微小圆环形间隙的磁场强度测量装置及其使用方法与流程

本发明属于技术圆环间隙磁场测量领域，具体涉及一种微小圆环形间隙的磁场强度测量装置及其使用方法。

背景技术：

1、目前航空、航天、船舶等使用的惯性器件均需内部形成稳定的固定磁场来实现反馈回路的力矩反馈。惯性器件的石英加速度计及挠性加速度计内部固定磁场采用磁钢安装于底座形成环形间隙的磁路，该磁路的磁场强度测量通常采用霍尔元件测量磁钢表面磁场强度，与实际的气隙磁场测量存在测量误差，同时霍尔元件在频繁使用的过程易发生损坏，因此，有必要设计一种适用于微小圆环间隙的磁场强度测量装置来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明解决的技术问题：提供一种微小圆环形间隙的磁场强度测量装置及其使用方法，采用包括有测磁套筒、感应线圈和数字三用表的微小圆环形间隙的磁场强度测量装置，并结合电磁感应原理，解决在微小圆环气隙磁场测量过程中采用霍尔元件测量磁钢表面磁场强度时与实际的气隙磁场测量存在测量误差的问题，消除霍尔元件在频繁使用的过程易发生损坏的问题，结构简单、操作便捷、可自行制作、成本低并具有很好的推广使用性等特点，有很大的应用价值。

2、本发明采用的技术方案：微小圆环形间隙的磁场强度测量装置，包括测磁套筒、感应线圈和数字三用表，所述测磁套筒右端外圆周壁上制有环形槽，且缠绕于环形槽内的感应线圈首尾两端与测磁套筒左端面的线路接线板固定连接，所述线路接线板通过导线与数字三用表连接，所述测磁套筒右端面同心制有与测试件中部的磁棒适配的圆槽，所述测试件与测磁套筒右端插接时感应线圈位于测试件和测磁套筒之间，并通过数字三用表依次对测试件与测磁套筒插装未运动状态以及测试件右移脱离测磁套筒时运动状态的感应电压进行检测。

3、其中，所述环形槽左侧槽壁上制有两个与测磁套筒左端面连通的走线孔，且感应线圈首尾两端分别穿过两个走线孔与测磁套筒左端面的线路接线板固定连接。

4、进一步地，所述线路接线板粘接固定于测磁套筒左端面上。

5、进一步地，所述测试件呈一端开口而另一端封口的环形结构，所述磁棒同轴固定于测试件封口端内端面上，所述磁棒外圆周壁与测试件内孔壁形成的环形区域为微小圆环形间隙，且测试件与测磁套筒右端插接时测磁套筒右端环壁以及感应线圈位于微小圆环形间隙内。

6、进一步地，所述测磁套筒采用有机玻璃加工而成。

7、微小圆环形间隙的磁场强度测量装置的使用方法，包括以下步骤：

8、1)将测试件同轴插装于测磁套筒右端，使得测磁套筒右端环壁以及感应线圈位于微小圆环形间隙内，并记录测试件未运动时的磁通量此时数字三用表上显示的电压值为零；

9、2)使测试件沿着测磁套筒轴向向右运动脱离测磁套筒，此时，感应线圈切割磁力线运动，记录测试件运动状态时微小圆环形间隙的磁通量此时，数字三用表上显示的电压值为e；

10、3)结合法拉第电磁感应原理得：而磁通量的变化量则e＝nδbs/δt，上式中，n为感应线圈的匝数，s为圆槽的截面积，δb为磁场强度变化值，测试时间δt为0.8s，其中，测试件安装于测磁套筒时的初始磁通量为0，即δb变化值即为微小圆环形间隙的磁场强度b；

11、4)由测试的电压值e、测试时间δt、感应线圈的匝数n以及圆槽的截面积即可得到微小圆环形间隙的磁场强度b，即b＝eδt/(ns)。

12、本发明与现有技术相比的优点：

13、1、本技术方案采用包括有测磁套筒、感应线圈和数字三用表的微小圆环形间隙的磁场强度测量装置，为微小圆环形间隙的磁场强度的确定提供感应电压参数的测量条件，测量结构简单、操作便捷、可自行制作、成本低；

