一种用永磁体建立可调静磁场的方法

一种用永磁体建立可调静磁场的方法
【专利摘要】一种用永磁体建立可调静磁场的方法涉及建立静磁场领域。将两块永磁体分别固定在两块轭铁上，两块永磁体与轭铁形成凹状空间，形成静磁场；一块轭铁固定，另一块轭铁可滑动，通过调节两个磁体的距离，来变化静磁场。建立的静磁场稳定，不消耗能源，重量轻。用本发明的方法，在长度为9.0cm，高为6cm，宽为1至12cm的空间建立1.1T到0.16T的磁场，装置重量小于20kg。对于有同样功能的电磁铁则重量要50kg以上。两块磁铁与底部轭铁形成凹状，可使其他物体，从两块磁铁的左侧、或右侧、或上方移入或移出磁场。
【专利说明】一种用永磁体建立可调静磁场的方法

【技术领域】
[0001]本发明涉及建立静磁场领域，特别涉及一种用永磁体建立可调静磁场的方法。

【背景技术】
[0002]用永磁材料可以建立静磁场。所说的静磁场，在温度不变时，磁场不随时间变化。磁场的用途很多，如磁热效应，磁光效应，磁电效应,磁声效应等等许多物理现象都离不开磁场。当两块NdFeB磁铁的磁极面积50cm2，极面平行，中间的磁场为IT时，其吸引力为200kg。此时仅靠手动的力量，是分不开吸在一起的两块磁铁，也无法建立磁场，需借助工具。就是说，大面积的NdFeB磁铁吸在一起,吸力太大,分开难。
[0003]同样,在空间两块磁极面积50cm2的NdFeB磁铁,厚度为2.5cm的磁铁,2.5cm的方向是充磁方向，其磁能积为300kJ/m3,在距离在15cm以内时,不稳定,迅速吸在一起,极易夹伤人和损坏磁铁。当需要使用NdFeB磁铁所建立的磁场时，因作用力大，变得困难了。就是说，大面积的NdFeB磁铁，分开时,不稳,吸力难控,又很危险。
[0004]当需要建立两块磁铁磁级的磁力线互相排斥的磁场时，因受力而不稳定，更难固定，磁极易翻转，伤人或损坏磁铁，更需借助工具。


【发明内容】

[0005]为解决上述问题，本发明提供了一种建立可调静磁场的方法，一种不需电源，用NdFeB永磁铁建立可调静磁场的方法。
[0006]本发明一种用永磁体建立可调静磁场的方法，具体技术方案如下:
[0007]将两块永磁体分别固定在两块轭铁上，两块永磁体与轭铁形成凹状空间，形成静磁场；一块轭铁固定，另一块轭铁可滑动，通过调节两个磁体的距离，来变化静磁场。
[0008]所述两块磁铁充磁方向与可滑动磁铁的运动方向相同。
[0009]所述两块永磁体可以同极相对，互相排斥，建立磁场；即N极对N极，或S极对S极
[0010]所述两块永磁体也可互相吸引建立磁场，即N极对S极。
[0011]用丝杠驱动轭铁。
[0012]使用的永磁铁材料是NdFeB。
[0013]为增加磁场，在两块永磁体上固定锥状磁轭。
[0014]本发明的有益效果为:建立的静磁场稳定，不消耗能源，重量轻。用本发明的方法，在长度为9.0cm,高为6cm，宽为I至12cm的空间建立1.1T到0.16T的磁场，装置重量小于20kg。对于有同样功能的电磁铁则重量要50kg以上。两块磁铁与底部轭铁形成凹状，可使其他物体，从两块磁铁的左侧、或右侧、或上方移入或移出磁场。

【专利附图】

【附图说明】
[0015]图1为用本发明的方法建立的吸引场；
[0016]图2为用本发明的方法建立的排斥场；
[0017]图3为是用本发明的方法建立的提高局部磁场的装置；
[0018]其中I丝杠；2固定块；3滑道；4止推螺帽；5可滑动的轭铁；6NdFeB磁铁；7NdFeB磁铁；8固定的轭铁；9固定螺丝；10不锈钢套盒；11是N极上锥状磁轭；12是S极上锥状磁轭。

