JP2001004725A - 磁場測定装置および方法 - Google Patents
磁場測定装置および方法Info
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Abstract
(57)【要約】
【課題】 ソレノイド電磁石の磁気的中心線を磁気的
に、また、高精度に検出することが可能な磁場測定装置
およびその方法を得る。 【解決手段】 ソレノイド電磁石５の内径部に貫挿され
る回転軸６と、この回転軸６の両端部を回転自在に支承
すると共に回転軸６の軸心とは直角方向に移動可能に構
成された支承部７と、回転軸６に取り付けられ、ソレノ
イド電磁石５の磁場内に配設された支持台８と、この支
持台８上に回転軸６に対して径方向に移動可能に設けら
れ、ソレノイド電磁石５の軸方向の磁場と径方向の磁場
とを計測する磁場センサー１１および１２と、回転軸６
の軸方向と径方向とに対する磁場センサー１１および１
２の傾き角を調整する角度調整機構とを備えるようにし
たものである。
に、また、高精度に検出することが可能な磁場測定装置
およびその方法を得る。 【解決手段】 ソレノイド電磁石５の内径部に貫挿され
る回転軸６と、この回転軸６の両端部を回転自在に支承
すると共に回転軸６の軸心とは直角方向に移動可能に構
成された支承部７と、回転軸６に取り付けられ、ソレノ
イド電磁石５の磁場内に配設された支持台８と、この支
持台８上に回転軸６に対して径方向に移動可能に設けら
れ、ソレノイド電磁石５の軸方向の磁場と径方向の磁場
とを計測する磁場センサー１１および１２と、回転軸６
の軸方向と径方向とに対する磁場センサー１１および１
２の傾き角を調整する角度調整機構とを備えるようにし
たものである。
Description
【０００１】
【発明の属する技術分野】この発明は、ソレノイド電磁
石の磁気的中心線を特定するための磁場測定装置および
その方法に関するものである。
石の磁気的中心線を特定するための磁場測定装置および
その方法に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】ソレノイド電磁石の磁気的中心線を正確
に知る必要は多々あるが、例えば荷電粒子加速器の収束
用に用いられるソレノイド電磁石では、磁気的中心線を
荷電粒子のビーム軌道の中心線に合わせて組み立てられ
る必要があり、従来、このような用途のソレノイド電磁
石の磁気的中心線は構造的に求められて組み付けられて
いた。図１１は荷電粒子加速器の超電導電磁石を例にし
た従来の磁気的中心線合わせを説明する説明図である。
図において１は超電導電磁石のコイル、２はこのコイル
１を収納保持すると共に超電導状態を維持するための冷
却材を収納する液体ヘリウム槽、３は液体ヘリウム槽２
を断熱支持する真空槽、４は超電導電磁石の磁気的中心
線を合わせる必要のある例えば荷電粒子のビーム軌道の
中心線など、プラントの中心線である。
に知る必要は多々あるが、例えば荷電粒子加速器の収束
用に用いられるソレノイド電磁石では、磁気的中心線を
荷電粒子のビーム軌道の中心線に合わせて組み立てられ
る必要があり、従来、このような用途のソレノイド電磁
石の磁気的中心線は構造的に求められて組み付けられて
いた。図１１は荷電粒子加速器の超電導電磁石を例にし
た従来の磁気的中心線合わせを説明する説明図である。
図において１は超電導電磁石のコイル、２はこのコイル
１を収納保持すると共に超電導状態を維持するための冷
却材を収納する液体ヘリウム槽、３は液体ヘリウム槽２
を断熱支持する真空槽、４は超電導電磁石の磁気的中心
線を合わせる必要のある例えば荷電粒子のビーム軌道の
中心線など、プラントの中心線である。
【０００３】このような超電導電磁石をプラントの中心
線５に合わせて組み立てる場合、従来法ではコイル１の
内径の中心が磁気的中心線であると仮定し、まず、コイ
ル１の内径面と液体ヘリウム槽２の内周の外径面との間
の距離Ｌ１が均等になるように組み付けられ、続いて液
体ヘリウム槽２の内周の内径面と真空槽３の内周の外径
面との間の距離Ｌ２が均等になるように組み付けられ
る。このように組み付けられた超電導電磁石の真空槽３
の内周の内径面がプラントの中心線５に対して均等に配
置されるように寸法Ｌ３を均等にして組み付けられ、構
造的にコイル１の中心線がプラントの中心線５に一致す
るようにされていた。
線５に合わせて組み立てる場合、従来法ではコイル１の
内径の中心が磁気的中心線であると仮定し、まず、コイ
ル１の内径面と液体ヘリウム槽２の内周の外径面との間
の距離Ｌ１が均等になるように組み付けられ、続いて液
体ヘリウム槽２の内周の内径面と真空槽３の内周の外径
面との間の距離Ｌ２が均等になるように組み付けられ
る。このように組み付けられた超電導電磁石の真空槽３