14、2、本技术方案载微小圆环形间隙的磁场强度测量装置结构的基础上，结合电磁感应原理，解决在微小圆环气隙磁场测量过程中采用霍尔元件测量磁钢表面磁场强度时与实际的气隙磁场测量存在测量误差的问题，消除霍尔元件在频繁使用的过程易发生损坏的问题；

15、3、本技术方案测量误差小，测量精度高，实用性好，可应用于所有环形间隙的磁场强度的测量，具有很好的推广使用性等特点，有很大的应用价值。

技术特征：

1.微小圆环形间隙的磁场强度测量装置，其特征在于：包括测磁套筒(1)、感应线圈(2)和数字三用表(5)，所述测磁套筒(1)右端外圆周壁上制有环形槽(8)，且缠绕于环形槽(8)内的感应线圈(2)首尾两端与测磁套筒(1)左端面的线路接线板(3)固定连接，所述线路接线板(3)通过导线(4)与数字三用表(5)连接，所述测磁套筒(1)右端面同心制有与测试件(7)中部的磁棒(9)适配的圆槽(6)，所述测试件(7)与测磁套筒(1)右端插接时感应线圈(2)位于测试件(7)和测磁套筒(1)之间，并通过数字三用表(5)依次对测试件(7)与测磁套筒(1)插装未运动状态以及测试件(7)右移脱离测磁套筒(1)时运动状态的感应电压进行检测。

2.根据权利要求1所述的微小圆环形间隙的磁场强度测量装置，其特征在于：所述环形槽(8)左侧槽壁上制有两个与测磁套筒(1)左端面连通的走线孔，且感应线圈(2)首尾两端分别穿过两个走线孔与测磁套筒(1)左端面的线路接线板(3)固定连接。

3.根据权利要求1所述的微小圆环形间隙的磁场强度测量装置，其特征在于：所述线路接线板(3)粘接固定于测磁套筒(1)左端面上。

4.根据权利要求1所述的微小圆环形间隙的磁场强度测量装置，其特征在于：所述测试件(7)呈一端开口而另一端封口的环形结构，所述磁棒(9)同轴固定于测试件(7)封口端内端面上，所述磁棒(9)外圆周壁与测试件(7)内孔壁形成的环形区域为微小圆环形间隙，且测试件(7)与测磁套筒(1)右端插接时测磁套筒(1)右端环壁以及感应线圈(2)位于微小圆环形间隙内。

5.根据权利要求1或2或3或4所述的微小圆环形间隙的磁场强度测量装置，其特征在于：所述测磁套筒(1)采用有机玻璃加工而成。

6.微小圆环形间隙的磁场强度测量装置的使用方法，其特征在于包括以下步骤：

技术总结
提供一种微小圆环形间隙的磁场强度测量装置及其使用方法，将缠绕于环形槽内的感应线圈首尾两端与测磁套筒左端面的线路接线板固定连接，线路接线板通过导线与数字三用表连接，测磁套筒右端面同心制有与测试件中部的磁棒适配的圆槽，测试件与测磁套筒右端插接时感应线圈位于测试件和测磁套筒之间，并通过数字三用表依次对测试件与测磁套筒插装未运动状态以及测试件右移脱离测磁套筒时运动状态的感应电压进行检测，从而结合测试时间确定微小圆环形间隙的磁场强度。本发明解决在微小圆环气隙磁场测量过程中采用霍尔元件测量磁钢表面磁场强度时与实际的气隙磁场测量存在测量误差的问题，消除霍尔元件在频繁使用的过程易发生损坏的问题，成本低。

技术研发人员：徐龙,郭彩萍,袁迪,李婧,朱喜鑫
受保护的技术使用者：陕西宝成航空仪表有限责任公司
技术研发日：
技术公布日：2024/3/5