专利名称：永磁体磁化矢量方向偏角测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种永磁体磁化矢量方向偏角测量装置，尤其涉及一种圆环形轴 向充磁永磁体的磁化矢量方向偏角测量装置。
背景技术：
圆环形轴向充磁磁体在成品阶段最终磁化矢量方向与其几何轴线由于制造误差、 取向场偏差以及充磁磁场偏差等多种原因，会存在一个夹角，这个夹角一般称为磁化矢量 方向偏角。磁化矢量方向偏角是衡量产品品质的重要指标之一。然而，在磁粉压型取向、机械加工以及充磁阶段都会对磁体成品阶段的磁化矢量 方向偏角造成影响。磁化矢量方向偏角对精密磁性器件尤其是精密磁悬浮器件的性能有着重要影响， 也是一直是困扰精密磁悬浮器件研究的一个重要难题，然而目前还没有一种能够测量磁化 矢量方向偏角的装置。
实用新型内容本实用新型的目的在于解决上述的技术问题，提供一种能快捷、准确进行测量的 永磁体磁化矢量方向偏角测量装置。本实用新型的目的通过以下技术方案来实现一种永磁体磁化矢量方向偏角测量装置，用于测量磁体的磁化矢量偏差角度，包 括一与被测磁体相配套的，并可自由转动的磁环装载平台；一对与电源系统相连接的、并 设于所述磁环装载平台两侧的亥姆霍兹线圈；一与所述亥姆霍兹线圈并联的大功率二极 管；以及对称安设于所述一对亥姆霍兹线圈两侧的，用于测量装载平台偏转角度的两个激 光位移传感器。进一步地，所述磁环装载平台包括一与需测磁体相配套的磁环夹具；固定于所述 磁环夹具外侧的支撑环；对称安装于所述支撑环上的一对测量杆。进一步地，所述磁环装载平台的外侧垂直地设有一对宝石顶尖轴承，所述磁环装 载平台和所述磁体通过所述宝石顶尖轴承可转动地设于一支撑架上，并位于所述亥姆霍兹 线圈的几何中心。进一步地，所述亥姆霍兹线圈轴线与水平面平行，所述磁环装载平台轴线与亥姆 霍兹轴线平行。 进一步地，所述电源系统为输入稳恒直流电流的输入电源。进一步地，所述磁体为一圆环形轴向充磁永磁体。本实用新型的有益效果主要体现在快捷、简单、准确地对圆环形轴向充磁磁体成 品阶段的磁化矢量方向偏角进行准确的测量，以保证产品质量。
以下结合附图对本实用新型技术方案作进一步说明
图1 本实用新型的最佳实施方式的永磁体磁化矢量方向偏角测量装置的立体分 解示意图。图2 本实用新型的最佳实施方式的永磁体磁化矢量方向偏角测量装置安装在治 具上后的结构示意图。
具体实施方式
有关本实用新型之前述及其他技术内容、特点与功效，在以下配合参考图式之一 最佳实施方式的详细说明中，将可清楚的呈现。如图1和图2所示，在本实用新型最佳实施方式中，该永磁体磁化矢量方向偏角测 量装置包括一与需测圆环形轴向充磁磁体7相配套的磁环夹具2、固定所述磁环夹具2外侧 的支撑环3、对称并垂直安装于所述支撑环3上的一对测量杆6和一对宝石顶尖轴承4、一 对亥姆霍兹线圈1、与所述亥姆霍兹线圈1通过导线5并联的大功率二极管9，以及对称安 设于所述一对亥姆霍兹线圈两侧的，用于测量装载平台偏转角度的两个激光位移传感器8。应用本实用新型最佳实施方式的磁化矢量方向偏角测量装置是这样进行测量 的首先准备好与需测圆环形轴向充磁磁体7相配套的磁环夹具2，把该磁环夹具2固 定于支撑环3上，支撑环3上对称装有两个伸出的测量杆6，同时将磁环夹具2、测量杆6以 及支撑环3共同组成的磁环装载平台通过两个宝石顶尖轴承4固定在一个支撑架10上，并 使该磁环装载平台位于两个亥姆霍兹线圈1的几何中心。所述两个亥姆霍兹线圈1通过治 具11设于所述磁环装载平台和支撑架10的两侧。同时，使磁环装载平台可以绕宝石顶尖 轴承4自由转动(宝石顶尖轴承是点接触，摩擦力矩非常小，基本可以忽略不计)。同时在 亥姆霍兹线圈1两侧合适位置对称装上两个激光位移传感器8。优选地，将亥姆霍兹线圈1水平放置，取一大功率二极管9与亥姆霍兹线圈1并 联，以免关闭电源时亥姆霍兹线圈产生的瞬间高压损坏电源，而电源也采用稳恒直流电流 的输入电源。操作时，利用工装卡具将将圆环形轴向充磁磁体7放置到磁环装载平台上，并位 于所述亥姆霍兹线圈几何中心位置；将亥姆霍兹线圈1与电源联通，通入稳定直流电流，装 载平台会绕宝石顶尖轴承自由转动，最终将在一个角度上稳定，记录激光位移传感器8的 变化值。