CN117347929A - 一种磁场可控角度可控的磁测试装置及测量方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及磁场测量技术领域，特别涉及一种磁场可控角度可控的磁测试装置及测量方法。磁测试装置包括：用于屏蔽地球磁场和外界扰动磁场的磁屏蔽组件和用于带动被测件(7)进行旋转的无磁转台组件；无磁转台组件的无磁转台驱动器(5)和无磁转台控制器(6)均放置在磁屏蔽组件外部，以避免对磁屏蔽组件内的磁场产生影响；无磁转台驱动器(5)在人工手动控制下或无磁转台控制器(6)电动控制下，通过无磁转台驱动杆(4)带动无磁转台载物台(3)进行旋转，置于无磁转台载物台(3)上的被测件(7)随无磁转台载物台(3)进行旋转。本发明通用性强，适用于任何与旋转角度相关的磁场测量，且不受外界磁场扰动，测量准确度高。
Description
技术领域
本发明涉及磁场测量技术领域，特别涉及一种磁场可控角度可控的磁测试装置及测量方法。
背景技术
磁性是物质的基本属性，磁场是空间存在的基本物理场，是许多科学研究中需要探测的基本物理属性。在弱磁测量领域，材料磁性对设备的影响更加明显，针对材料磁性的测试技术方面是值得关注的。磁力仪或磁强计是一种重要的弱磁场测量仪器本文统称磁力仪，为了获得更加准确的磁场数据针对磁力仪仪器尤其要注意矢量磁力仪零点准确度测试和标量磁力仪转向差测试等。
申请号为202011486922.X的发明申请公开了一种磁矩的测量装置及方法。该装置需要在磁屏蔽筒内产生200nT～20000nT的本底磁场，利用抽运-检测型原子磁力仪进行测量。采用人工手动或者采用电控位移台在平行本底磁场方向，缓慢线性移动或台阶式增大待测样品与铷泡的间距，进而测量被测样品磁矩。
但是，申请号为202011486922.X提供的磁矩的测量装置及方法仅可在磁屏蔽筒具有200nT～20000nT的本底磁场环境下，测量被测样品的磁矩，不可在近零磁环境的磁屏蔽筒内工作。而且，该发明申请是原位测量磁性样品的磁矩，因此不具备转动磁性样品的能力，无法用于矢量磁力仪零点准确度和标量磁力仪转向差等测试，通用性不强。然而，前国内针对弱磁磁力仪的零点准确度等性能测试还没有标准的标定测量仪器。
发明内容
本发明的目的在于，克服现有磁性测量装置通用性不强、不可在近零磁环境的磁屏蔽筒内工作、无法进行矢量磁力仪零点准确度测量和标量磁力仪转向差测试的问题，从而提供一种磁场可控角度可控的磁测试装置。本发明提供的装置既可产生覆盖地球磁场强度的磁场，又可工作在屏蔽筒内近零磁环境下，利用角度可控的无磁转台装置旋转被测样品进行任何与旋转角度相关的磁场测量，例如实现材料磁性测量、矢量磁力仪零点准确度测量、标量磁力仪转向差测量和磁力仪量程及线性度测量。
为解决上述技术问题，本发明的技术方案所提供的磁场可控角度可控的磁测试装置，
包括：磁屏蔽组件和无磁转台组件；其中，
所述磁屏蔽组件，包括：配置有磁屏蔽筒盖2的磁屏蔽筒1，用于屏蔽地球磁场和外界扰动磁场；
所述无磁转台组件包括：无磁转台载物台3、无磁转台驱动杆4、无磁转台驱动器5和无磁转台控制器6；其中，
所述无磁转台驱动杆4一端穿过磁屏蔽筒1一侧的通孔进入磁屏蔽筒1，与无磁转台载物台3连接，另一端与设置在磁屏蔽筒1外部的所述无磁转台驱动器5连接；
所述无磁转台驱动器5和无磁转台控制器6均放置在磁屏蔽筒1外部，以避免对磁屏蔽筒1内的磁场产生影响；所述无磁转台驱动器5在人工手动控制下或无磁转台控制器6电动控制下，通过无磁转台驱动杆4带动无磁转台载物台3进行旋转，置于无磁转台载物台3上的被测件7随无磁转台载物台3进行旋转。
