板2产生的电涡流最终会转化为焦耳热释放出去。
[0037]由于本发明实施例提供的电涡流阻尼结构是利用导体(电涡流板2)在磁场中运动产生电涡流效应的基本原理，相对于液体阻尼对环境温度波动不敏感，时间常数小，重力变化滞后小，也不存在流体对流力的影响，本发明提供的电涡流阻尼结构具有阻尼系数大、非接触、无机械摩擦和磨损、无须润滑、维护方便、可靠性高等优点。当将本发明提供的电涡流阻尼结构应用于海洋重力仪时，相对于现有技术中的海洋重力仪，应用本发明实施例提供的电涡流阻尼结构的海洋重力仪对海浪这种低频、大幅值垂直扰动具有更好的压缩效果，可以极大的提高重力仪的精度，满足快速高效大范围海洋重力测量。
[0038]磁路装置5包括外导磁体51、内导磁体52和稀土永磁体体54，所述外导磁体内部设有容置腔，所述电涡流板2、筒状骨架7和磁体安装筒均置于所述容置腔内，所述内导磁体安装于所述磁体安装筒内，所述稀土永磁体体54两端分别与内导磁体和容置腔连接。
[0039]本实施例中，磁路装置5作为电磁阻尼的主要执行元件，精确、稳定的电磁力的产生有赖于高度稳定的均匀磁场。系统的气隙磁场由稀土永磁体体54产生，其特性与永磁材料的性能、磁路结构与参数、磁钢工作点设置与稳定性等密切相关。稀土永磁体体54由于具有很高的矫顽力、很高的磁能积、退磁曲线拐点低，满足磁路设计的要求。稀十钻永磁材料是由不同的稀土族元素和钴组成的金属间化合物。稀土元素主要指化学元素周期表中原子序数从57到71的15种元素。它们和过渡金属(如Fe、Co、Ni等)可以形成多种金属间化合物，其中稀土金属与钴形成的XCo (X代表稀土元素)型化合物具有很高的晶体各向异性和饱和磁化强度，并具有很高的居里点，可以制成性能优异的永磁材料。
[0040]在本发明实施例的其中一种【具体实施方式】中，外壳为圆柱状壳体，圆柱状壳体、采样质量块1、电涡流板2和磁路装置5的竖直方向的稳定轴在同一条直线上。电涡流板2可以由钛合金、铝或银制成，优选为钛合金；采样质量块1可以由铝镁合金或者钛合金制成，优选为钛合金，由于钛合金具有很高的强度，因此采用钛合金材料制成的采样质量块1的后期应力释放小，不易发生形变，稳定性较强。采样质量快的外表面镀有厚度为0.1mm磁屏蔽层，磁屏蔽层的作用是避免磁路装置5的磁力线在检测弹簧4上升成感应电流影响检测弹簧4的灵敏度。
[0041 ] 本实施例中，为了便于装设丝状连接件3，采样质量块1为管状结构，丝状连接件3的数量为多个，多个丝状连接件3分为多组，每组内的各丝状连接件3均位于同一平面，各组丝状连接件3沿采样质量块1的轴向间隔分布。
[0042]当丝状连接件3的数量为六个时，丝状连接件3平均分为两组，分别安装在管状的采样质量块1的上部区域和下部区域，每组内的三个丝状连接件3分别沿采样质量块1的周向均匀分布。具体地，每组内的三个丝状连接件3分别沿采样质量块1的外表面的切向安装，且在同组的三个丝状连接件3所处的水平面上，采样质量块1的截面为圆形，该圆形上，任意一个丝状连接件3与采样质量块1相连的端点所在的直径，与相邻的另一个丝状连接件3与采样质量块1相连的端点所在的直径之间的夹角均为120度。同时，为了抵消六个丝状连接件3对采样质量块1的拉力，在采样质量块1上，距离两组丝状连接件3的距离相等的地方安装有一对扭矩弹簧，两个扭矩弹簧均沿采样质量块1的外表面的切向安装且处于同一水平面，在两个扭矩弹簧所在的水平面上，采样质量块1的截面为圆形，该圆形的圆心为两个扭矩弹簧的对称点。
[0043]当然，上述丝状连接件3的数量不限于六个，还可以为其他数量，例如五个，当丝状连接件3的数量为五个时，丝状连接件3分为三组，有两组内的丝状连接件3的数量为两个，另一组内的丝状连接件3的数量为一个，三组丝状连接件3分别安装于采样质量块1的上部区域、中部区域和下部区域，其中，上部区域和下部区域的丝状连接件3均为两个，中部区域的丝状连接件3为一个，五个丝状连接件3均沿采样质量块1的外表面的切向安装。将位于中部区域的丝状连接件3投影到位于上部的丝状连接件3所在的平面上，三个丝状连接件3的安装位置与上述丝状连接件3的数量为六个时，每组内三个丝状连接件3的安装位置相同。上部区域和下部区域内的丝状连接件3的安装角度相同。为了抵消五个丝状连接件3对采样质量块1的拉力，在采样质量块1上在中部区域的丝状连接件3所在平面安装有一对扭矩弹簧，两个扭矩弹簧均沿采样质量块1的外表面的切向安装且处于同一水平面，两个扭矩弹簧的安装角度与上部区域(下部区域)内的丝状连接件3的安装角度相同。
