用于确定磁体沿所述磁体的主表面的磁场分布的设备和方法_2

文档序号:8909068阅读:来源:国知局
的各相邻相机模块之间的盲区而没有提供该一特征。
[0043] 根据各优选实施例,所述第一子集的磁性相机模块的检测表面在与所述第一和第 二单条线平行的虚拟线上的垂直投影和所述第二子集的检测表面在所述虚拟线上的垂直 投影基本上彼此弥补。它们优选地示出部分重叠,并且可W在理论极限情况下没有示出重 叠。相机模块的检测表面的相应投影可W例如在沿所述虚拟线的方向上移动时交替地彼此 追随。
[0044] 根据各优选实施例,用于提供预定相对移动的所述装置被适配成提供所述布置和 /或所述主表面之间绕旋转轴的相对旋转移动。
[0045] 根据各优选实施例,用于提供预定相对移动的装置被适配成提供W下至少一者:
[0046] 所述布置绕第一旋转轴的旋转移动,其中所述第一平面和所述第二平面与所述第 一旋转轴平行(并且优选地与沿所述第一旋转轴的所述旋转相切);W及
[0047] 所述磁体的主表面绕第二旋转轴的旋转移动,其中所述主表面与所述第二旋转轴 平行(并且优选地与沿所述第二旋转轴的所述旋转相切);由此,如果用于提供预定相对移 动的装置被适配成提供该两个旋转移动,则所述第一旋转轴和所述第二旋转轴是相同的。
[0048] 根据各优选实施例,所述旋转装置或装备包括电磁引擎的转子。
[0049] 根据各优选实施例,所述第一平面和所述第二平面被安排成使得在使用时,即在 执行所述主表面与所述布置之间的所述预定相对移动时,所述主表面的至少一部分被所述 第一集合的相机模块和所述第二集合的相机模块在距所述主表面不同的距离处扫描。
[0050] 根据各优选实施例,在所述第一和第二大类中,所述预定移动使得所述主表面的 每一部分由至少一个或由至少两个相机模块扫描。该提供了W下优点;测量误差可被校正, 且相邻测量可有效地缝合在一起。
[0化1] 根据本发明的第二方面,公开了一种用于确定磁体沿所述磁体的主表面的磁场分 布的方法,所述方法包括:
[0化2]-提供所述磁体;
[0053]-提供被安排成处于固定的彼此相对位置的至少两个独立的磁场相机模块的布 置,每一磁场相机模块被适配成通过相应检测表面来测量它被暴露于其中的磁场分布; [0化4]-提供所述主表面和所述布置之间的预定相对移动W扫描所述磁体沿所述主表面 的磁场分布。
[0055] 根据各优选实施例,提供预定相对移动包括提供所述布置与所述磁体的主表面之 间的一个或多个相对平移,由此,所述检测表面和所述主表面在所述移动期间保持平行。 [0化6] 根据各优选实施例,所述布置与所述磁体的主表面之间的至少一个相对平行平移 被适配成桥接至少两个预定检测表面之间的先前存在的盲区。
[0057] 根据各优选实施例,提供预定相对移动包括提供所述布置和/或所述主表面之间 绕旋转轴的相对旋转移动。
[005引本领域技术人员将明白,在作出必要修正的情况下,针对所述第一方面解释的特 征和优点也可适用于所述第二方面,且反之亦然。
[0059] 根据本发明的第=方面,公开了使用根据本发明的所述第一和/或第二方面的各 实施例中的任一实施例的设备和/或方法来对W下各项中的任一者进行检查和/或质量控 审IJ;永磁体,具有单轴磁化强度的永磁体,具有多级磁化强度的永磁体,铁磁性、顺磁性、反 磁性、磁致伸缩性和/或超导材料,和/或具有其他形式的磁响应的材料,电磁体,磁性组装 件和/或用于焊接的检查和/或质量控制,包括但不限于点焊、凸焊、其他电阻焊接、激光焊 接、电子束焊接、W及电弧焊接。
[0060] 根据本发明的第四方面,公开了一种用于基于磁性系统的输入参数的初始化集合 来表征所述磁性系统的设备,所述设备包括:
[0061]-用于测量所述磁场分布的装置,包括根据本发明的所述第一方面的各实施例中 的任一实施例的设备;W及
[0062] -用于确定所述磁性系统的最优预期磁场分布的装置。
[0063] 根据各优选实施例,所述设备进一步包括用于确定预期磁场分布的装置,包括:
[0064] i)用于使用理论模拟模型确定计算得到的磁场分布的装置,
[00化]ii)用于将预期磁场分布与测量到的磁场分布值进行比较的装置,
[0066] iii)用于使用优化方案来获得磁性系统的预期磁场分布的装置。
[0067] 根据本发明的第五方面,公开了一种用于基于磁性系统的输入参数的初始化集合 来表征所述磁性系统的方法,包括W下步骤:
[0068] -通过根据本发明的所述第一方面的各实施例中的任一实施例的设备和/或根据 本发明的所述第二方面的各实施例中的任一实施例的方法来测量所述磁场分布;W及
[0069] -确定所述磁性系统的最优预期磁场分布。
[0070] 根据各优选实施例,确定预期磁场分布可包括:
[0071]i)根据输入参数的初始化值,使用理论模拟模型来确定计算得到的磁场分布,