作为上述装置的一种改进，所述磁屏蔽筒1在无磁转台载物台3的中心对应位置设置有通孔，用于使被测件7穿过所述通孔，并固定在无磁转台载物台3上。
作为上述装置的一种改进，所述无磁转台驱动器5在人工手动控制下或无磁转台控制器6电动控制下，通过无磁转台驱动杆4带动无磁转台载物台3进行360°全向旋转。
作为上述装置的一种改进，所述磁测试装置还包括：置于磁屏蔽筒1内部的监视磁力仪探头12；所述监视磁力仪探头12垂直于所述无磁转台驱动杆4的轴向方向设置，用于监测被测件7的磁场；所述监视磁力仪探头12的连接线穿过磁屏蔽筒1的通孔与设置在磁屏蔽筒1外部的监视磁力仪探头控制器13连接。
作为上述装置的一种改进，所述磁测试装置还包括：磁场发生元件，所述磁场发生元件置于所述磁屏蔽筒1内部，用于提供可控人工磁场；其中，
所述磁场发生元件包括：置于磁屏蔽筒1内部的一组人工磁场线圈或不同轴向的若干组人工磁场线圈，其中，每组人工磁场线圈包括：对称设置在无磁转台载物台3两侧的第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9，用于提供所述可控人工磁场；
所述第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9由置于所述磁屏蔽筒1外部的筒外电流源10驱动；所述筒外电流源10利用穿过磁屏蔽筒1通孔的导线与第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9连接。
为提供本发明的另一目的，本发明还提供一种测量材料磁矩的方法，基于上述的磁场可控角度可控的磁测试装置实现，所述方法包括以下步骤：
将被测材料固定在所述无磁转台载物台3的中心；
关闭所述磁屏蔽筒盖2，使磁屏蔽筒盖2与磁屏蔽筒1屏蔽地球磁场和外界扰动磁场；
旋转所述无磁转台载物台3，使被测材料随无磁转台载物台3旋转一个360°或连续旋转多个360°，并在所述无磁转台载物台3转动过程中，同时利用监视磁力仪探头12测得连续变化的磁场数据；
将监视磁力仪探头12测得的一个360°内的连续变化的磁场数据或多个360°内的连续变化的磁场数据的平均值作为连续磁场强度BM；根据所述连续磁场强度BM随旋转角度的变化量和与监视磁力仪探头12到被测材料中心的距离L的关系，计算得到被测材料的磁矩，以用于评估被测材料剩磁。
为提供本发明的另一目的，本发明还提供一种测量矢量磁力仪零点准确度的方法，基于上述的磁场可控角度可控的磁测试装置实现，矢量磁力仪包括：被测磁力仪探头14和被测磁力仪控制器11；所述方法包括以下步骤：
将被测磁力仪探头14通过磁屏蔽筒1上方的通孔穿入磁屏蔽筒内，固定在所述无磁转台载物台3的中心；
关闭所述磁屏蔽筒盖2，使磁屏蔽筒盖2与磁屏蔽筒1屏蔽地球磁场和外界扰动磁场；
打开所述被测磁力仪控制器11和被测磁力仪探头14，使所述被测磁力仪探头14基于被测磁力仪控制器11的控制开始工作；将无磁转台载物台3初始位置设为0°位置，记录0°位置时被测磁力仪探头14测得的任意一方向的磁场数据B1，将该方向记为Y轴方向；
旋转所述无磁转台载物台3，所述被测磁力仪探头14随无磁转台载物台3在Y轴方向上旋转180°，将无磁转台载物台3停止转动后的位置记为180°位置，记录180°位置上所述被测磁力仪探头14测得的Y轴方向的磁场数据B2；
所述筒外电流源10设置多个不同的电流值，在筒外电流源10的驱动下，Y轴方向上的一组所述人工磁场线圈的第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9产生Y轴方向与电流值对应的多个稳定磁场B，使被测磁力仪探头14分别在每个稳定磁场B环境下工作，旋转无磁转台载物台3并记录每个稳定磁场B环境下，0°位置Y轴方向的磁场数据B1和180°位置Y轴方向的磁场数据B2；