[0044]为了避免丝状连接件3被折弯，以及减少丝状连接件3的应力释放，丝状连接件3的两端分别通过固装在采样质量块1和壳体上的夹持装置进行固定，夹持装置包括螺接在一起的一对金属片，由于所有丝状连接件3与采样质量块1/壳体采用相同方式连接，因此下面以其中一个丝状连接件3为例对丝状连接件3与采样质量块1之间的连接方式进行说明:在丝状连接件3的一端对应设置有两个金属片，两个金属片将丝状连接件3夹住，两个金属片通过螺栓紧固，从而加紧丝状连接件3，且两个金属片通过螺栓与采样质量块1相连，从而将丝状连接件3的一端与采样质量块1连接。上述金属片可以为不锈钢金属片。
[0045]本实施例中，检测弹簧4通过柱状连接件6与采样质量块1相连，柱状连接件6设置于采样质量块1的空腔底端，柱状连接件6的外圆柱面与采样质量的空腔的内壁固定连接，检测弹簧4与柱状连接件6的上端相连。柱状连接件6的底端伸入电涡流板2并设置有翻边，柱状连接件6通过翻边与电涡流板2卡合连接。
[0046]需要说明的是，本发明实施例提供的电磁阻尼器不仅可以应用于海洋重力仪中，还可应用于航空重力仪。
[0047]最后应说明的是:以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解:其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
【主权项】
1.一种用于重力仪的电涡流阻尼结构，其特征在于，包括外壳，以及安装于所述外壳中的: 具有空腔的采样质量块，所述采样质量块通过丝状连接件与所述外壳相连； 检测弹簧，所述检测弹簧的一端与所述外壳相连，另一端伸入所述采样质量块的空腔且与所述采样质量块相连； 电涡流板，所述采样质量块的底部与所述电涡流板的顶部相连； 磁路装置，所述电涡流板的底部和所述筒状骨架均位于所述磁路装置中。2.根据权利要求1所述的用于重力仪的电涡流阻尼结构，其特征在于，所述采样质量块的外表面镀有磁屏蔽层。3.根据权利要求1所述的用于重力仪的电涡流阻尼结构，其特征在于，所述采样质量块为管状质量块。4.根据权利要求3所述的用于重力仪的电涡流阻尼结构，其特征在于，所述丝状连接件的数量为多个，多个所述丝状连接件分为多组，每组内的各所述丝状连接件均位于同一平面，各组丝状连接件沿所述采样质量块的轴向间隔分布。5.根据权利要求4所述的用于重力仪的电涡流阻尼结构，其特征在于，所述丝状连接件有两组，每组包括三个所述丝状连接件，每组内的三个所述丝状连接件分别沿所述采样质量块的周向均匀分布。6.根据权利要求5所述的用于重力仪的电涡流阻尼结构，其特征在于，所述采样质量块上设置有一对用于抵消拉力的扭矩弹簧，所述扭矩弹簧位于两组所述丝状连接件之间，且与两组所述丝状连接件之间的距离相等。7.根据权利要求4所述的用于重力仪的电涡流阻尼结构，其特征在于，所述丝状连接件的两端分别通过固装在所述采样质量块和所述壳体上的夹持装置进行固定，所述夹持装置包括螺接在一起的一对金属片。8.根据权利要求4所述的用于重力仪的电涡流阻尼结构，其特征在于，所述检测弹簧通过柱状连接件与所述采样质量块相连，所述柱状连接件设置于所述采样质量块的空腔底端，所述柱状连接件的外圆柱面与所述采样质量的空腔的内壁固定连接，所述检测弹簧与所述柱状连接件的上端相连。9.根据权利要求8所述的用于重力仪的电涡流阻尼结构，其特征在于，所述柱状连接件的底端伸入所述电涡流板并设置有翻边，所述柱状连接件通过所述翻边与所述电涡流板卡合连接。10.根据权利要求1所述的用于重力仪的电涡流阻尼结构，其特征在于，所述外壳为圆柱状壳体，所述圆柱状壳体、所述采样质量块、所述电涡流板和所述磁路装置的竖直方向的稳定轴在同一条直线上。
【专利摘要】本发明提供了一种用于重力仪的电涡流阻尼结构，涉及重力仪技术领域，为解决现有技术中的重力仪的抗干扰能力差。所述用于重力仪的电涡流阻尼结构包括外壳，以及安装于外壳中的:采样质量块、检测弹簧、电涡流板和磁路装置,采样质量块通过丝状连接件与外壳相连；检测弹簧的一端与外壳相连，另一端伸入采样质量块的空腔且与采样质量块相连；采样质量块的底部与电涡流板的顶部相连；电涡流板的底部和筒状骨架均位于磁路装置中。所述电涡流阻尼结构的抗干扰能力强，检测精度高。
【IPC分类】F16F6/00, G01V7/02
【公开号】CN105402299
【申请号】CN201511016702
【发明人】吴鹏飞, 汪龙, 邹舟, 柳林涛
【申请人】中国科学院测量与地球物理研究所
【公开日】2016年3月16日
【申请日】2015年12月29日