如果圆环形永磁体7的轴向充磁方向理想，被测磁体轴线应该与亥姆霍兹线圈1 轴线平行，激光位移传感器8的读数相同。相反，如果圆环形永磁体7的轴向充磁方向不理想与其几何轴线存在一个偏差角 度，磁环处于最终稳定位置时，其磁矩矢量方向、亥姆霍兹线圈1轴线方向与两宝石轴承4 组成的轴线方向必然在同一个平面上。通过激光位移传感器8的数值变化可以换算出最终 磁环轴向方向矢量相对于亥姆霍兹线圈1轴向方向矢量的偏差角度数值，该角度数用字母 3表示，将磁环沿其自身轴向旋转一个固定的角度后，重新测量角度0，如此反复，直到磁 环沿其自身轴线旋转一周后，最终的一组数据可以求出被测磁环的磁化矢量方向偏角的角
4度和方向。所述圆环轴向充磁永磁体的磁化矢量方向偏角为磁矩m的方向和旋转轴方向偏 离角度，用字母a表示。a与每次激光位移传感器测量角度值0之间的关系可以表示为 转换公式邛=asin(0+ ) + y ；其中，0为磁化矢量在磁环端面投影矢量与初始测量位 置矢量之间的夹角，《为磁化矢量相对初始位置沿其轴线转动的角度，Y为系统误差角度 (如亥姆霍兹磁场轴线与亥姆霍兹几何轴线之间的偏角等)。本实用新型中将系统误差放 入计算公式中，提高了测量准确性，而且通过傅里叶变换的方法计算磁化矢量偏角，其结果 更为精确。测量时，须注意以下几点每一种型号的被测磁环一定有一个与其规格相配套的卡具。而这个卡具一定要能 保证被测磁环位于亥姆霍兹线圈的正中央。保持设备清洁，在测量时保证电磁干扰源远离设备。亥姆霍兹线圈长期工作会发热，温度高过一定值时应等线圈冷却以后再工作。尽管为示例目的，已经公开了本实用新型的优选实施方式，但是本领域的普通技 术人员将意识到，在不脱离由所附的权利要求书公开的本实用新型的范围和精神的情况 下，各种改进、增加以及取代是可能的。
权利要求一种永磁体磁化矢量方向偏角测量装置，用于测量磁体的磁化矢量偏差角度，其特征在于包括一与被测磁体相配套的，并可自由转动的磁环装载平台；一对与电源系统相连接的、并设于所述磁环装载平台两侧的亥姆霍兹线圈；一与所述亥姆霍兹线圈并联的大功率二极管；以及对称安设于所述一对亥姆霍兹线圈两侧的，用于测量装载平台偏转角度的两个激光位移传感器。
2.根据权利要求1所述的永磁体磁化矢量方向偏角测量装置，其特征在于所述磁环 装载平台包括一与需测磁体相配套的磁环夹具；固定于所述磁环夹具外侧的支撑环；对称 安装于所述支撑环上的一对测量杆。
3.根据权利要求1或2所述的任意一种永磁体磁化矢量方向偏角测量装置，其特征 在于所述磁环装载平台的外侧垂直地设有一对宝石顶尖轴承，所述磁环装载平台和所述 磁体通过所述宝石顶尖轴承可转动地设于一支撑架上，并位于所述亥姆霍兹线圈的几何中 心。
4.根据权利要求3所述的永磁体磁化矢量方向偏角测量装置，其特征在于所述亥姆 霍兹线圈轴线与水平面平行，所述磁环装载平台轴线与亥姆霍兹轴线平行。
5.根据权利要求1所述的永磁体磁化矢量方向偏角测量装置，其特征在于所述电源 系统为输入稳恒直流电流的输入电源。
6.根据权利要求1所述的永磁体磁化矢量方向偏角测量装置，其特征在于所述被测 磁体为一圆环形轴向充磁永磁体。
专利摘要本实用新型提供了一种永磁体磁化矢量方向偏角测量装置，用于测量磁体的磁化矢量偏差角度，包括一与磁体相配套的，并可自由转动的磁环装载平台；一对与电源系统相连接的、并设于所述磁环装载平台两侧的亥姆霍兹线圈；一与所述亥姆霍兹线圈并联的大功率二极管；以及对称安设于所述一对亥姆霍兹线圈两侧的，用于测量装载平台偏转角度的两个激光位移传感器。与现有技术相比，本实用新型的优势在于快捷、简单、准确的对圆环形轴向充磁磁体成品阶段的磁化矢量方向偏角进行准确的测量，以保证产品质量。
文档编号G01R33/12GK201654214SQ201020174310
公开日2010年11月24日 申请日期2010年4月29日 优先权日2010年4月29日
发明者李冶夫, 陈琛 申请人:苏州同心医疗器械有限公司