一种磁偏角测量仪及其测量方法与流程

本发明涉及磁偏角测量，更具体的说是涉及一种磁偏角测量仪及其测量方法。

背景技术：

1、磁偏角是磁体具有磁力的重要特性之一，它可以帮助人们揭示磁体方位，磁偏角主要研究有磁性体的防线，其方位与地磁场和磁体的形状相关，磁偏角是从极北或极南指向磁体的角度，也可以形容为磁体的磁场方向；

2、一般磁通计要连接单线圈或亥姆霍兹线圈来进行测量，只能测量垂直方向上的磁通量，难以同时测出x/y/z三轴方向上的磁偏角。

技术实现思路

1、针对现有技术存在的不足，本发明的目的在于提供一种磁偏角测量仪及其测量方法，用于同时测出x/y/z三轴方向上的磁偏角。

2、为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种磁偏角测量仪，包括磁力检测仪以及基台，所述基台上设置有第一线圈组、第二线圈组以及第三线圈组，所述第一线圈组包括两个相互平行的第一亥姆霍茨线圈，所述第二线圈组包括两个相互平行的第二亥姆霍茨线圈，所述第三线圈组包括两个相互平行的第三亥姆霍茨线圈，所述第一亥姆霍茨线圈的外径大于所述第二亥姆霍茨线圈的外径，所述第二亥姆霍茨线圈的外径大于所述第三亥姆霍茨线圈的外径，所述第一亥姆霍茨线圈与所述第二亥姆霍茨线圈之间垂直设置，所述第二亥姆霍茨线圈与所述第三亥姆霍茨线圈之间垂直设置，所述第一亥姆霍茨线圈与所述第三亥姆霍茨线圈之间垂直设置，并且所述第三亥姆霍茨线圈水平设置，所述第一线圈组、所述第二线圈组以及所述第三线圈组均与所述磁力检测仪电连接。

3、作为本发明的进一步改进，所述第一亥姆霍茨线圈包括支架以及线圈，所述支架与所述基台之间固定连接，所述支架上开设有多个定位槽，所述第二亥姆霍茨线圈穿过所述定位槽。

4、作为本发明的进一步改进，所述第三亥姆霍茨线圈上固定连接有工装件。

5、作为本发明的进一步改进，所述磁力检测仪包括触控屏以及三个电路板，三个所述电路板分别与所述第一线圈组、所述第二线圈组以及所述第三线圈组电连接，所述触控屏与所述电路板电连。

6、一种磁偏角测量仪的测量方法，包括测量步骤以及上述的一种磁偏角测量仪，所述测量步骤包括：

7、s1：获得第一线圈组、第二线圈组以及第三线圈组的线圈系数以及补偿值；

8、s2：获得第一线圈组、第二线圈组以及第三线圈组的磁矩；

9、s3：获得产品磁通量；

10、s4：根据磁通量计算总磁矩以及三个磁偏角。

11、作为本发明的进一步改进，所述总磁矩的计算公式为：

12、

13、其中，m总为总磁矩，mx为第一线圈组的磁矩，my为第二线圈组的磁矩，mz为第三线圈组的磁矩，t为补偿值。

14、作为本发明的进一步改进，所述补偿值t的计算公式为：

15、tx＝lbx，ty＝lby，tz＝lbz；

16、其中，bx为x轴方向的磁通量，by为y轴方向的磁通量，bz为z轴方向的磁通量，l为系数。

17、作为本发明的进一步改进，所述系数l的计算公式为：

18、

19、其中，kx为第一线圈组的线圈系数，ky为第二线圈组的线圈系数，kz为第三线圈组的线圈系数。

20、作为本发明的进一步改进，所述磁偏角的计算公式为：

21、αz＝cos-1mz/m总；

22、αy＝cos-1my/m总；

23、αx＝cos-1mx/m总；

24、其中，αz为z轴方向的磁偏角；αy为y轴方向的磁偏角；αx为x轴方向的磁偏角。

25、本发明的有益效果：本发明中通过第一线圈组、第二线圈组以及第三线圈组对磁铁的x轴方向、y轴方向以及z轴方向的磁偏角进行测量，可以同时测量出三个方向的磁偏角，并且通过补偿值可以对总磁矩进行补偿，使得计算出的总磁矩更加准确。

