一种测量磁感应强度的辅助装置及方法与流程

本发明涉及一种测量磁感应强度的辅助装置及其方法，属于炼钢连铸技术领域。

背景技术：

电磁搅拌技术(ems)在控制和改善固-液界面前沿钢液流动、扩大等轴晶区、细化晶粒、提高铸坯表面和内部质量等方面都发挥着不可替代的作用。为了获得最佳的搅拌效果，需要确定工作状态下的电磁搅拌各项输出的准确数值以及电磁力的大小、方向，从而优化工艺参数以适用于不同的钢种，获得最佳质量的铸坯。而针对电磁搅拌设备各项参数以及电磁力的检测方面，国内外很少有文献提及，一般都是在维修期间用高斯计测量空载下电磁搅拌的磁感应强度。

高斯计是测量磁力物体磁通量的常用工具，可用于测量直流交流磁场，是一种相对比较精密的测量仪器，一般由操作人员手持探头轻轻触碰被测磁体的表面或所测的空间磁场位置，然后进行读数。一般情况下，手持探头只能读出在某一位置的磁感应强度的示数，如果需要测量距离某一表面固定高度或固定角度的多个磁感应强度，则通过手持的方法会难以实现。这是因为探头部分的霍尔片对磁场敏感度高，当探头与被测点的距离及角度不一时，测量结果会产生很大的偏差；对于分布多个磁极的磁场，各个位置的磁场强度均不相同，其测量的结果误差相对较大；另外，用高斯计检测时因人而异，往往一块磁体一人有时测量几个结果，多人测量就有多个结果，测量精度的不准确给测量工作带来了很大的麻烦。

技术实现要素：

本发明的目的就是通过提供一种测量磁感应强度的辅助装置及方法，能够真实、准确的测量电磁搅拌器内磁场各点的磁感应强度及固定区域内的磁通分布，有利于优化电磁搅拌的工艺参数和改善电磁搅拌的效果。

一种测量磁感应强度的辅助装置，包括箱体，固定其背部的立架顶端与导轨相连；所述立架与导轨之间有斜梁，所述导轨两端通过横梁相互固定；导轨上有滑套，滑套外部有定位销；所述滑套之间通过横杆连接，横杆上有滑套与竖杆相连，竖杆上有滑套连接探头托架。

所述箱体为长方体，中间有隔板，底部有万向轮。

所述立架为三段式可伸缩型。

所述导轨截面为长方形，表面光滑有刻度。

所述横杆截面为正方形或圆形，表面光滑有刻度，通过滑套能在导轨上左右移动。

所述竖杆截面为正方形或圆形，表面光滑有刻度，通过滑套能在横杆上前后移动。

所述探头托架一端连接中空圆管，另一端固定在滑套上，通过滑套能在竖杆上上下移动。

上述立架、导轨、斜梁、横梁、滑套、定位销、横杆、竖杆及探头托架的材质均为不导磁材料。

一种测量磁感应强度的方法是：将箱体移动到电磁搅拌器附近固定，将高斯计的探头放入探头托架后，调节导轨、横杆和竖杆上相应滑套的位置，使探头的顶端深入电磁搅拌器内部磁场的某待测点，锁紧各滑套上的定位销后，打开高斯计测量该点的磁感应强度，记录位置后松开定位销，通过移动各滑套重新定位，逐点测量电磁搅拌器内磁场各点的磁感应强度。

在上述方法中，电磁搅拌器内磁场中某点的位置设为x，y，z，滑套在导轨上固定位置后对应的刻度即为x轴相对坐标值，滑套在横杆上固定位置后对应的刻度即为y轴相对坐标值，滑套在竖杆上固定位置后对应的刻度即为z轴相对坐标值。应用该装置和方法测量电磁搅拌器内磁场各位置的磁感应强度，使得磁场内每一点都对应一个磁感应强度，其逐点测量的结果能够真实反映该区域的磁通分布，为优化电磁搅拌的工艺参数提供了详实的数据，为提高电磁搅拌的效果起到了巨大的帮助。

本发明与现有技术相比具有以下有益效果：

⑴能够真实、准确反映电磁搅拌器内磁场空间各个点的磁感应强度；

⑵能够真实、准确反映电磁搅拌器内磁场空间固定区域的磁通分布；

⑶有目的不重复的逐点检测，提高了探头的使用寿命；

⑷结构简单，操作性强，维护方便。

附图说明

图1是本发明的结构示意图；

图2是本发明装置正视图；

图3是图2的侧视图；

图4是图2的俯视图。

1箱体、2立架、3导轨、4斜梁、5横梁、6滑套、7定位销、8横杆、9竖杆、10探头托架、11隔板、12万向轮、13高斯计、14探头、15电磁搅拌器。

具体实施方式

一种测量磁感应强度的辅助装置，包括箱体1，固定其背部的立架2顶端与导轨3相连；所述立架2与导轨3之间有斜梁4，所述导轨3两端通过横梁5相互固定；导轨3上有滑套6，滑套6外部有定位销7；所述滑套6之间通过横杆8连接，横杆8上有滑套与竖杆9相连，竖杆9上有滑套连接探头托架10。

实施例：

参见图1，利用本装置测量实验室djsr-φ60型电磁搅拌器内磁感应强度，该电磁搅拌器高800mm，外径900mm，内径600mm。

本辅助装置箱体长500mm，宽400mm，高400mm；立架为三段可伸缩式，每段长500mm，高度调整至1000mm；导轨长度为1000mm；横杆长度为450mm；竖杆长度为1000mm。

利用本装置测量电磁搅拌器内磁感应强度的方法是：将箱体1通过万向轮12移动到电磁搅拌器15附近适当位置，在箱体隔板11上放置重物使箱体固定不动，将高斯计13的探头14放入探头托架10后，将横杆8移动到导轨3中间位置后，锁紧两边滑套上的定位销；再将竖杆9移动到外侧一端，锁紧滑套上的定位销；然后调节探头托架10，使探头14顶端接触电磁搅拌器上表面，锁紧滑套上的定位销；最后调节箱体1位置，使探头14顶端与电磁搅拌器15上表面中心点重合后，在箱体下层放入重物使之固定不动，探头顶端位置即为坐标原点。导轨3上滑套对应刻度标为x＝0，横杆8上滑套对应刻度标为y＝0，竖杆9上滑套对应刻度标为z＝0。通过调节导轨3、横杆8和竖杆9上相应滑套的位置，使探头14的顶端深入电磁搅拌器15内部，依次测量各点的磁感应强度。

技术特征：

技术总结
本发明公开了一种测量磁感应强度的辅助装置及方法，装置包括箱体，固定其背部的立架顶端与导轨相连；立架与导轨之间有斜梁，导轨两端通过横梁相互固定；导轨上有滑套，滑套外部有定位销；滑套之间通过横杆连接，横杆上有滑套与竖杆相连，竖杆上有滑套连接探头托架。将高斯计的探头放入探头托架后，调节导轨、横杆和竖杆上相应滑套的位置，使探头的顶端深入电磁搅拌器内部磁场的某待测点，打开高斯计测量该点的磁感应强度，通过移动各滑套重新定位，逐点测量电磁搅拌器内磁场各点的磁感应强度。本发明能够真实、准确的测量电磁搅拌器内磁场各点的磁感应强度及固定区域内的磁通分布，有利于优化电磁搅拌的工艺参数和改善电磁搅拌的效果。

技术研发人员：唐雪峰;黄玉平;郭庆涛;廖相巍;贾吉祥;常桂华;柴明亮
受保护的技术使用者：鞍钢股份有限公司
技术研发日：2019.02.12
技术公布日：2019.05.21