の内周の内径面がプラントの中心線５に対して均等に配
置されるように寸法Ｌ３を均等にして組み付けられ、構
造的にコイル１の中心線がプラントの中心線５に一致す
るようにされていた。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】以上のように組み付け
られた超電導電磁石の磁気的中心線とプラントの中心線
５との間には各種の誤差が集積され、両中心線の一致は
極めて困難なものである。すなわち、コイル１の内径の
中心線が必ずしも磁気的中心線とは一致しないこと、図
１１に示す各寸法Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の設定誤差が集積さ
れること、コイル１の内径や液体ヘリュウム槽２および
真空槽３の内周の真円度や円筒度の誤差が集積されるこ
となど、各要素の集積により電磁石の磁気的中心線とプ
ラントの中心線５との間にずれが生ずる結果、例えば荷
電粒子加速器などのプラントの性能が１００％満足でき
ないなど性能低下の要因の一つになるものであった。
られた超電導電磁石の磁気的中心線とプラントの中心線
５との間には各種の誤差が集積され、両中心線の一致は
極めて困難なものである。すなわち、コイル１の内径の
中心線が必ずしも磁気的中心線とは一致しないこと、図
１１に示す各寸法Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３の設定誤差が集積さ
れること、コイル１の内径や液体ヘリュウム槽２および
真空槽３の内周の真円度や円筒度の誤差が集積されるこ
となど、各要素の集積により電磁石の磁気的中心線とプ
ラントの中心線５との間にずれが生ずる結果、例えば荷
電粒子加速器などのプラントの性能が１００％満足でき
ないなど性能低下の要因の一つになるものであった。
【０００５】この発明は、このような課題を解決するた
めになされたものであって、ソレノイド電磁石の磁気的
中心線を磁気的に、また、高精度に検出することが可能
な磁場測定装置およびその方法を得ることを目的とする
ものである。
めになされたものであって、ソレノイド電磁石の磁気的
中心線を磁気的に、また、高精度に検出することが可能
な磁場測定装置およびその方法を得ることを目的とする
ものである。
【０００６】
【課題を解決するための手段】この発明に係わる磁場測
定装置は、ソレノイド電磁石の内径部に貫挿される回転
軸と、この回転軸の両端部を回転自在に支承すると共に
回転軸の軸心とは直角方向に移動可能に構成された支承
部と、回転軸に取り付けられ、ソレノイド電磁石の磁場
内に配設された支持台と、この支持台上に回転軸に対し
て径方向に移動可能に設けられ、ソレノイド電磁石の軸
方向の磁場と径方向の磁場とを計測する磁場センサー
と、回転軸の軸方向と径方向に対する磁場センサーの傾
き角を調整する角度調整機構とを備えるようにしたもの
である。
定装置は、ソレノイド電磁石の内径部に貫挿される回転
軸と、この回転軸の両端部を回転自在に支承すると共に
回転軸の軸心とは直角方向に移動可能に構成された支承
部と、回転軸に取り付けられ、ソレノイド電磁石の磁場
内に配設された支持台と、この支持台上に回転軸に対し
て径方向に移動可能に設けられ、ソレノイド電磁石の軸
方向の磁場と径方向の磁場とを計測する磁場センサー
と、回転軸の軸方向と径方向に対する磁場センサーの傾
き角を調整する角度調整機構とを備えるようにしたもの
である。
【０００７】また、ソレノイド電磁石の内径部に貫挿さ
れる回転軸と、この回転軸の両端部を回転自在に支承す
ると共に回転軸の軸心とは直角方向に移動可能に構成さ
れた支承部と、回転軸に取り付けられ、ソレノイド電磁
石の磁場内に配設された支持台と、この支持台上に回転
軸に対して径方向に移動可能に設けられ、ソレノイド電
磁石の軸方向の磁場と径方向の磁場とを計測する磁場セ
ンサーと、回転軸の軸方向と径方向に対する磁場センサ
ーの傾き角を調整する角度調整機構とを備え、ソレノイ
ド電磁石の磁場内において磁場センサを径方向と回転方
向とに移動させて磁場の変化を計測し、ソレノイド電磁
石の内径に形成された磁場の磁気的中心線に対する回転
軸の傾きと半径方向のずれと、回転軸の軸方向と径方向
に対する磁場センサの傾き角とを調整して磁場の変化の
状態を特定化し、この磁場の変化の状態が特定化された
とき回転軸が磁場の磁気的中心線に一致したと判定する
ようにしたものである。
れる回転軸と、この回転軸の両端部を回転自在に支承す
ると共に回転軸の軸心とは直角方向に移動可能に構成さ
れた支承部と、回転軸に取り付けられ、ソレノイド電磁
石の磁場内に配設された支持台と、この支持台上に回転
軸に対して径方向に移動可能に設けられ、ソレノイド電
磁石の軸方向の磁場と径方向の磁場とを計測する磁場セ