技术特征：

1.一种磁偏角测量仪，其特征在于：包括磁力检测仪(1)以及基台(2)，所述基台(2)上设置有第一线圈(32)组(3)、第二线圈(32)组以及第三线圈(32)组，所述第一线圈(32)组(3)包括两个相互平行的第一亥姆霍茨线圈(32)，所述第二线圈(32)组包括两个相互平行的第二亥姆霍茨线圈(32)，所述第三线圈(32)组包括两个相互平行的第三亥姆霍茨线圈(32)，所述第一亥姆霍茨线圈(32)的外径大于所述第二亥姆霍茨线圈(32)的外径，所述第二亥姆霍茨线圈(32)的外径大于所述第三亥姆霍茨线圈(32)的外径，所述第一亥姆霍茨线圈(32)与所述第二亥姆霍茨线圈(32)之间垂直设置，所述第二亥姆霍茨线圈(32)与所述第三亥姆霍茨线圈(32)之间垂直设置，所述第一亥姆霍茨线圈(32)与所述第三亥姆霍茨线圈(32)之间垂直设置，并且所述第三亥姆霍茨线圈(32)水平设置，所述第一线圈(32)组(3)、所述第二线圈(32)组以及所述第三线圈(32)组均与所述磁力检测仪(1)电连接。

2.根据权利要求1所述的一种磁偏角测量仪，其特征在于：所述第一亥姆霍茨线圈(32)包括支架(31)以及线圈(32)，所述支架(31)与所述基台(2)之间固定连接，所述支架(31)上开设有多个定位槽(33)，所述第二亥姆霍茨线圈(32)穿过所述定位槽(33)。

3.根据权利要求2所述的一种磁偏角测量仪，其特征在于：所述第三亥姆霍茨线圈(32)上固定连接有工装件(6)。

4.根据权利要求1所述的一种磁偏角测量仪，其特征在于：所述磁力检测仪(1)包括触控屏以及三个电路板，三个所述电路板分别与所述第一线圈(32)组(3)、所述第二线圈(32)组以及所述第三线圈(32)组电连接，所述触控屏与所述电路板电连。

5.一种磁偏角测量仪的测量方法，其特征在于：包括测量步骤以及权利要求1至4任意一项所述的一种磁偏角测量仪，所述测量步骤包括：

6.根据权利要求5所述的一种磁偏角测量仪的测量方法，其特征在于：所述总磁矩的计算公式为：

7.根据权利要求6所述的一种磁偏角测量仪的测量方法，其特征在于：所述补偿值t的计算公式为：

8.根据权利要求7所述的一种磁偏角测量仪的测量方法，其特征在于：所述系数l的计算公式为：

9.根据权利要求7所述的一种磁偏角测量仪的测量方法，其特征在于：所述磁偏角的计算公式为：

技术总结
本发明涉及磁偏角测量技术领域，公开了一种磁偏角测量仪及其测量方法，其技术方案要点是包括磁力检测仪以及基台，基台上设置有第一线圈组、第二线圈组以及第三线圈组，第一线圈组包括两个相互平行的第一亥姆霍茨线圈，通过第一线圈组、第二线圈组以及第三线圈组对磁铁的X轴方向、Y轴方向以及Z轴方向的磁偏角进行测量，可以同时测量出三个方向的磁偏角，并且通过补偿值可以对总磁矩进行补偿，使得计算出的总磁矩更加准确。

技术研发人员：陈齐,司书南,王伟红
受保护的技术使用者：宁波睿驰磁材科技有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/5/27