉升运动的过程中，核心参数主要通过磁通计6进行采集，即采集到磁感应线圈在不同拉伸状态下的一个磁通量，磁场源5是一个能够产生固定磁场的组件，产生的固定磁场的参数可以进行收集，固定磁场的参数一般至少包括磁场强度，而磁感应线圈7能够检测到该固定磁场的磁信号，根据电磁感应原理，通过磁感应线圈7的磁通量大小来反应该磁场的磁场大小，因此，结合磁感应线圈处于不同拉伸状态下的磁通量数据，根据磁场源所产生的确定的磁场大小，即可以确定磁感应线圈在不同拉伸长度下的测量精度，完成对磁感应线圈的校准。

在这个过程当中，基于直线电机3可以获取到测试距离和测试速度等参数。

因此，该磁参数数据采集系统可以获得如下参数：

磁感应线圈处于不同拉伸状态下的磁通量数据，由磁通计6采集。

固定磁场的磁参数，由磁场源5确定，不同的磁场源5会导致参数的不同。

测试距离和测试速度，由直线电机3来确定，可通过直线电机3的运行行程轨迹曲线来确定测试距离和测试速度。

需要说明的是，直线电机经常简单描述为旋转电机被展平，而工作原理相同。动子(forcer,rotor)是用环氧材料把线圈压缩在一起制成的；磁轨是把磁铁(通常是高能量的稀土磁铁)固定在钢上。电机的动子包括线圈绕组，霍尔元件电路板，电热调节器(温度传感器监控温度)和电子接口。在旋转电机中，动子和定子需要旋转轴承支撑动子以保证相对运动部分的气隙(air gap)。同样的，直线电机需要直线导轨来保持动子在磁轨产生的磁场中的位置。和旋转伺服电机的编码器安装在轴上反馈位置一样，直线电机需要反馈直线位置的反馈装置--直线编码器，它可以直接测量负载的位置从而提高负载的位置精度。

本文中所述的直线电机可以直接通过市购。

在一些实施例中，如图1所示，所述磁场源可以为电磁铁、永磁体或超导磁体。

在一些实施例中，所述第一底座1的下端设置至少一个第一支撑脚8。

优选的，所述第一支撑脚8可伸缩，即第一底座1的高度可以被调节。仅作为示例，第一支撑脚8可以包括底脚以及与底脚连接的伸缩杆，利用伸缩杆固定支撑该第一底座1，其中底脚可以为万向轮组件，以利于第一底座1的移动。第一支撑脚8的数量可以设置为多个，以保证对第一底座1的稳定支撑，在具有多个第一支撑脚8时，在进行伸缩时，赢保证各个第一支撑脚8的伸缩量一致。

在一些实施例中，所述第二底座2的下端设置至少一个第二支撑脚9。

作为优选的技术方案，所述第二支撑脚9可伸缩，即第一底座1的高度可以被调节。仅作为示例，第二支撑脚98可以包括底脚以及与底脚连接的伸缩杆，利用伸缩杆固定支撑该第二底座2，其中底脚可以为万向轮组件，以利于第二底座2的移动。第二支撑脚9的数量可以设置为多个，以保证对第二底座2的稳定支撑，在具有多个第二支撑脚9时，在进行伸缩时，赢保证各个第二支撑脚9的伸缩量一致。

在一些实施例中，如图3所示，所述磁通计6的信号输出端连接处理终端10的信号输入端，同时直线电机3可以配置一个直线译码器11，以通过直线译码器11来反馈位置信号给处理终端10，处理终端10根据位置信号即可方便地获取测试距离以及测试速度。同时处理终端10可以连接所述直线电机3，以控制直线电机3按照预设的参数进行工作，如以一预设的功率进行周期性地正反转，从而可以获得多组磁感应线圈7在不同拉伸状态下的数据，从而可以令该磁参数数据采集系统实现自动化地参数采集。

其中处理终端10为具有数据处理以及显示功能的设备，例如处理终端10可以实现为电脑。

在一些实施例中，磁通计6可以设置为多个，分别连接一个磁感应线圈7的一端，而多个磁感应线圈7的另一端通过夹具4进行固定，以实现多个磁感应线圈7的校准，如多根缠绕或者多根互不干涉的磁感应线圈的校准数据的采集。如图2所示，磁通计6设置为两个。

以上实施方式仅用于说明本实用新型，而并非对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本实用新型的范畴，本实用新型的专利保护范围应由权利要求限定。

Claims (10)

1.一种磁参数数据采集系统，其特征在于，包括第一底座、第二底座、直线电机、夹具、磁场源以及磁通计，所述第一底座上设置有所述磁场源和所述直线电机，所述第二底座上设置有所述直线电机，所述夹具设置于所述直线电机上，所述夹具用于固定磁感应线圈的第一端部，所述磁通计用于连接所述磁感应线圈的第二端部。

2.如权利要求1所述的磁参数数据采集系统，其特征在于，所述磁场源为电磁铁。

3.如权利要求1所述的磁参数数据采集系统，其特征在于，所述磁场源为永磁体。

4.如权利要求1所述的磁参数数据采集系统，其特征在于，所述磁场源为超导磁体。

5.如权利要求1所述的磁参数数据采集系统，其特征在于，所述第一底座的下端设置至少一个第一支撑脚。

6.如权利要求5所述的磁参数数据采集系统，其特征在于，所述第一支撑脚可伸缩。

7.如权利要求1所述的磁参数数据采集系统，其特征在于，所述第二底座的下端设置至少一个第二支撑脚。

8.如权利要求7所述的磁参数数据采集系统，其特征在于，所述第二支撑脚可伸缩。

9.如权利要求1所述的磁参数数据采集系统，其特征在于，所述磁通计的信号输出端连接处理终端的信号输入端。

10.如权利要求9所述的磁参数数据采集系统，其特征在于，所述处理终端为电脑。