ンサーと、回転軸の軸方向と径方向に対する磁場センサ
ーの傾き角を調整する角度調整機構とを備え、ソレノイ
ド電磁石の磁場内において磁場センサを径方向と回転方
向とに移動させて磁場の変化を計測し、ソレノイド電磁
石の内径に形成された磁場の磁気的中心線に対する回転
軸の傾きと半径方向のずれと、回転軸の軸方向と径方向
に対する磁場センサの傾き角とを調整して磁場の変化の
状態を特定化し、この磁場の変化の状態が特定化された
とき回転軸が磁場の磁気的中心線に一致したと判定する
ようにしたものである。
【０００８】さらに、回転軸の回転角と、磁場センサの
径方向の移動距離と、磁場センサの傾き角とのそれぞれ
に角度あるいは移動距離の読み取り装置を備えるように
したものである。さらにまた、回転軸、支持台、角度調
整機構などソレノイド電磁石の磁場内に存在する構成部
材の少なくとも一部を非磁性体により構成したものであ
る。また、回転軸の回転角を設定する回動装置と回転角
検出装置と、磁場センサの径方向の移動量を設定する駆
動装置と移動量検出装置と、磁場センサの傾き角を設定
する回動装置と傾き角検出装置とを付加するようにした
ものである。さらに、支持台上に径方向に移動可能にセ
ンサ取付台を設け、センサ取付台に磁場センサを取り付
けると共に９０度回動可能とし、１個の磁場センサーで
軸方向の磁場と径方向の磁場とを計測するように構成し
たものである。
径方向の移動距離と、磁場センサの傾き角とのそれぞれ
に角度あるいは移動距離の読み取り装置を備えるように
したものである。さらにまた、回転軸、支持台、角度調
整機構などソレノイド電磁石の磁場内に存在する構成部
材の少なくとも一部を非磁性体により構成したものであ
る。また、回転軸の回転角を設定する回動装置と回転角
検出装置と、磁場センサの径方向の移動量を設定する駆
動装置と移動量検出装置と、磁場センサの傾き角を設定
する回動装置と傾き角検出装置とを付加するようにした
ものである。さらに、支持台上に径方向に移動可能にセ
ンサ取付台を設け、センサ取付台に磁場センサを取り付
けると共に９０度回動可能とし、１個の磁場センサーで
軸方向の磁場と径方向の磁場とを計測するように構成し
たものである。
【０００９】
【発明の実施の形態】実施の形態１．図１および図２は
この発明の実施の形態１の磁場測定装置の概要構成を示
す構成図、図３は測定法を説明する模式図、図４ないし
図９は測定経過を説明するための特性図である。図１に
おいて、５は磁気的中心線が測定されるソレノイド電磁
石、６はソレノイド電磁石５の内径に挿入される磁場測
定装置の回転軸、７は回転軸６の両端部を回転自在に支
承する軸受け、８は回転軸６に取り付けられ、ソレノイ
ド電磁石５のほぼ軸方向両端部の磁場内に配設される計
測用の支持台、９は支持台８に設けられ、測定基台１０
を回転軸６の軸心に対して半径方向に移動可能に支持す
る移動機構で、測定基台１０にはソレノイド電磁石５の
半径方向の磁場を計測する磁場センサー１１と軸方向の
磁場を計測する磁場センサー１２とが取り付けられてい
る。
この発明の実施の形態１の磁場測定装置の概要構成を示
す構成図、図３は測定法を説明する模式図、図４ないし
図９は測定経過を説明するための特性図である。図１に
おいて、５は磁気的中心線が測定されるソレノイド電磁
石、６はソレノイド電磁石５の内径に挿入される磁場測
定装置の回転軸、７は回転軸６の両端部を回転自在に支
承する軸受け、８は回転軸６に取り付けられ、ソレノイ
ド電磁石５のほぼ軸方向両端部の磁場内に配設される計
測用の支持台、９は支持台８に設けられ、測定基台１０
を回転軸６の軸心に対して半径方向に移動可能に支持す
る移動機構で、測定基台１０にはソレノイド電磁石５の
半径方向の磁場を計測する磁場センサー１１と軸方向の
磁場を計測する磁場センサー１２とが取り付けられてい
る。
【００１０】また、測定基台１０は図２に示すように構
成される。図２において、１０は上記の図１に示した移
動機構９上を半径方向に移動可能な測定基台、１３は測
定基台１０に支持ピン１４により回動自在に支持され、
ソレノイド電磁石５の半径方向の磁場を測定する磁場セ
ンサー１１と軸方向の磁場を測定する磁場センサー１２
とが取り付けられたセンサ取付台、１５は角度調整用の
調整ネジで、調整ネジ１５を回動することにより、セン
サ取付台１３が支持ピン１４を中心に回動して磁場セン
サー１１と１２とが回転軸６に対して半径方向と軸方向
とに微少角度の調整がなされるように構成されている。
また、上記の回転軸６は両端を支承する軸受け７が軸心
に対して直角方向に移動が可能であり、回転軸６の傾き
の調整や軸心位置の移動が可能なように構成されてい
る。
成される。図２において、１０は上記の図１に示した移
動機構９上を半径方向に移動可能な測定基台、１３は測
