一种电磁天平用的测量夹具的制作方法

本实用新型涉及一种测量技术，具体是一种电磁天平用的测量夹具。

背景技术：

测量技术在科学研究与生产实践中占据极为重要的作用，“没有测量就没有科学”是人们经过长期实践作出的科学总结。材料的电磁参数决定了材料与电磁场之问的交互作用，因此所有与电磁波和材料二者相关的应用和研究均需要知道材料的电磁参数。

在高频测量软磁材料磁导率的试验中，一般使用方框线圈和短路同轴腔两种方式，短路同轴腔的密闭特性避免了外部磁场对测量的干扰，而且同轴接口易于连接电磁仪器的标准同轴测量端口，所以被广泛使用。在测量过程中，由于同轴内外导体之间的空气间隙，然而无论其大小，空气间隙总是实际存在的，对介电常数和磁导率测量结果有一定的影响，所以需要一种实用简单的夹具来辅助完成对材料磁导率的测量。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种电磁天平用的测量夹具，以解决上述背景技术中提出的问题，为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种电磁天平用的测量夹具，包括：外导体、内导体、和真空罐，所述外导体的上端外侧连接一个N形螺母，N形螺母内设有一个限位圈，外导体下方内设有一个短路板，所述短路板的上方中心设有一同轴的内导体，所述内导体紧贴短路板上，所述短路板的下方连接在底板上；外导体下端的外侧和短路板的外侧设有一个锁紧螺母，锁紧螺母用来锁紧外导体和短路板；所述底板的外端和真空罐底部之间设有固定板；所述真空罐的上端设有一个压力表和一个抽气阀，在真空罐的上端中央设有一个插口塞；插口塞和真空罐的接口处设有密封圈。

本实用新型的进一步的方案，所述N形螺母、限位圈、外导体、内导体、短路板、锁紧螺母的材料为黄铜，表面镀铬。

本实用新型的有益效果是：易于安装，可等效散电容测量方法，能减少空气间隙介质对磁导率测量的影响，可辅助整体测量系统降低系统误差，便于测量人员的使用。

附图说明

图1为一种电磁天平用的测量夹具的结构示意图。

图中，1-N形螺母、2-限位圈、3-外导体、4-内导体、5-短路板、6-锁紧螺母、7-底板、8-固定板、9-真空罐、10-压力表、11-插口塞、12-密封圈、13-抽气阀。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。

请参阅图1，本实用新型实施例中，一种电磁天平用的测量夹具，包括：外导体3、内导体4、和真空罐9，所述外导体3的上端外侧连接一个N形螺母1，N形螺母1内设有一个限位圈2，外导体3下方内设有一个短路板5，所述短路板5的上方中心设有一同轴的内导体4，所述内导体4紧贴短路板5上，所述短路板5的下方连接在底板7上；外导体3下端的外侧和短路板5的外侧设有一个锁紧螺母6，锁紧螺母6用来锁紧外导体3和短路板5；所述底板7的外端和真空罐9底部之间设有固定板8；所述真空罐9的上端设有一个压力表10和一个抽气阀13，在真空罐9的上端中央设有一个插口塞11；插口塞11和真空罐9的接口处设有密封圈12。

在具体实施过程中，同轴腔的环形试样紧贴短路板，A面为测量仪器的测量面，即测量端，测量时A面与测量仪器端口的延伸电缆相连，从插口活塞处插入同轴电缆线，连接至内导体的顶端，由限位圈固定，A面的特性阻抗与测量仪器的特性阻抗相等，且与测量端口无反射，测量时，测量仪器输出的能量会输入到B面和D面之间的同轴腔处。

B面是同轴外导体直径突变的不连续面；

D面是短路面；

C面是环形待测试样的上表面，使用非磁性、低介电常数的电介质材料制作，安装时环形待测试样和同轴腔的内导体紧密接触。

外导体的内径在B面中部上方，截面从小到大发生了尺寸上的阶梯突变，由此会产生不连续性，根据电磁场理论，在直径突变的截面上，电磁波会激励出一个伫存的，不连续的磁场，外接的电磁天平分析仪再利用这种不连续场，进行等效电容的计算，便可测量出待测试样的磁导率。

外接电磁天平的型号采用网络频谱自动分析仪HP8563ES，并集成化T/R或S参数测试装置，扫描频率范围：30kHz-3或6GHz。

A面和B面之间部分参考N型同轴连接器标准((IEC61169.16-2006))设计成特性阻抗为500Ω的N型公接头。

底板为直径12cm的胶木板，其它的零件1～6均为黄铜制作，且表而镀铬。

使用时，测量电缆头通过真空罐的插口塞处，连接A面，然后抽气阀连接外置抽气泵，排出一定量的测量环境中的空气，由此可对待测试样材料的特性进行不同真空度的测试，观测空气介质对磁导率的影响，同时真空环境也能有效的降低系统误差。

内导体直径4mm，外导体内直径30mm，外导体上方的开头内直径为7mm，测量时的起始频率和终止频率，可分别设为1MHz和1GHz，测量点数为800，中频带宽为300Hz进行测试，理论计算时设定同轴腔的内外导体均为无损耗的良导体，而实际上这些金属导体的导电率不可能为无穷大，因而具有损耗并且随着频率的升高损耗会逐渐增大。

对同样材料，C面不规则试样的磁导率测量结果进行了比较，较小的试样使得同轴腔的输入阻抗与测量仪器特性阻抗偏离较远，所以可进一步减小测量频率和试样尺寸降低系统误差。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。