利用所述被测磁力仪探头14测得的多个磁场数据B1和多个磁场数据B2，得到矢量磁力仪在每个磁场环境下对应的Y轴零点准确度ΔB，其中，ΔB＝(B1+B2)/2。
为提供本发明的另一目的，本发明还提供一种测量标量磁力仪转向差的方法，基于上述的磁场可控角度可控的磁测试装置实现，标量磁力仪包括：被测磁力仪探头14和被测磁力仪控制器11；所述方法包括以下步骤：
将被测磁力仪探头14固定在所述无磁转台载物台3的中心；
关闭所述磁屏蔽筒盖2，使磁屏蔽筒盖2与磁屏蔽筒1屏蔽地球磁场和外界扰动磁场；
打开筒外电流源10，使任意一组人工磁场线圈的第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9在筒外电流源10的驱动下，产生100nT的稳定磁场B；打开被测磁力仪控制器11和被测磁力仪探头14，使所述被测磁力仪探头14基于被测磁力仪控制器11的控制工作；将无磁转台载物台3初始位置设为0°位置，记录0°位置时被测磁力仪探头14任意一方向磁场数据B0，并将该方向记为Y轴方向；
在360°内旋转无磁转台载物台3n个不同角度，以获得n个角度分别对应的磁场强度Bn；基于n个磁场强度Bn，获得所述标量磁力仪360°的转向差数据。
为提供本发明的另一目的，本发明还提供一种测量磁力仪量程和线性度的方法，基于上述的磁场可控角度可控的磁测试装置实现，磁力仪包括：被测磁力仪探头14和被测磁力仪控制器11，所述方法包括以下步骤：
将被测磁力仪探头14固定在所述无磁转台载物台3的中心；
打开筒外电流源10，使任意一组人工磁场线圈的第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9在筒外电流源10的驱动下，产生稳定磁场B′；
设置所述筒外电流源10生成不同的电流值I1，I2，I3，···In，通过所述第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9的线圈系数，计算得到相应电流驱动下，第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9产生的磁场值B′1，B′2，B′3，···B′n；
打开被测磁力仪控制器11和被测磁力仪探头14，使所述被测磁力仪探头14基于被测磁力仪控制器11的控制工作，并分别记录磁场值B′1，B′2，B′3，···B′n环境下，被测磁力仪探头14测得的任意一方向的对应的磁场数据B1，B2，B3，···Bn，并将该方向记为Y轴方向；
根据第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9产生的磁场值B′1，B′2，B′3，···B′n以及被测磁力仪探头14测得的对应的磁场数据B1，B2，B3，···Bn，画出所述磁力仪在Y轴方向的量程和线性度。
本发明的优点在于，本发明提供的磁场可控角度可控的磁测试装置，通过磁屏蔽组件屏蔽外界磁场，使测试不受外界磁场扰动，通过无磁转台组件带动测试件进行旋转，通用性强，适用于任何与旋转角度相关的磁场测量应用，如实现材料磁性测量、矢量磁力仪零点准确度测量、标量磁力仪转向差测量和磁力仪量程及线性度测量；使用本发明的磁场可控角度可控的磁测试装置测试磁力仪性能时，被测磁力仪探头14可穿过屏蔽筒1通孔放置在无磁转台载物台的中央。根据测量轴向要求和旋转无磁转台载物台的位置可在屏蔽筒1内部放置不同方向的人工磁场线圈，人工磁场线圈在筒外电流源10的驱动下可提供测试所需磁场，旋转载物台方向可进行矢量磁力仪零点准确度测试和标量磁力仪转向差测试。