定基台１０に支持ピン１４により回動自在に支持され、
ソレノイド電磁石５の半径方向の磁場を測定する磁場セ
ンサー１１と軸方向の磁場を測定する磁場センサー１２
とが取り付けられたセンサ取付台、１５は角度調整用の
調整ネジで、調整ネジ１５を回動することにより、セン
サ取付台１３が支持ピン１４を中心に回動して磁場セン
サー１１と１２とが回転軸６に対して半径方向と軸方向
とに微少角度の調整がなされるように構成されている。
また、上記の回転軸６は両端を支承する軸受け７が軸心
に対して直角方向に移動が可能であり、回転軸６の傾き
の調整や軸心位置の移動が可能なように構成されてい
る。
【００１１】このように構成された磁場測定装置をソレ
ノイド電磁石５の内径の磁場内に設置し、磁気的中心線
の確定法を説明するのが図３の模式図である。図におい
て、５１はソレノイド電磁石５の磁気的中心線、６１は
磁場測定装置の回転軸６の回転中心線であり、両者間の
傾き角度ηは初期設定時の設定誤差である。また、ｒ０
は回転軸６の磁場センサー１１および１２の取付位置に
おける回転中心線６１と磁気的中心線５１との間の距離
であり、この距離ｒ０は上記の傾き角度ηと初期設定時
の回転軸６の位置誤差とにより形成されるものである。
角度αは回転中心線６１および回転中心線６１との直角
線に対する磁場センサー１１および１２の傾き角であ
り、初期設定時の誤差によるものである。ｒｓは磁場セ
ンサー１１および１２と回転中心線６１との間の距離で
あり、この距離ｒｓは測定のために操作され移動される
ものである。また、φは回転軸６の回転角度位置を示す
ものであり、測定のために操作して回転移動させるもの
である。なお、初期設定時の各誤差である距離ｒ０と角
度ηと角度αとは次に述べる測定途上において正規値つ
まり０に修正され、修正されることにより磁気的中心線
５１が確定される。
ノイド電磁石５の内径の磁場内に設置し、磁気的中心線
の確定法を説明するのが図３の模式図である。図におい
て、５１はソレノイド電磁石５の磁気的中心線、６１は
磁場測定装置の回転軸６の回転中心線であり、両者間の
傾き角度ηは初期設定時の設定誤差である。また、ｒ０
は回転軸６の磁場センサー１１および１２の取付位置に
おける回転中心線６１と磁気的中心線５１との間の距離
であり、この距離ｒ０は上記の傾き角度ηと初期設定時
の回転軸６の位置誤差とにより形成されるものである。
角度αは回転中心線６１および回転中心線６１との直角
線に対する磁場センサー１１および１２の傾き角であ
り、初期設定時の誤差によるものである。ｒｓは磁場セ
ンサー１１および１２と回転中心線６１との間の距離で
あり、この距離ｒｓは測定のために操作され移動される
ものである。また、φは回転軸６の回転角度位置を示す
ものであり、測定のために操作して回転移動させるもの
である。なお、初期設定時の各誤差である距離ｒ０と角
度ηと角度αとは次に述べる測定途上において正規値つ
まり０に修正され、修正されることにより磁気的中心線
５１が確定される。
【００１２】図３の模式図の状態において、磁場センサ
ー１１および１２の位置を図のｒｓとφとを変えて移動
させ、磁場を計測すると、軸方向の磁場Ｂｚｓを計測す
る磁場センサー１２の計測結果からは、図４に示すよう
に、磁場の強さは距離ｒｓに対して傾斜し、回転角φに
対しては傾斜が変わる特性が得られ、また、半径方向の
磁場Ｂｒｓを測定する磁場センサー１１からは、図５に
示すように、磁場の強さが距離ｒｓに対して傾斜し、回
転角φに対して平行移動する特性が得られる。ここで、
第一段階の調整として回転軸６の傾き角度ηを修正して
再測定すれば、図４に示した回転角φに対する傾斜特性
が変わり、回転中心線６１と磁気的中心線５１との傾き
角度ηが０になれば磁場センサー１２より得られる磁場
Ｂｚｓの特性は図６に示すように回転角φに対する傾斜
の変化がなくなり、回転中心線６１と磁気的中心線５１
とが平行になったことが確認できる。
ー１１および１２の位置を図のｒｓとφとを変えて移動
させ、磁場を計測すると、軸方向の磁場Ｂｚｓを計測す
る磁場センサー１２の計測結果からは、図４に示すよう
に、磁場の強さは距離ｒｓに対して傾斜し、回転角φに
対しては傾斜が変わる特性が得られ、また、半径方向の
磁場Ｂｒｓを測定する磁場センサー１１からは、図５に
示すように、磁場の強さが距離ｒｓに対して傾斜し、回
転角φに対して平行移動する特性が得られる。ここで、
第一段階の調整として回転軸６の傾き角度ηを修正して
再測定すれば、図４に示した回転角φに対する傾斜特性
が変わり、回転中心線６１と磁気的中心線５１との傾き
角度ηが０になれば磁場センサー１２より得られる磁場
Ｂｚｓの特性は図６に示すように回転角φに対する傾斜
の変化がなくなり、回転中心線６１と磁気的中心線５１
