一种新型电气装备铁心表面磁特性检测探头的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于磁检测技术领域，特别是涉及一种可以测得电气设备铁心表面局 部磁特性的检测装置。
【背景技术】
[0002] 在电气设备铁心磁特性测量方面，已经从传统的爱泼斯坦方圈法和单片测量法等 一维测量技术发展为可以考察旋转磁特性的二维磁测量方法。二维磁测量装置是在电工钢 片正交的两个方向上分别提供激磁，分别采用两个互相垂直的B线圈和两个互相垂直的Η线 圈，测量任意取向的交变磁化和旋转磁化情况下的磁通密度矢量与磁场强度矢量。测量结 果指出一维测量方法不能测定旋转磁化情况下电工钢片的磁特性，在一个磁化周期内，磁 通密度与磁场强度矢量并不在同一方向，表现出矢量磁特性的特点。在磁特性模拟方面，人 们也不断提出描述磁通密度与磁场强度关系的矢量磁特性模型。然而，铁磁材料复杂磁特 性模拟方法的有效性需要实验模型的验证，在验证过程中，通常设计简单的变压器铁心实 验模型或电机定子铁心实验模型，并测量铁心局部磁场强度和磁通密度信号及损耗分布， 再与仿真计算结果进行对比分析，这就要求实验测试方法能够实现磁场强度和磁通密度信 号及损耗分布的测量。传统损耗测试实验只能给出总损耗的大小，还无法通过实验技术给 出损耗分布;磁通密度测量方法通常采用绕制感应线圈的方法实现，可以是直接绕制线圈 或打孔穿线圈方式;磁场强度的测量通常是利用励磁电流计算出磁路中的磁场强度，很难 测试出某一具体部位的磁场强度信号。
【发明内容】
[0003] 发明目的
[0004] 为了克服上述现有技术所存在的问题，本实用新型提出了一种新型电气装备铁心 表面磁特性检测探头，该装置可以检测电气设备铁心表面某一位置或局部的磁场强度矢量 和磁通密度矢量的信号，进而给出损耗分布。
[0005] 技术方案
[0006] -种新型电气装备铁心表面磁特性检测探头，其特征在于:该装置由PC机、传感器 探头、实现传感器探头自动定位的三轴运动平台、NI数据采集卡构成;传感器探头设置在三 轴运动平台下方，三轴运动平台通过驱动电机连接PC机，PC机连接NI数据采集卡。
[0007] 传感器探头为带有凹槽和孔的长方体结构，在凹槽中放置有能够测量两个正交方 向上磁场强度的Η线圈；在凹槽周围的孔中放置两对能够测量磁通密度矢量的B探针;传感 器探头固定在三轴运动平台Ζ轴电缸上。
[0008] 传感器探头底部的中心区域是正方形凹槽，凹槽的尺寸为14mmX 14mm，深度为 1.05mm，凹槽周围均匀的打有直径为1mm的四个孔。
[0009 ] 孔的圆心到凹槽中心之间存在距离。
[0010] Η线圈由X线圈和y线圈组成，X线圈缠绕在骨架上，y线圈垂直缠绕在X线圈上，保证 χ线圈与y线圈的夹角成90°。
[0011] B探针由套筒、针头和弹簧组成，弹簧支撑着针头并固定在套筒中；传感器探头上 的四个探针分为属^：探针和灣&探针两组，平行于y轴的两条边上的探针为探针，平行于χ 轴的两条边上的探针为_^探针。
[0012] 传感器探头的材料为胶木块，Η线圈的骨架为陶瓷材料，B探针的材料为无磁钢。
[0013] 传感器探头总长度为60mm，H线圈的尺寸为8mmX 8mm，用来缠绕Η线圈的漆包线直 径为0.025mm，均缠绕260匝，Β探针直径为0.9mm。
[0014]优点及效果
[0015] 本实用新型提出一种新型电气装备铁心表面磁特性检测探头，具有以下优点和有 益效果：
[0016] (1)新型电气装备铁心表面磁特性检测探头检测时只接触铁心表面而不打孔，可 以很容易并无损地测量局部磁特性。
[0017] (2)新型电气装备铁心表面磁特性检测探头可以自动检测铁心表面某一位置或局 部的磁场强度矢量和磁通密度矢量的信号从而得到局部磁特性。
[0018] (3)检测装置不仅可以给出总损耗的大小，还可以给出损耗分布，实现损耗的可视 化。
【附图说明】
[0019] 图1是本实用新型整体结构示意图。
[0020] 图2是传感器探头结构示意图。
[0021] 图3是本实用新型Η线圈的结构示意图。
[0022] 图4是本实用新型Β探针的结构示意图。
[0023] 附图标记说明：
[0024] 1、传感器探头;2、三轴运动平台；3、ΝΙ数据采集卡;4、驱动电机;5、Η线圈；5-1、χ线 圈；5-2、y线圈；5-3、骨架;6、Β探针;6-1、套筒;6-2、针头;6-3、弹簧;6-4探针;6-5、^^探 针;7.调压器;8、220V电源;9、励磁线圈；10、被测变压器铁心。
【具体实施方式】
[0025] 本实用新型涉及一种新型电气装备铁心表面磁特性检测探头，该装置可以检测铁 心表面某一位置或局部的磁场强度矢量和磁通密度矢量的信号，不仅可以给出总损耗的大 小，还可以给出损耗分布，实现损耗的可视化。
[0026] 如图1-图4所示，所述新型电气装备铁心表面磁特性检测探头由PC机、传感器探头 1、实现传感器探头自动定位的三轴运动平台2、NI数据采集卡3构成;传感器探头1设置在三 轴运动平台2下方，三轴运动平台2通过驱动电机4连接PC机，PC机连接NI数据采集卡3。
[0027] 传感器探头1为带有凹槽和孔的长方体结构，在凹槽中放置有能够测量两个正交 方向上磁场强度的Η线圈5;在凹槽周围的孔中放置两对能够测量磁通密度矢量的B探针6 (每个孔中分别设有一根能够测量磁通密度矢量的Β探针）;孔的圆心到凹槽中心之间存在 距离。传感器探头1固定在三轴运动平台2上。
[0028] 传感器探头1底部的中心区域是正方形凹槽，凹槽的尺寸为14mmX 14mm，深度为 1.05mm，凹槽周围均匀的打有直径为1mm的四个孔。
[0029] Η线圈5由X线圈5-1和y线圈5-2组成，X线圈5-1先缠绕在骨架5-3上，y线圈5-2垂直 缠绕在X线圈5-1上，保证X线圈5-1与y线圈5-2的夹角成90°。
[0030] B探针6由套筒6-1、针头6-2和弹簧6-3组成，弹簧6-3支撑着针头6-2并固定在套筒 6-1中；弹簧起到固定针头和消除待测样本表面震动的作用