附图说明
图1是磁场可控角度可控的磁测试装置结构第一侧视图；
图2是用于测量材料磁性的装置侧视图；
图3是用于测量材料磁性的装置俯视图；
图4(a)是用于测量磁力仪准确性的装置侧视图；
图4(b)是用于测量磁力仪准确性的装置俯视图；
图5是一组矢量磁力仪零点准确度测量数据。
附图标识
1、磁屏蔽筒 2、磁屏蔽筒盖 3、无磁转台载物台
4、无磁转台驱动杆 5、无磁转台驱动器 6、无磁转台控制器
7、被测件 8、第一人工磁场线圈 9、第二人工磁场线圈
10、筒外电流源 11、被测磁力仪控制器 12、监视磁力仪探头
13监视磁力仪控制器 14、被测磁力仪探头
具体实施方式
以下结合实施例进一步说明本发明所提供的技术方案。
本发明所提出的磁测试装置主要包括磁屏蔽筒和无磁转台。
所述磁屏蔽筒用于屏蔽地球磁场和外界扰动磁场，使筒内处于近零磁环境下。所述磁屏蔽筒配有磁屏蔽筒盖，关闭磁屏蔽筒盖后，无磁转台载物台可在控制器的作用下进行360°全向自由旋转。
所述无磁转台的驱动器和控制器均放置在磁屏蔽筒外进行驱动杆的旋转控制，避免对筒内磁场产生影响。所述无磁转台的驱动杆穿过磁屏蔽筒下方的通孔进入磁屏蔽筒中，其顶端固定一载物台，用于放置和固定被测件。可调节驱动杆的长度使被测件位于磁屏蔽筒的中央，保证被测件放置在筒内磁场均匀区内。
使用该装置测量材料磁性时，可在垂直于旋转轴的方向上固定一个监视磁力仪探头12用于测量并采集磁场数据，通过对材料连续旋转360°得到材料该方向的磁矩大小。
下面结合本发明具体实施例的附图，进一步阐述本发明所提出的一种磁场可控角度可控的磁测试装置及测量方法。
实施例1
一种磁场可控角度可控的磁测试装置，
如图1所示，所述磁测试装置包括：磁屏蔽组件和无磁转台组件；其中，
所述磁屏蔽组件，包括：配置有磁屏蔽筒盖2的磁屏蔽筒1，用于屏蔽地球磁场和外界扰动磁场；
所述无磁转台组件包括：无磁转台载物台3、无磁转台驱动杆4、无磁转台驱动器5和无磁转台控制器6；其中，
所述无磁转台驱动杆4一端穿过磁屏蔽筒1一侧的通孔进入磁屏蔽筒1，与无磁转台载物台3连接，另一端与设置在磁屏蔽筒1外部的所述无磁转台驱动器5连接。
磁屏蔽筒1和无磁转台***放置在地面上，磁屏蔽筒1配有磁屏蔽筒盖2，关闭筒盖后可用于屏蔽地球磁场。无磁转台驱动器5和无磁转台控制器6均放置在磁屏蔽筒外避免影响筒内磁场。无磁转台驱动杆4通过磁屏蔽筒下方的通孔穿入，上方固定一无磁转台载物台3。所述无磁转台驱动器5在人工手动控制下或无磁转台控制器6电动控制下，通过无磁转台驱动杆4带动无磁转台载物台3进行旋转；所述磁屏蔽筒1在无磁转台载物台3的中心对应位置设置有通孔，用于使被测件7穿过所述通孔，并固定在无磁转台载物台3上。利用该装置进行测试时被测件7可固定放置在载物台3的中央，随载物台旋转。
优选地，所述无磁转台驱动器5在人工手动控制下或无磁转台控制器6电动控制下，通过无磁转台驱动杆4带动无磁转台载物台3进行360°全向旋转。
优选地，如图2和图3所示，所述磁测试装置还包括：置于磁屏蔽筒1内部的监视磁力仪探头12；所述监视磁力仪探头12垂直于所述无磁转台驱动杆4的轴向方向设置，用于监测被测件7的磁场；所述监视磁力仪探头12的连接线穿过磁屏蔽筒1的通孔与设置在磁屏蔽筒1外部的监视磁力仪探头控制器13连接。进行材料磁性测量时，监视磁力仪探头12从一侧的通孔穿入，并固定在垂直于无磁转台旋转轴的方向上。