とが平行になったことが確認できる。
【００１３】次に、調整の第二段階として磁場センサー
１１および１２の傾き角度αを図２に示した角度調整用
の調整ネジ１５により調整すれば、図６の回転角φの変
化に対する特性の変化が集束され、磁気的中心線５１に
対する傾き角度が０になれば一本化されると共に傾斜が
なくなって磁場センサー１２より得られる磁場Ｂｚｓの
特性は図７に示す特性になる。これにより、磁場センサ
１１および１２の傾きが修正されたことが確認される。
回転中心線６１と磁気的中心線５１との距離ｒ０は上記
の第一段階で修正されるが、上記のように回転中心線６
１と磁気的中心線５１とが単に平行になっただけであ
り、位置誤差による距離分が残るため、最終段階の調整
として回転軸６を支承する上下の軸受け７と共に平行移
動すれば、図５に示した磁場センサー１１より得られる
半径方向の磁場Ｂｒｓの特性が変化し、回転中心線６１
と磁気的中心線５１とが完全に一致すれば回転軸６の回
転角φに拘わらず変化しない一本化された特性となる。
１１および１２の傾き角度αを図２に示した角度調整用
の調整ネジ１５により調整すれば、図６の回転角φの変
化に対する特性の変化が集束され、磁気的中心線５１に
対する傾き角度が０になれば一本化されると共に傾斜が
なくなって磁場センサー１２より得られる磁場Ｂｚｓの
特性は図７に示す特性になる。これにより、磁場センサ
１１および１２の傾きが修正されたことが確認される。
回転中心線６１と磁気的中心線５１との距離ｒ０は上記
の第一段階で修正されるが、上記のように回転中心線６
１と磁気的中心線５１とが単に平行になっただけであ
り、位置誤差による距離分が残るため、最終段階の調整
として回転軸６を支承する上下の軸受け７と共に平行移
動すれば、図５に示した磁場センサー１１より得られる
半径方向の磁場Ｂｒｓの特性が変化し、回転中心線６１
と磁気的中心線５１とが完全に一致すれば回転軸６の回
転角φに拘わらず変化しない一本化された特性となる。
【００１４】この調整により、回転中心線６１が磁気的
中心線５１に合致したことになり、この状態での各磁場
センサーより得られる特性を示すと、磁場センサー１２
より得られる軸方向磁場の特性は図８に示すようになっ
て図７とは変わらず、磁場センサ１１より得られる半径
方向磁場の特性は図９に示すように回転角φの変化によ
る影響がなくなる。このようにして回転中心線６１を磁
気的中心線５１に合致させることができ、このときの回
転軸６の中心位置を座標などで表し、マーキングなどで
表示しておけばソレノイド電磁石の磁気的中心線をプラ
ントの中心線に合わせて組み付けることができ、軸心の
ずれが排除されて例えば荷電粒子加速器などのプラント
の性能の低下を防止することができる。
中心線５１に合致したことになり、この状態での各磁場
センサーより得られる特性を示すと、磁場センサー１２
より得られる軸方向磁場の特性は図８に示すようになっ
て図７とは変わらず、磁場センサ１１より得られる半径
方向磁場の特性は図９に示すように回転角φの変化によ
る影響がなくなる。このようにして回転中心線６１を磁
気的中心線５１に合致させることができ、このときの回
転軸６の中心位置を座標などで表し、マーキングなどで
表示しておけばソレノイド電磁石の磁気的中心線をプラ
ントの中心線に合わせて組み付けることができ、軸心の
ずれが排除されて例えば荷電粒子加速器などのプラント
の性能の低下を防止することができる。
【００１５】実施の形態２．この発明の実施の形態２の
磁場測定装置は、図示しないが、上記の実施の形態１に
て示した図１および図２の構成に対し、測定基台１０の
移動距離すなわちｒｓの変化を明示する目盛と、支持ピ
ン１４を中心に回動自在に支持されるセンサ取付台１３
の回動角すなわちαの変化を明示する目盛と、回転軸６
の回転角φを明示する目盛とを設けるようにしたもので
ある。このように構成することにより、実施の形態１で
示した各段階での調整時に磁場センサーから得られた特
性に対する各パラメータの変更が容易となり、回転中心
線６１を磁気的中心線軸５１に合致させるための時間が
短縮できるようになる。
磁場測定装置は、図示しないが、上記の実施の形態１に
て示した図１および図２の構成に対し、測定基台１０の
移動距離すなわちｒｓの変化を明示する目盛と、支持ピ
ン１４を中心に回動自在に支持されるセンサ取付台１３
の回動角すなわちαの変化を明示する目盛と、回転軸６
の回転角φを明示する目盛とを設けるようにしたもので
ある。このように構成することにより、実施の形態１で
示した各段階での調整時に磁場センサーから得られた特
性に対する各パラメータの変更が容易となり、回転中心
線６１を磁気的中心線軸５１に合致させるための時間が
短縮できるようになる。
