[發(fā)明專利]一種永磁體失磁率測量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201910700528.2
• 申請(qǐng)日: 2019-07-31
• 公開（公告）號(hào): CN110488209B
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周東;魏民祥;吳樹凡;賈晟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京航空航天大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R33/12
• 分類號(hào): G01R33/12
• 代理公司: 南京瑞弘專利商標(biāo)事務(wù)所(普通合伙) 32249
• 代理人: 王路

1.一種永磁體失磁率測量裝置，其特征在于，包括支撐架部分、水平度調(diào)節(jié)模塊、量程調(diào)節(jié)模塊、測量模塊；

所述支撐架部分用于永磁體和傳感器的固定，包括：支撐架(1)、傳感器固定螺栓(2)、傳感器支撐(3)、銷軸(5)、支撐梁(6)、緊固螺栓(7)、下支撐架(11)、永磁體固定塊(14)、下銜鐵塊(15)和底座，其中所述支撐梁(6)上設(shè)置有長度標(biāo)注，以讀出力臂長度；

所述水平調(diào)節(jié)模塊用于保證永磁體的水平度，包括：水平儀玻璃泡(8)、平面儀(13)、平衡調(diào)節(jié)螺栓(12)；

所述量程調(diào)節(jié)模塊用于測量量程的調(diào)節(jié)，來提高測量結(jié)果的精確度，包括：支撐梁滑塊(9)、高度調(diào)節(jié)塊(10)；

所述測量模塊用于將失磁率結(jié)果可視化，包括壓力傳感器(4)、單片機(jī)、調(diào)理電路、單片機(jī)帶有數(shù)碼管，可顯示數(shù)據(jù)；

所述支撐架(1)設(shè)置在底座上，并垂直于底座，所述傳感器支撐(3)包括兩個(gè)相互垂直的平面，傳感器固定螺栓(2)將傳感器支撐(3)的一個(gè)平面與支撐架(1)連接，傳感器支撐(3)的另一個(gè)平面設(shè)置有壓力傳感器，壓力傳感器與支撐梁(6)接觸，壓力傳感器(4)與單片機(jī)相連接，所述銷軸(5)連接支撐架(1)的上端與支撐梁(6)的左端，支撐梁(6)的另一端設(shè)置有水平儀玻璃泡(8)，支撐梁滑塊(9)套在支撐梁(6)上，通過緊固螺栓(7)與支撐梁(6)連接，支撐梁滑塊(9)的下端與高度調(diào)節(jié)塊(10)連接，高度調(diào)節(jié)塊(10)的下端與下支撐架(11)連接，下支撐架(11)下端通過平衡調(diào)節(jié)螺栓(12)連接永磁體固定塊(14)，平面儀(13)放置在永磁體固定塊(14)上，下銜鐵塊(15)放置在永磁體固定塊的正下方，并固定在底座上，下銜鐵塊(15)與永磁體固定塊(14)有間隙，測量模塊壓力傳感器連接到單片機(jī)上，通過調(diào)理電路和顯示器將數(shù)據(jù)可視化，通過公式得出失磁率數(shù)值。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種永磁體失磁率測量裝置，其特征在于，將支撐梁(6)與支撐架(1)的鉸接點(diǎn)作為固定鉸點(diǎn)，支撐架(1)、壓力傳感器(4)、支撐梁(6)和支撐架滑塊(9)共同組成杠桿系統(tǒng)，并且支撐架滑塊(9)的力臂大小可以調(diào)節(jié)，永磁體與銜鐵的吸引力能夠通過杠桿系統(tǒng)放大一定倍數(shù)，提高了壓力傳感器對(duì)于永磁體與銜鐵之間力的測量精度，提高了失磁率的測量精度。

3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的一種永磁體失磁率測量裝置，其特征在于，高度調(diào)節(jié)塊(10)具有內(nèi)螺紋，與支撐架滑塊(9)上的桿件通過螺紋連接，旋轉(zhuǎn)高度調(diào)節(jié)塊(10)可調(diào)節(jié)永磁體固定塊(14)與下銜鐵塊(15)之間的間隙，提高的測量精度。