优选地，所述磁测试装置还包括：磁场发生元件，所述磁场发生元件置于所述磁屏蔽筒1内部，用于提供可控人工磁场；其中，所述磁场发生元件包括：置于磁屏蔽筒1内部的一组人工磁场线圈或不同轴向的若干组人工磁场线圈，其中，每组人工磁场线圈包括：对称设置在无磁转台载物台3两侧的第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9，用于提供所述可控人工磁场；所述第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9由置于所述磁屏蔽筒1外部的筒外电流源10驱动；所述筒外电流源10利用穿过磁屏蔽筒1通孔的导线与第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9连接。
在进行磁力仪零点准确度和转向差等测量时，可放置不同轴向的第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9在筒外电流源的驱动下产生稳定大小的所需磁场。
实施例2：
该实施例提供一种测量材料磁矩的方法，通过如图3所示的磁场可控角度可控的磁测试装置实现。
在无磁转台载物台3的中央固定被测材料7，关闭磁屏蔽筒盖2，使磁屏蔽筒盖2与磁屏蔽筒1屏蔽地球磁场和外界扰动磁场；
如图3中所示，驱动杆放置在Z轴方向，在XOY平面上固定一个监视磁力仪探头12进行磁场监测，旋转所述无磁转台载物台3，使被测材料随无磁转台载物台3旋转一个360°或连续旋转多个360°，并在所述无磁转台载物台3转动过程中，同时利用监视磁力仪探头12测得连续变化的磁场数据；
利用监视磁力仪探头12所测得的连续磁场数据(可连续旋转多圈，计算平均值)，根据磁场强度BM随角度的变化量和距离L的关系，可以计算得到被测材料磁矩，评估被测材料剩磁大小。
具体地，将监视磁力仪探头12测得的一个360°内的连续变化的磁场数据或多个360°内的连续变化的磁场数据的平均值作为连续磁场强度BM；根据所述连续磁场强度BM随旋转角度的变化量和与监视磁力仪探头12到被测材料中心的距离L的关系，计算得到被测材料的磁矩，以用于评估被测材料剩磁。
实施例3：
该实施例提供一种测量矢量磁力仪零点准确度的方法，通过如图4(a)和图4(b)所示的磁场可控角度可控的磁测试装置实现。矢量磁力仪包括：被测磁力仪探头14和被测磁力仪控制器11；所述方法包括以下步骤：
将被测磁力仪探头14通过磁屏蔽筒1上方的通孔穿入磁屏蔽筒1内，固定在无磁转台载物台3的中央，关闭磁屏蔽筒盖2，使磁屏蔽筒盖2与磁屏蔽筒1屏蔽地球磁场和外界扰动磁场；
初始位置，被测磁力仪控制器11控制被测磁力仪探头14开始工作。磁屏蔽筒1内存在一定大小的剩磁，将无磁转台载物台3初始位置记为0°位置。记录0°位置时被测磁力仪探头14所测得的Y轴方向的磁场数据B1。磁屏蔽筒内存在一定大小的剩磁，在此方法中，先不利用所述人工磁场线圈外加磁场。
旋转无磁转台载物台3，控制无磁转台载物台3在XOY平面上，即Y轴方向上旋转180°，将停止旋转后的位置记为180°位置。记录180°位置上被测磁力仪探头14所测得的Y轴方向的磁场数据B2。
在磁屏蔽筒1内Y轴方向放置第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9，在筒外电流源10的驱动下第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9产生Y方向稳定磁场B。筒外电流源10设置不同的电流值，使被测磁力仪探头14在不同的磁场环境下工作，旋转无磁转台载物台3并记录多组0°位置和180°位置的Y轴磁场数据B1和B2。整理数据可得到如图5所示的一定磁场环境下无磁转台载物台3从0°位置转到180°位置过程中被测磁力仪探头14所测得的Y轴磁场大小。
