[發(fā)明專利]一種產(chǎn)生均勻磁場的裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210500145.9
• 申請(qǐng)日: 2012-11-30
• 公開（公告）號(hào): CN102945721A
• 公開（公告）日: 2013-02-27
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 張楊勇;周志宇;胡剛;范育兵;李文彬
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國船舶重工集團(tuán)公司第七二二研究所
• 主分類號(hào): H01F5/02
• 分類號(hào): H01F5/02;H01F41/04;G01R33/02
• 代理公司: 武漢凌達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)事務(wù)所(特殊普通合伙) 42221
• 代理人: 宋國榮

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種電磁線圈，尤其是涉及一種產(chǎn)生均勻磁場的裝置。

背景技術(shù)

在大地電磁探測(cè)領(lǐng)域，測(cè)試低頻段磁傳感器的幅頻和相頻特性時(shí)需要使用強(qiáng)度已知的均勻磁場。

現(xiàn)有亥姆霍茲線圈是一種產(chǎn)生均勻磁場的量具，它由兩個(gè)半徑相同、結(jié)構(gòu)完全一樣的圓形線圈串聯(lián)組成，兩個(gè)圓形線圈平行放置且兩個(gè)圓形線圈平面之間的距離L等于線圈半徑R，稱為亥姆霍茲條件。亥姆霍茲線圈產(chǎn)生均勻磁場，磁場強(qiáng)度B：

????????????????????????????(1)，

式中：?圓形線圈的半徑R，單位m，單個(gè)圓形線圈的匝數(shù)N，通過圓形線圈的電流I，單位A；真空導(dǎo)磁率?。

亥姆霍茲線圈設(shè)計(jì)過程中對(duì)線圈的材料和繞法、骨架的材料與尺寸都有嚴(yán)格的要求，一般采用非金屬物質(zhì)搭建圓形骨架，采取電流同向多層平繞。大地電磁探測(cè)（MT）儀器的磁傳感器長度在1米左右，如德國Metronix公司的MFS-06磁傳感器為1.25米，亥姆霍茲線圈的半徑就得大于等于磁傳感器長度，整個(gè)裝置體積較大，圓形骨架需要定制，且攜帶和組裝都不方便。在測(cè)試磁傳感器時(shí)，由于工頻干擾信號(hào)較強(qiáng)，磁傳感器內(nèi)置的前置放大器飽和使測(cè)試結(jié)果的準(zhǔn)確性降低，為了測(cè)得準(zhǔn)確的結(jié)果，需要在大型的屏蔽室內(nèi)或野外工頻干擾較低的條件下進(jìn)行測(cè)試，現(xiàn)有的亥姆霍茲線圈很笨重，攜帶和組裝不方便，不便于攜帶至屏蔽室或野外使用。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點(diǎn)，提供一種產(chǎn)生均勻磁場的裝置，能產(chǎn)生一定強(qiáng)度的均勻磁場，作為磁傳感器的標(biāo)定信號(hào)；本發(fā)明各獨(dú)立部件構(gòu)造簡單，取材方便，便于攜帶，特別適合磁傳感器的測(cè)試，整個(gè)框架可拆卸，大大方便了野外和屏蔽室應(yīng)用時(shí)的組裝和運(yùn)輸。

本發(fā)明的上述技術(shù)問題主要是通過下述技術(shù)方案得以解決的：

一種產(chǎn)生均勻磁場的裝置，包括兩個(gè)長寬相同且平行放置的矩形線圈；兩個(gè)矩形線圈串聯(lián)，且兩個(gè)矩形線圈平面之間的垂直距離小于矩形線圈的寬度。

在上述的一種產(chǎn)生均勻磁場的裝置，兩個(gè)矩形線圈的長寬相等，所述兩個(gè)矩形線圈平面之間的垂直距離為矩形線圈寬度的一半。

在上述的一種產(chǎn)生均勻磁場的裝置，兩個(gè)矩形線圈固定在兩個(gè)矩形框架上，矩形框架由四根塑料管首尾連接固定組成，四根塑料管的首尾連接點(diǎn)通過木質(zhì)連接塊連接固定。

本發(fā)明整個(gè)框架可拆卸，通過控制矩形線圈中的電流強(qiáng)度，該裝置可在矩形框架內(nèi)形成相應(yīng)強(qiáng)度的均勻磁場。兩個(gè)矩形框架內(nèi)某點(diǎn)的磁場強(qiáng)度：?

???????(2)，

式中：兩個(gè)矩形線圈平面之間的距離，單位m，矩形線圈邊長，單位m，矩形線圈上通過的電流，單位A，真空導(dǎo)磁率μ₀＝4π×10^-7H/m?，兩個(gè)矩形框架內(nèi)某點(diǎn)與兩個(gè)矩形框架的中心軸的距離，＝0～L。

在上述的一種產(chǎn)生均勻磁場的裝置，兩個(gè)矩形框架平行設(shè)置，兩個(gè)矩形框架對(duì)稱的四個(gè)頂點(diǎn)分別通過塑料管固定，塑料管兩端分別與木質(zhì)連接塊固定。

在上述的一種產(chǎn)生均勻磁場的裝置，每個(gè)矩形線圈由單根導(dǎo)線順時(shí)針或者逆時(shí)針纏繞在塑料管管壁上，導(dǎo)線繃直后用絕緣膠帶固定于塑料管壁，兩個(gè)矩形線圈的單根導(dǎo)線相互串聯(lián)。

在上述的一種產(chǎn)生均勻磁場的裝置，所述的木質(zhì)連接塊三面鉆有與塑料管直徑大小相應(yīng)的插孔。

因此，本發(fā)明具有如下優(yōu)點(diǎn)：各獨(dú)立部件構(gòu)造簡單，取材方便，便于攜帶，特別適合磁傳感器的測(cè)試，整個(gè)框架可拆卸，大大方便了野外和屏蔽室應(yīng)用時(shí)的組裝和運(yùn)輸。

附圖說明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。

?圖2?為本發(fā)明實(shí)施例磁場強(qiáng)度控制原理圖。

圖3?本發(fā)明實(shí)施例矩形框內(nèi)磁場強(qiáng)度變化曲線。

具體實(shí)施方式

下面通過實(shí)施例，并結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明的技術(shù)方案作進(jìn)一步具體的說明。