专利名称:电磁力发生装置的制作方法
本发明是有关电磁力发生装置的，特别是关于适合用在电磁力平衡型天平上的电磁力发生装置。
用在电磁力平衡型天平上的电磁力发生装置是在静磁场内装有可动线圈，这个可动线圈与天平称盘连动的天平梁相连接，检测可动线圈的位移，并控制可动线圈的电流，使其位移为零，从其电流测得天平称盘上的载荷。图4表示这种电磁力发生装置的现有例子中其代表性的结构，由永久磁铁1、磁极块2和在内周上部有磁极部分3a的轭铁3组成静磁回路，在磁极块2和磁极部分3a之间产生的磁场内设置有绕制成的电磁线圈4，使其电流流向与这个磁场相垂直，线圈4配置在上下方向能自由位移的可动框架5上，可动框架5连接在与天平称盘连动的天平梁上，相对于称盘上的载荷，控制线圈4的电流，其产生的电磁力使可动框架与的位移变为零。众所周知，电流通过线圈4就会产生热，这种现有装置中连接天平梁用的可动框架5做成像盖上盖儿的形状，所以散热效果特别差，此热量改变永久磁铁1的温度，是造成因永久磁铁1的温度特性而发生误差的主要原因。
以前，为提高其散热效果，采用了在可动框架5上面设置几个散热孔的办法。可是孔数也是有限度的，仍然得不到大的散热效果。也有人考虑在增加上述散热孔的同时，轭铁3底部设置空气流入口，利用烟筒效果增大散热量。但是轭铁3是形成磁回路的构件，使用磁系金属，加工成复杂的形状不仅提高成本，而且产生磁特性下降的问题。
本发明解决了上述问题，其目的是提供不提高成本，不降低磁特性比现有装置有大的散热效果的电磁力发生装置。
本发明磁力发生装置的特征是在永久磁铁的磁化方向两端上分别安装磁极块，用非磁性材料制成的底座连接一个上述磁极块和筒状轭铁构成磁回路。在此永磁铁和两个磁极块的外围形成筒状空间，在这筒状空间里的筒状可动框架上安装有线圈。此线圈和可动框架的内周面与上述永久磁铁和两个磁极块外周面之间，以及上述线圈和可动框架的外周面与上述轭铁内周面之间，分别形成向上述磁极块另一方的敞开的筒状空隙。
下面按照本发明实施例。
图1为本发明实施例的剖面图。
在永久磁铁11磁化方向的两端上分别安装磁极块12a、12b。安装筒状轭铁13，以便在永久磁铁11和各磁极块12a、12b的外围形成筒状空隙。轭铁13通过非磁性材料制成的底座14与下方磁极块12b接合。由永久磁铁11，上部磁极块12a，轭铁13和下部磁极块12b形成磁回路。图2表示从其下方看出的外观图，底座14上加工有上下方向穿透的空气流入口。
在永久磁铁11等和轭铁13之间筒状空隙里，安装了与这筒状空隙同一轴心绕制成的上部线圈15a和下部线圈15b，这些上部下部线圈15a、15b由沿着上述筒状空隙可动的线圈框架16支承。即如图3表示的线圈框架16和上部下部线圈15a、15b等的外观侧视图，圆筒状线圈框架16的下端面和上部线圈15a的上端面相接，上部线圈15a的下端面和隔离环17的上端面相接，隔离环17的下端面和下部线圈15b相接，这样变成一体的上部下部线圈15a、15b由线圈框架16上端部做成的安装座16a连结在与电子天平的称盘连动的天平梁上。
在图1表示的装配中，永久磁铁11和上部下部磁极块12a、12b的外周面与上部下部线圈15a、15b、线圈框架16和隔离环17的内周面之间，以及，轭铁13的内周面与上部下部线圈15a、15b、线圈框架16和隔离环17的外周面之间，分别形成向上敞开的圆筒状空隙，线圈内外形成的圆筒状空隙，分别与上述底座14的空气流入口14a连通。
根据上述本发明实施例，如图1箭头表示的那样，空气从空气流入口14a进入，沿着线圈内外圆筒状空隙向上流出，从而散去由于电流通过上部下部线圈15a和15b所产生的热。
还有，上述实施例中虽然用长孔表示空气流入口14a，当然钻几个圆孔也是可以的。此外在底座14和轭铁13的接合面上形成槽，则可用之测量空气流入圆孔状空隙的流量。
如上所述，根据本发明由于线圈内外形向上敞开的圆筒状空隙，因此线圈通电所产生的热不会停滞在内部，而且连结下部磁极块和轭铁的底座是用非磁性材料制成的，可以钻成任意形状的空气流入口。利用了由空气流入口和上述圆筒状空隙产生的烟筒效果，使散热效率更高。与现有电磁力发生装置相比较，永久磁铁的温度变化非常小，改善了因平衡电流的变化产生误差的几率。另外，在现有装置中热停滞的时候天平梁-移动，就会造成装置内空气交替面发生永久磁铁的温度变化，但在本发明中由于依靠烟筒效果时常流动空气，因此几乎不发生那样的温度变化，且容易进行温度补偿。与图4表示的现有装置相比较，线圈框架和轭铁的加工容易，能达到降低成本的目的。
图1为本发明实施例的正中剖面图，图2为从其底座14下方看上去的外观图，图3为其线圈部分的外观侧视图，图4为现有电磁力发生装置的剖面图11……永久磁铁12a、12b……磁极块13……轭铁
14……底座14a……空气流入口15a……上部线圈15b……下部线圈16……线圈框架16a……安装座17……隔离环
权利要求
1.电磁力发生装置，其结构是在永磁铁的磁化方向两端上分别安装磁极块，用非磁性材料制成的底座连接一个上述磁极块和筒状轭铁构成磁回路，在永磁体和两个磁极块的外围形成筒状空间，在这筒状空间里的筒状可动框架上安装有线圈，其线圈和可动框架的内周面与上述永久磁块和两个磁极块外周面之间，以及，上述线圈和可动框架的外周面与上述轭铁内周面之间，分别形成向另一磁块侧敞开的筒状空隙。
2.根据权项1所述的电磁力发生装置，其特征是，在上述底座上钻有穿透孔，连通上述各筒状空隙。
专利摘要
本发明涉及一种电磁力发生装置。它旨在解决由线圈中的电流发热这一缺点带来的技术难题。在本发明的装置中，一块筒状轭铁放置在上、下磁极块周围，这些磁极块固定在一块永磁铁的上表面和下表面，轭铁与磁极块及永磁铁之间有一预先规定好的圆柱形空间。在圆柱形空间中，线圈绕在一个能沿轴向运动的筒形柜架上，并且在线圈柜架的内外表面和磁极块的外表面或轭铁的内表面形成圆柱形缝隙。该缝隙沿极块的方向是敝开的。本装置适用于电磁力平衡型电子天平。
文档编号G01G7/02GK85103183SQ85103183
公开日1987年4月8日 申请日期1985年4月26日
发明者芝原义文, 河原纪男, 岛内邦夫 申请人:株式会社岛津制作所导出引文BiBTeX, EndNote, RefMan