利用被测磁力仪探头14所测得的磁场数据，得到被测磁力仪探头14的Y轴零点准确度ΔB，其中，ΔB＝(B1+B2)/2。实际应用中，作为优选实施例，将无磁转台载物台3旋转不同的角度或者放置单轴、双轴和三轴人工磁场线圈，以用于测量磁力仪不同轴向的零点准确度。
实施例4：
该实施例提供一种测量标量磁力仪转向差的方法，通过如图4(a)和图4(b)所示的磁场可控角度可控的磁测试装置实现。标量磁力仪包括：被测磁力仪探头14和被测磁力仪控制器11；所述方法包括以下步骤：
将被测磁力仪探头14通过磁屏蔽筒1上方的通孔穿入磁屏蔽筒1内，固定在无磁转台载物台3的中央。
本实施例用于测量磁力仪Y轴方向的转向差，在筒内Y轴方向放置第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9，关闭磁屏蔽筒盖2，使磁屏蔽筒盖2与磁屏蔽筒1屏蔽地球磁场和外界扰动磁场；
在筒外电流源10的驱动下第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9在Y方向产生100nT的稳定磁场B。
初始位置，被测磁力仪控制器11控制被测磁力仪探头14开始工作。将初始位置记为0°位置，记录0°位置时被测磁力仪探头14所测得Y轴方向的磁场数据B0；
在360°内将无磁转台载物台3依次旋转n个不同角度，即可获得不同角度下对应的磁场强度Bn。旋转360°，基于n个磁场强度Bn，可获得被测磁力仪探测360°的转向差数据。
实际应用中，作为优选实施例，将无磁转台载物台3旋转不同的角度或者放置单轴、双轴和三轴人工磁场线圈，以用于测量磁力仪不同轴向的转向差。
实施例5：
该实施例提供一种测量磁力仪量程和线性度的方法，通过如图4(a)和图4(b)所示的磁场可控角度可控的磁测试装置实现。磁力仪包括：被测磁力仪探头14和被测磁力仪控制器11，所述方法包括以下步骤：
将被测磁力仪探头14通过磁屏蔽筒1上方的通孔穿入磁屏蔽筒1内，固定在无磁转台载物台3的中央。在筒内Y轴方向放置第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9，关闭磁屏蔽筒盖2。利用筒外电流源10驱动第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9产生稳定磁场B′。
所述筒外电流源10设置不同的电流值I1，I2，I3，···In，通过第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9线圈系数，计算得到相应电流驱动下Y轴上的第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9所产生的磁场大小B′1，B′2，B′3，···B′n。在被磁力仪控制器11的控制下被测磁力仪探头14开始工作，记录不同磁场环境下被测磁力仪探头14所测得的磁场数据B1，B2，B3，···Bn，
根据测得的多组实验数据，画出被测磁力仪探头14在Y轴方向的量程和线性度。
本实施例中放置了一组Y轴上的第一人工磁场线圈8和第二人工磁场线圈9。实际应用中，作为优选实施例，将无磁转台载物台3旋转不同的角度或者放置单轴、双轴和三轴人工磁场线圈，用于测量磁力仪不同轴向的量程和线性度。
从上述对本发明的具体描述可以看出，本发明提供的磁场可控角度可控的磁测试装置，通过磁屏蔽组件屏蔽外界磁场，使测试不受外界磁场扰动，通过无磁转台组件带动测试件进行旋转，通用性强，适用于任何与旋转角度相关的磁场测量应用，如实现材料磁性测量、矢量磁力仪零点准确度测量、标量磁力仪转向差测量和磁力仪量程及线性度测量；使用本发明的磁场可控角度可控的磁测试装置测试磁力仪性能时，被测磁力仪探头14可通过屏蔽筒1上方通孔放置在无磁转台载物台的中央。根据测量轴向要求和旋转无磁转台载物台的位置可在屏蔽筒1中央放置不同方向的人工磁场线圈，人工磁场线圈在筒外电流源10的驱动下可提供测试所需磁场，旋转载物台方向可进行矢量磁力仪零点准确度测试和标量磁力仪转向差测试等。