[0072] ii)将预期磁场分布与测量到的磁场分布值进行比较,
[0073] iii)使用优化方案来获得磁性系统的预期磁场分布;
[0074]iv)重复步骤i)、ii)、w及iii),直至预期磁场分布与测量到的磁场分布值在容 限内相同。
[0075] 将理解,本发明的所述第四和第五方面的布置、设备W及方法中的任一个可W与 根据本发明的各方面的经改进的设备和方法一起应用或使用。
【附图说明】
[0076] 本公开将通过W下描述和附图进一步阐明。
[0077] 图1示出根据本发明的一实施例的布置的俯视图。
[007引图2示出操作相关于图1描述的布置的示例。
[0079] 图3示出根据本发明的另一实施例的布置的俯视图。
[0080] 图4进一步示出操作相关于图3描述的布置的示例。
[0081] 图5示出根据本发明的又一实施例的布置的透视图。
[00間图6示出操作相关于图5描述的布置的示例,并描绘了沿图5的Z-X平面的侧截 面图。
[008引图7示出操作相关于图5描述的布置的示例,并描绘了沿图5的Z-Y平面的侧截 面图。
[0084] 优选实施例的详细描述
[0085] 将针对具体实施例且参考特定附图来描述本发明,但是本发明不限于此而仅由权 利要求书限定。所描述的附图只是示意性的和非限制性的。在附图中,出于说明的目的,一 些元件的尺寸可被夸大且不按比例地绘制。尺寸和相对尺寸并不必然对应于对本公开实践 的实际修正简化。
[0086] 此外,本说明书和权利要求书中的术语第一、第二、第=等等用于在类似的元件之 间进行区分,而不一定用于描述顺序次序或时间次序。该些术语可在适当环境中互换,并且 本公开的实施例可W不同于本文中描述或示出的其他顺序操作。
[0087] 此外,本说明书和权利要求书中的术语顶部、底部、上方、下方等用于描述性目的, 而不一定用于描述相对位置。该样使用的术语可在适当的环境中互换,并且本文中所述的 本公开的实施例可W不同于本文中描述或示出的其他取向操作。
[008引此外,在各实施例中,尽管对"优选的"引用被解释成可实现本公开的示例性方式, 但它不对本公开的范围构成限制。
[0089] 下文解说的示例实施例基于如下测量原理:该原理基于磁体的磁场分布的高分辨 率和高速度定量2D绘图,使用具有128x128 (= 16384)个显微霍尔传感器的集成2D阵列 的传感器巧片。传感器具有在X和Y两个方向上的0. 1mm间距(空间分辨率)。每一霍尔 传感器具有40ymX40ym的有效面积,且被适配成在局部测量它被暴露于其中的磁场的 垂直分量炬,)。所有传感器被W很高的速度进行电扫描,从而得到12. 8mmX12. 8mm面积 的定量高分辨率磁场图。全分辨率磁场图可W在小于1秒中被捕捉到。
[0090] 磁场相机巧片具有用于记录128x128传感器矩阵的任何子矩阵的内置灵活性。在 X和Y两方向上,起始像素、结束像素、W及步长可被指定。该允许不仅例如W半分辨率模式 来操作传感器(测量每隔一个像素),而且还允许例如连续地测量一个单个像素或连续地 记录一条线。后一配置将在本说明书中稍后使用来构建大范围线扫描实施例W及转子检查 实施例。
[0091] 一个传感器巧片上的像素(即,在一个磁场相机模块中)被按顺序的次序读出,由 此每一像素需要约50微秒测量时间。该意味着可W通过将帖中的像素的总数简单地乘W 每像素50微秒的时间来计算记录一个帖的总所需时间。
[0092] 一些特殊情况的测量时间是:
[0093] ?完整传感器阵列;t= 128*128*50yS= 0. 8 秒
[0094] ?半分辨率,全范围;1 = 64*64*50yS= 0. 2 秒 [00巧]?一条线,全分辨率;t=1*128巧yS=6. 4ms
[0096] ?一条线,半分辨率;t= 1*64*50ys= 3. 2ms
[0097] 磁性相机模块具有约24mmX24mmX24mm的大小。相机模块包括上表面2,上表 面2包括检测表面21和该一检测表面旁边的不能进行检测的部分22。磁性相机模块的横 向大小(24mmX24mm)使得允许将多个模块彼此紧邻放置,同时模块之间的盲测量区6(或 盲区)(24mm-12. 8mm= 11. 2mm)小于相机本身的有效测量大小(即,12. 8mm)。该一原理允 许通过在每一方向上将模块集合移动单步进12mm来填充该一盲区6。如下所述,该一原理 使得适于执行快速大面积磁场绘图测量的多个不同的模块配置成为可能。
[009引使用磁场相机覆盖大面积的最直接方式是将它安装在XY狂)扫描台(或在机器 人)上,并顺序地测量多个小规模磁场图,该些小规模磁场图随后被缝合在一起W获得大 面积图像。该一方法的优
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