【００１６】実施の形態３．この発明の実施の形態３の
磁場測定装置は、図示しないが、上記の実施の形態１に
て示した図１および図２の構成に対し、回転軸６、支持
台８、移動機構９、測定基台１０、センサ取付台１３な
ど、計測中に磁場に影響を与える構成部材を、あるいは
それらの一部を非鉄金属や繊維強化樹脂などの非磁性材
料にて構成するようにしたものである。このように構成
することにより、測定中に各部材の位置が調整されても
磁場の擾乱がなく、安定した、また、精度の高い測定が
できるものである。
磁場測定装置は、図示しないが、上記の実施の形態１に
て示した図１および図２の構成に対し、回転軸６、支持
台８、移動機構９、測定基台１０、センサ取付台１３な
ど、計測中に磁場に影響を与える構成部材を、あるいは
それらの一部を非鉄金属や繊維強化樹脂などの非磁性材
料にて構成するようにしたものである。このように構成
することにより、測定中に各部材の位置が調整されても
磁場の擾乱がなく、安定した、また、精度の高い測定が
できるものである。
【００１７】実施の形態４．この発明の実施の形態４の
磁場測定装置は、図示しないが、上記の実施の形態１に
て示した図１および図２の構成に対し、回転軸６の回動
や測定基台１０の移動、および、センサ取付台１３の回
動など測定のための移動部材や調整のための移動部材の
駆動と回動とにサーボモータなどを設け、各磁場センサ
ー１１、１２のデータ採取とデータ採取のための各部材
の移動と回動とを別途設ける制御装置により所定のシー
ケンスに基づき行うようにしたものである。このように
構成することにより、計測が容易となり回転中心線６１
を磁気的中心線５１に合致させるための時間が短縮でき
る。
磁場測定装置は、図示しないが、上記の実施の形態１に
て示した図１および図２の構成に対し、回転軸６の回動
や測定基台１０の移動、および、センサ取付台１３の回
動など測定のための移動部材や調整のための移動部材の
駆動と回動とにサーボモータなどを設け、各磁場センサ
ー１１、１２のデータ採取とデータ採取のための各部材
の移動と回動とを別途設ける制御装置により所定のシー
ケンスに基づき行うようにしたものである。このように
構成することにより、計測が容易となり回転中心線６１
を磁気的中心線５１に合致させるための時間が短縮でき
る。
【００１８】実施の形態５．図１０はこの発明の実施の
形態５の磁場測定装置の構成を示すもので、この実施の
形態は、測定基台１０に支持ピン１４を介して回動自在
に取り付けられたセンサ取付台１３の一方の面に磁場セ
ンサー１６を取り付け、センサ取付台１３を測定基台１
０上において９０度回動させることにより、１個の磁場
センサー１６により軸方向の磁場Ｂｚｓと半径方向の磁
場Ｂｒｓとを計測するようにしたものである。このよう
に構成することにより、磁場測定装置の構成を単純化す
ることができるものである。
形態５の磁場測定装置の構成を示すもので、この実施の
形態は、測定基台１０に支持ピン１４を介して回動自在
に取り付けられたセンサ取付台１３の一方の面に磁場セ
ンサー１６を取り付け、センサ取付台１３を測定基台１
０上において９０度回動させることにより、１個の磁場
センサー１６により軸方向の磁場Ｂｚｓと半径方向の磁
場Ｂｒｓとを計測するようにしたものである。このよう
に構成することにより、磁場測定装置の構成を単純化す
ることができるものである。
【００１９】
【発明の効果】以上に説明したようにこの発明の磁場測
定装置および方法によれば、ソレノイド電磁石の磁場内
に軸方向と半径方向の磁場を計測する磁場センサーを設
け、磁場センサーを半径方向と回転方向とに移動させて
磁場の変化を計測し、磁場の変化が特定の状態になった
とき回転中心線が磁気的中心線に合致したことを判定す
るようにしたので、磁気的中心線の位置を磁気的に高精
度で測定することができ、例えば荷電粒子加速器などの
プラントの性能を向上させることが可能な磁場測定装置
とその方法を得ることができるものである。
定装置および方法によれば、ソレノイド電磁石の磁場内
に軸方向と半径方向の磁場を計測する磁場センサーを設
け、磁場センサーを半径方向と回転方向とに移動させて
磁場の変化を計測し、磁場の変化が特定の状態になった
とき回転中心線が磁気的中心線に合致したことを判定す
るようにしたので、磁気的中心線の位置を磁気的に高精
度で測定することができ、例えば荷電粒子加速器などの
プラントの性能を向上させることが可能な磁場測定装置
とその方法を得ることができるものである。
【図１】 この発明の実施の形態１の磁場測定装置の概
略構成図である。
略構成図である。
【図２】 この発明の実施の形態１の磁場測定装置のセ
ンサ取付機構の構成図である。
ンサ取付機構の構成図である。
【図３】 この発明の実施の形態１の磁場測定装置の測