【具体实施方式】
[0019]本发明用永磁铁建立可调静磁场的方法，采用如下用永磁铁建立可调静磁场的装置，该装置包括丝杠I ;固定块2 ;滑道3 ;止推螺帽4 ;可滑动的轭铁5 ；NdFeB磁铁6 ；NdFeB磁铁7 ;固定的轭铁8 ;固定螺丝9 ;不锈钢套盒10。
[0020]NdFeB磁铁6吸在可滑动的轭铁5上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁5上。NdFeB磁铁7吸在固定的轭铁8上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁8上。在丝杠I的驱动下，可滑动的轭铁5，沿滑道向移动，磁铁6和7逐渐接近，两极间的磁场逐渐增加。
[0021]丝杠I的一端带有圆孔，用园棒穿过圆孔，可带动丝杠I旋转；可滑动轭铁5上有与丝杠I相配的圆孔，丝杠I能在其中转动，可滑动的轭铁5在止推螺帽4和丝杠I的限定下，可沿丝杠I的轴线在滑道3上往复运动。
[0022]特别的，为提高局部磁场，在NdFeB磁铁6和NdFeB磁铁7，N极和S极分别固定N极上锥状磁轭11和S极上锥状磁轭12。在丝杠I的驱动下，可滑动的轭铁5，沿滑道向移动，锥状磁轭11和12，逐渐接近，锥状磁轭的两极间的磁场，逐渐增加，从而达到调解磁场的目的。
[0023]所述两块磁铁可以同极相对，互相排斥，建立磁场；即N极对N极，或S极对S极
[0024]所述两块磁铁也可互相吸引建立磁场，即N极对S极。
[0025]下面通过实施例对本发明的方法进行进一步解释。
[0026]实施例1
[0027]用两块NdFeB永磁铁做磁极，两块永磁铁其中一块固定，另一块固定在滑块上，滑块用丝杠带动。滑块可在滑道上移动，如图1所示:在图1中，I为丝杠，丝杠的一端带有圆孔，用园棒穿过圆孔，可带动丝杠旋转。2为固定块的剖面图，固定块上有与丝杠相配的螺纹。3是滑道的剖面图，滑道由铁磁材料制成。4是止推螺帽，固定在丝杠的另一端。5是可滑动的轭铁部分剖面图，可滑动轭铁上有与丝杠相配的圆孔，丝杠能在其中转动，可滑动的轭铁在止推螺帽和丝杠的限定下，可沿丝杠的轴线在滑道上往复运动。6和7分别是两块NdFeB磁铁，两块磁铁互相吸引。磁铁6右侧是S极，磁铁7左侧是N极。8是固定的轭铁的部分剖面图。9是固定螺丝。10是两个同样的非铁磁性不锈钢套盒。可滑动轭铁和固定的轭铁都由铁磁材料制成。
[0028]磁铁6吸在可滑动的轭铁5上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁5上。磁铁7吸在固定的轭铁8上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁8上。在丝杠I的驱动下，可滑动的轭铁5，沿滑道向移动，磁铁6和7逐渐接近，两极间的磁场逐渐增加。
[0029]当两个磁极距离依次为:120mm、100mm、80mm、60mm、40mm、20mm、1mm和 5mm 时，其中心部位平均磁场(N到S极方向)依次为:160mT、210mT、310mT、400mT、560mT、870mT、1050mT 和 1150mT。
[0030]实施例2
[0031]用两块NdFeB永磁铁做磁极，两块永磁铁其中一块固定，另一块固定在滑块上，滑块上用螺纹带动.滑块可在滑道上移动，如图2所示:在图2中，I为丝杠，丝杠的一端带有圆孔，用园棒穿过圆孔，可带动丝杠旋转。2为固定块的剖面图，固定块上有与丝杠相配的螺纹。3是滑道的剖面图，滑道由铁磁材料制成。4是止推螺帽，固定在丝杠的另一端。5是可滑动的轭铁部分剖面图，可滑动轭铁上有与丝杠相配的圆孔，丝杠能在其中转动，可滑动的轭铁在止推螺帽和丝杠的限定下，可沿丝杠的轴线在滑道上往复运动。