最后所应说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制。尽管参照实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (9)
1.一种磁场可控角度可控的磁测试装置，其特征在于，所述磁测试装置包括：磁屏蔽组件和无磁转台组件；其中，
所述磁屏蔽组件，包括：配置有磁屏蔽筒盖(2)的磁屏蔽筒(1)，用于屏蔽地球磁场和外界扰动磁场；
所述无磁转台组件包括：无磁转台载物台(3)、无磁转台驱动杆(4)、无磁转台驱动器(5)和无磁转台控制器(6)；其中，
所述无磁转台驱动杆(4)一端穿过磁屏蔽筒(1)一侧的通孔进入磁屏蔽筒(1)，与无磁转台载物台(3)连接，另一端与设置在磁屏蔽筒(1)外部的所述无磁转台驱动器(5)连接；
所述无磁转台驱动器(5)和无磁转台控制器(6)均放置在磁屏蔽筒(1)外部，以避免对磁屏蔽筒(1)内的磁场产生影响；所述无磁转台驱动器(5)在人工手动控制下或无磁转台控制器(6)电动控制下，通过无磁转台驱动杆(4)带动无磁转台载物台(3)进行旋转，置于无磁转台载物台(3)上的被测件(7)随无磁转台载物台(3)进行旋转。
2.根据权利要求1所述的磁场可控角度可控的磁测试装置，其特征在于，所述磁屏蔽筒(1)在无磁转台载物台(3)的中心对应位置设置有通孔，用于使被测件(7)穿过所述通孔，并固定在无磁转台载物台(3)上。
3.根据权利要求2所述的磁场可控角度可控的磁测试装置，其特征在于，所述无磁转台驱动器(5)在人工手动控制下或无磁转台控制器(6)电动控制下，通过无磁转台驱动杆(4)带动无磁转台载物台(3)进行360°全向旋转。
4.根据权利要求3所述的磁场可控角度可控的磁测试装置，其特征在于，所述磁测试装置还包括：置于磁屏蔽筒(1)内部的监视磁力仪探头(12)；所述监视磁力仪探头(12)垂直于所述无磁转台驱动杆(4)的轴向方向设置，用于监测被测件(7)的磁场；所述监视磁力仪探头(12)的连接线穿过磁屏蔽筒(1)的通孔与设置在磁屏蔽筒(1)外部的监视磁力仪探头控制器(13)连接。
5.根据权利要求3所述的一种磁场可控角度可控的磁测试装置，其特征在于，所述磁测试装置还包括：磁场发生元件，所述磁场发生元件置于所述磁屏蔽筒(1)内部，用于提供可控人工磁场；其中，
所述磁场发生元件包括：置于磁屏蔽筒(1)内部的一组人工磁场线圈或不同轴向的若干组人工磁场线圈，其中，每组人工磁场线圈包括：对称设置在无磁转台载物台(3)两侧的第一人工磁场线圈(8)和第二人工磁场线圈(9)，用于提供所述可控人工磁场；
所述第一人工磁场线圈(8)和第二人工磁场线圈(9)由置于所述磁屏蔽筒(1)外部的筒外电流源(10)驱动；所述筒外电流源(10)利用穿过磁屏蔽筒(1)通孔的导线与第一人工磁场线圈(8)和第二人工磁场线圈(9)连接。
6.一种测量材料磁矩的方法，基于权利要求4所述的磁场可控角度可控的磁测试装置实现，所述方法包括以下步骤：
将被测材料固定在所述无磁转台载物台(3)的中心；
关闭所述磁屏蔽筒盖(2)，使磁屏蔽筒盖(2)与磁屏蔽筒(1)屏蔽地球磁场和外界扰动磁场；
旋转所述无磁转台载物台(3)，使被测材料随无磁转台载物台(3)旋转一个360°或连续旋转多个360°，并在所述无磁转台载物台(3)转动过程中，同时利用监视磁力仪探头(12)测得连续变化的磁场数据；