定法を説明する模式図である。
定法を説明する模式図である。
【図４】 この発明の実施の形態１の磁場測定装置によ
り測定される特性図である。
り測定される特性図である。
【図５】 この発明の実施の形態１の磁場測定装置によ
り測定される特性図である。
り測定される特性図である。
【図６】 この発明の実施の形態１の磁場測定装置によ
り測定される特性図である。
り測定される特性図である。
【図７】 この発明の実施の形態１の磁場測定装置によ
り測定される特性図である。
り測定される特性図である。
【図８】 この発明の実施の形態１の磁場測定装置によ
り測定される特性図である。
り測定される特性図である。
【図９】 この発明の実施の形態１の磁場測定装置によ
り測定される特性図である。
り測定される特性図である。
【図１０】この発明の実施の形態５の磁場測定装置のセ
ンサ取付機構の構成図である。
ンサ取付機構の構成図である。
【図１１】従来の磁気中心軸確定法の説明図である。
５ ソレノイド電磁石、６ 回転軸、７ 軸受け、８
支持台、９ 移動機構、１０ 測定基台、１１、１２
磁場センサー、１３ センサ取付台、１４ 支持ピン、
１５ 調整ネジ、５１ 磁気的中心線、６１ 回転中心
線。
支持台、９ 移動機構、１０ 測定基台、１１、１２
磁場センサー、１３ センサ取付台、１４ 支持ピン、
１５ 調整ネジ、５１ 磁気的中心線、６１ 回転中心
線。
Claims (6)
- 【請求項１】 ソレノイド電磁石の内径部に貫挿された
回転軸、この回転軸の両端部を回転自在に支承すると共
に前記回転軸の軸心とは直角方向に移動可能に構成され
た支承部、前記回転軸に取り付けられ、前記ソレノイド
電磁石の磁場内に配設された支持台、この支持台上に前
記回転軸に対して径方向に移動可能に設けられ、前記ソ
レノイド電磁石の軸方向の磁場と径方向の磁場とを計測
する磁場センサー、前記回転軸の軸方向と径方向に対す
る前記磁場センサーの傾き角を調整する角度調整機構を
備えたことを特徴とする磁場測定装置。 - 【請求項２】 ソレノイド電磁石の内径部に貫挿される
回転軸、この回転軸の両端部を回転自在に支承すると共
に前記回転軸の軸心とは直角方向に移動可能に構成され
た支承部、前記回転軸に取り付けられ、前記ソレノイド
電磁石の磁場内に配設された支持台、この支持台上に前
記回転軸に対して径方向に移動可能に設けられ、前記ソ
レノイド電磁石の軸方向の磁場と径方向の磁場とを計測
する磁場センサー、前記回転軸の軸方向と径方向に対す
る前記磁場センサーの傾き角を調整する角度調整機構を
備え、前記ソレノイド電磁石の磁場内において前記磁場
センサを径方向と回転方向とに移動させて磁場の変化を
計測し、前記ソレノイド電磁石の内径に形成された磁場
の磁気的中心線に対する前記回転軸の傾きと半径方向の
ずれと、前記回転軸の軸方向と径方向に対する前記磁場
センサの傾き角とを調整して前記磁場の変化の状態を特
定化し、この磁場の変化の状態が特定化されたとき前記
回転軸が前記磁場の磁気的中心線に一致したと判定する
ことを特徴とする磁場測定方法。 - 【請求項３】 回転軸の回転角と、磁場センサの径方向
の移動距離と、磁場センサの傾き角とのそれぞれに角度
あるいは移動距離の読み取り装置を備えたことを特徴と
する請求項１記載の磁場測定装置。 - 【請求項４】 回転軸、支持台、角度調整機構などソレ
ノイド電磁石の磁場内に存在する構成部材の少なくとも
一部を非磁性体により構成したことを特徴とする請求項
１あるいは請求項３のいずれかに記載の磁場測定装置。 - 【請求項５】 回転軸の回転角を設定する回動装置と回
転角検出装置、磁場センサを径方向に移動させる駆動装
置と移動量検出装置、磁場センサの傾き角を設定する回
動装置と傾き角検出装置を付加したことを特徴とする請
求項１あるいは請求項４に記載の磁場測定装置。 - 【請求項６】 支持台上に径方向に移動可能にセンサ取
付台を設け、センサ取付台に磁場センサを取り付けると
共に９０度回動可能とし、１個の磁場センサーで軸方向
の磁場と径方向の磁場とを計測するように構成したこと
を特徴とする請求項１、および、請求項３ないし請求項
５の、いずれか一項に記載の磁場測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17895099A JP3519316B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | 磁場測定装置および方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP17895099A JP3519316B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | 磁場測定装置および方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JP2001004725A true JP2001004725A (ja) | 2001-01-12 |