[0032]6和7分别是两块NdFeB磁铁，两块磁铁S极相对，互相排斥。8是固定的轭铁的部分剖面图。9是固定螺丝。10是两个同样的非铁磁性不锈钢套盒。可滑动轭铁和固定的轭铁都由铁磁材料制成。磁铁6吸在可滑动的轭铁5上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁5上。磁铁7吸在固定的轭铁8上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁8上。在丝杠I的驱动下，可滑动的轭铁5，沿滑道向移动，磁铁6和7逐渐接近，两极间的磁场排斥力，逐渐增加。图2中M点位于两磁级底边中点连线，正下方，当两极间的磁场排斥力逐渐增加，M点的磁场在平行两个磁极平面方向上同样发生变化，从而达到调解磁场的目的。
[0033]当两个磁极距离依次为:100mm、40mm和1mm时,在M点部位，平行两磁级底边的平面内测得的最大磁场依次为:0.5mT、50mT和900mT，M点位于两磁级底边中点连线，正下方18_处。
[0034]实施例3
[0035]用两块NdFeB永磁铁做磁极，两块永磁铁其中一块固定，另一块固定在滑块上，滑块上用螺纹带动.滑块可在滑道上移动，在图3中I为丝杠，丝杠的一端带有圆孔，用园棒穿过圆孔，可带动丝杠旋转。2为固定块的剖面图，固定块上有与丝杠相配的螺纹。3是滑道的剖面图，滑道由铁磁材料制成。4是止推螺帽，固定在丝杠的另一端。5是可滑动的轭铁部分剖面图，可滑动轭铁上有与丝杠相配的园孔，丝杠能在其中转动，可滑动的轭铁在止推螺帽和丝杠的限定下，可沿丝杠的轴线在滑道上往复运动。6和7分别是两块NdFeB磁铁，磁铁N极上固定和S极相对，为提高局部磁场，N极和S极分别固定锥状磁轭11和12。11和12可以由NdFeB制成，也可以由铁磁材料制成。8是固定的轭铁的部分剖面图。9是固定螺丝。10是两个同样的非铁磁性不锈钢套盒。可滑动轭铁和固定的轭铁都由铁磁材料制成。
[0036]磁铁6吸在可滑动的轭铁5上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁5上。磁铁7吸在固定的轭铁8上，并用不锈钢套盒10套上，用固定螺丝固定在轭铁8上。在丝杠I的驱动下，可滑动的轭铁5，沿滑道向移动，锥状磁轭11和12，逐渐接近，锥状磁轭的两极间的磁场，逐渐增加，从而达到调解磁场的目的。
[0037]当两个磁极距离依次为:11mm和3mm时,其中心部位平均磁场(N到S极方向)依次为:1200mT 和 1650mT。
【权利要求】
1.一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于按照以下步骤进行:将两块永磁体分别固定在两块轭铁上，两块永磁体与轭铁形成凹状空间，形成静磁场；一块轭铁固定，另一块轭铁可滑动，通过调节两个磁体的距离，来变化静磁场。
2.按照权利要求1所述的一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于两块磁体的充磁方向与滑动磁体的滑动方向相同。
3.按照权利要求1所述的一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于两块永磁体的磁极同极相对，即N极对N极，或S极对S极。
4.按照权利要求1所述的一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于两块永磁体的磁极异极相对，即N极对S极。
5.按照权利要求1所述的一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于用丝杠驱动轭铁。
6.按照权利要求1所述的一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于使用的永磁体材料是NdFeB。
7.按照权利要求1所述的一种用永磁体建立可调静磁场的方法，其特征在于为增加磁场，在两块永磁体上固定锥状磁轭。
【文档编号】H01F7/02GK104051121SQ201410244657
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月4日 优先权日:2014年6月4日
【发明者】耿殿禹, 金铮, 金星, 耿天贺, 刘伟 申请人:中国科学院金属研究所