4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一種永磁體失磁率測量裝置，其特征在于，通過平衡調(diào)節(jié)螺栓(12)和平面儀(13)調(diào)整永磁體固定塊(14)與下銜鐵塊(15)之間的平面度，保證永磁體端面受力均勻。

5.一種永磁體失磁率測量裝置的測量方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1)，調(diào)節(jié)并保證支撐梁的水平度，具體為：壓力傳感器(4)固定在傳感器支撐架(3)上；通過調(diào)節(jié)傳感器固定螺栓(2)，調(diào)節(jié)傳感器支撐架(3)的高度；通過觀察水平儀玻璃泡(8)，調(diào)節(jié)支撐梁(6)的水平度；

步驟2)，固定支撐梁滑塊，具體步驟為：

步驟2.1)，擰松緊固螺栓(7)，移動(dòng)支撐梁滑塊(9)到合適位置，即保證壓力傳感器讀數(shù)在有效量程以內(nèi)；

步驟2.2)，擰緊緊固螺栓(7)，固定支撐梁滑塊(9)，支撐梁(6)上讀數(shù)得到力臂L₂，即銷軸(5)到支撐梁滑塊(9)中心點(diǎn)的橫向距離；

步驟3)，記錄此時(shí)壓力傳感器讀數(shù)，之后的測量讀數(shù)需要減去該讀數(shù)，通過編程實(shí)現(xiàn)“調(diào)零”；

步驟4)，放置原永磁體于永磁體固定塊(14)上；

步驟5)，調(diào)節(jié)永磁體水平度與永磁體和鐵塊之間的間隙L_g，具體步驟為：

步驟5.1)，下支撐架(11)的通過平衡調(diào)節(jié)螺栓(12)連接永磁體固定塊(14)，永磁體固定塊(14)上設(shè)置有平面儀(13)，通過擰動(dòng)平衡調(diào)節(jié)螺栓(12)，調(diào)節(jié)永磁體端面和鐵塊之間的平面度；

步驟5.2)，如圖7所示，通過擰動(dòng)高度調(diào)節(jié)塊(10)上的螺母，調(diào)節(jié)永磁體端面和鐵塊之間的間隙；

步驟6)，按動(dòng)與壓力傳感器(4)連接的單片機(jī)上的按鍵，記錄第一個(gè)數(shù)值P₁，即當(dāng)前壓力傳感器的數(shù)值減去步驟3)中“調(diào)零”值的壓力傳感器的數(shù)值；

步驟7)，放置被測的受外部環(huán)境影響可能失磁的永磁體于永磁體固定塊(14)上；

步驟8)，重復(fù)步驟2)，得到銷軸(5)到支撐梁滑塊(9)中心點(diǎn)的橫向距離力臂L₂’；

步驟9)，按動(dòng)與壓力傳感器連接的單片機(jī)上的按鍵，記錄第二個(gè)數(shù)值P₂，即當(dāng)前壓力傳感器數(shù)值減去步驟3)中“調(diào)零”值的壓力傳感器的數(shù)值，得到永磁體與銜鐵之間的吸引力是此前F₁與失磁后F₂的關(guān)系為，

步驟10)，計(jì)算下述公式并代入到公式(1)中，根據(jù)即可得到H₁'與H₂'的關(guān)系，

其中，B₁為剩余磁感應(yīng)強(qiáng)度，μ_rec為回復(fù)導(dǎo)磁率，H₁為剩余磁場強(qiáng)度，A_g為氣隙面積，A_m為永磁體面積，μ₀為真空導(dǎo)磁率，K_γ為磁阻系數(shù)，L_g為氣隙長，L_m為永磁體高度；

再根據(jù)失磁率計(jì)算公式失磁率計(jì)算公式可表示為得到失磁率的數(shù)值，H₁’為失磁前剩余磁場強(qiáng)度，H₂’為失磁后剩余磁場強(qiáng)度。