| JP3519316B2 JP3519316B2 (ja) | 2004-04-12 |
Family
ID=16057499
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP17895099A Expired - Lifetime JP3519316B2 (ja) | 1999-06-24 | 1999-06-24 | 磁場測定装置および方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JP3519316B2 (ja) |
Cited By (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2008309571A (ja) * | 2007-06-13 | 2008-12-25 | Ricoh Co Ltd | 磁気センシング装置 |
| WO2017098753A1 (ja) * | 2015-12-08 | 2017-06-15 | 三菱電機株式会社 | 磁界測定方法、コイル位置修正方法及び磁界測定装置 |
| CN106918791A (zh) * | 2017-04-27 | 2017-07-04 | 东莞市格润超导科技有限公司 | 一种用于磁体端部空间处的磁场测量装置 |
| CN107561597A (zh) * | 2017-09-26 | 2018-01-09 | 北京海杭通讯科技有限公司 | 一种地磁感应芯片自动测试装置 |
| CN109324300A (zh) * | 2018-11-17 | 2019-02-12 | 中国科学院理化技术研究所 | 磁体空间的磁场测量装置、测试系统及测试方法 |
| CN109342780A (zh) * | 2018-11-17 | 2019-02-15 | 中国科学院理化技术研究所 | 探头支撑夹持机构及磁体空间的磁场测量装置 |
| CN116430280A (zh) * | 2023-06-14 | 2023-07-14 | 潍坊新力超导磁电科技有限公司 | 一种梯度磁场测量装置 |
-
1999
- 1999-06-24 JP JP17895099A patent/JP3519316B2/ja not_active Expired - Lifetime
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| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
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| JP6234619B2 (ja) * | 2015-12-08 | 2017-11-22 | 三菱電機株式会社 | 磁界測定方法及び磁界測定装置 |
| CN108603920A (zh) * | 2015-12-08 | 2018-09-28 | 三菱电机株式会社 | 磁场测定方法、线圈位置修正方法及磁场测定装置 |
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| US10690732B2 (en) | 2015-12-08 | 2020-06-23 | Mitsubishi Electric Corporation | Magnetic field measuring method and magnetic field measuring apparatus |
| CN108603920B (zh) * | 2015-12-08 | 2020-12-18 | 三菱电机株式会社 | 磁场测定方法及磁场测定装置 |
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| CN116430280A (zh) * | 2023-06-14 | 2023-07-14 | 潍坊新力超导磁电科技有限公司 | 一种梯度磁场测量装置 |
| CN116430280B (zh) * | 2023-06-14 | 2023-09-19 | 潍坊新力超导磁电科技有限公司 | 一种梯度磁场测量装置 |
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|---|---|
| JP3519316B2 (ja) | 2004-04-12 |
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