将监视磁力仪探头(12)测得的一个360°内的连续变化的磁场数据或多个360°内的连续变化的磁场数据的平均值作为连续磁场强度BM；根据所述连续磁场强度BM随旋转角度的变化量和与监视磁力仪探头(12)到被测材料中心的距离L的关系，计算得到被测材料的磁矩，以用于评估被测材料剩磁。
7.一种测量矢量磁力仪零点准确度的方法，基于权利要求5所述的磁场可控角度可控的磁测试装置实现，矢量磁力仪包括：被测磁力仪探头(14)和被测磁力仪控制器(11)；所述方法包括以下步骤：
将被测磁力仪探头(14)通过磁屏蔽筒(1)上方的通孔穿入磁屏蔽筒内，固定在所述无磁转台载物台(3)的中心；
关闭所述磁屏蔽筒盖(2)，使磁屏蔽筒盖(2)与磁屏蔽筒(1)屏蔽地球磁场和外界扰动磁场；
打开所述被测磁力仪控制器(11)和被测磁力仪探头(14)，使所述被测磁力仪探头(14)基于被测磁力仪控制器(11)的控制开始工作；将无磁转台载物台(3)初始位置设为0°位置，记录0°位置时被测磁力仪探头(14)测得的任意一方向的磁场数据B1，将该方向记为Y轴方向；
旋转所述无磁转台载物台(3)，所述被测磁力仪探头(14)随无磁转台载物台(3)在Y轴方向上旋转180°，将无磁转台载物台(3)停止转动后的位置记为180°位置，记录180°位置上所述被测磁力仪探头(14)测得的Y轴方向的磁场数据B2；
所述筒外电流源(10)设置多个不同的电流值，在筒外电流源(10)的驱动下，Y轴方向上的一组所述人工磁场线圈的第一人工磁场线圈(8)和第二人工磁场线圈(9)产生Y轴方向与电流值对应的多个稳定磁场B，使被测磁力仪探头(14)分别在每个稳定磁场B环境下工作，旋转无磁转台载物台(3)并记录每个稳定磁场B环境下，0°位置Y轴方向的磁场数据B1和180°位置Y轴方向的磁场数据B2；
利用所述被测磁力仪探头(14)测得的多个磁场数据B1和多个磁场数据B2，得到矢量磁力仪在每个磁场环境下对应的Y轴零点准确度ΔB，其中，ΔB＝(B1+B2)/2。
8.一种测量标量磁力仪转向差的方法，基于权利要求5所述的磁场可控角度可控的磁测试装置实现，标量磁力仪包括：被测磁力仪探头(14)和被测磁力仪控制器(11)；所述方法包括以下步骤：
将被测磁力仪探头(14)固定在所述无磁转台载物台(3)的中心；
关闭所述磁屏蔽筒盖(2)，使磁屏蔽筒盖(2)与磁屏蔽筒(1)屏蔽地球磁场和外界扰动磁场；
打开筒外电流源(10)，使任意一组人工磁场线圈的第一人工磁场线圈(8)和第二人工磁场线圈(9)在筒外电流源(10)的驱动下，产生100nT的稳定磁场B；打开被测磁力仪控制器(11)和被测磁力仪探头(14)，使所述被测磁力仪探头(14)基于被测磁力仪控制器(11)的控制工作；将无磁转台载物台(3)初始位置设为0°位置，记录0°位置时被测磁力仪探头(14)任意一方向磁场数据B0，并将该方向记为Y轴方向；
在360°内旋转无磁转台载物台(3)n个不同角度，以获得n个角度分别对应的磁场强度Bn；基于n个磁场强度Bn，获得所述标量磁力仪360°的转向差数据。
9.一种测量磁力仪量程和线性度的方法，基于权利要求5所述的磁场可控角度可控的磁测试装置实现，磁力仪包括：被测磁力仪探头(14)和被测磁力仪控制器(11)，所述方法包括以下步骤：
将被测磁力仪探头(14)固定在所述无磁转台载物台(3)的中心；
打开筒外电流源(10)，使任意一组人工磁场线圈的第一人工磁场线圈(8)和第二人工磁场线圈(9)在筒外电流源(10)的驱动下，产生稳定磁场B′；
设置所述筒外电流源(10)生成不同的电流值I1，I2，I3，···In，通过所述第一人工磁场线圈(8)和第二人工磁场线圈(9)的线圈系数，计算得到相应电流驱动下，第一人工磁场线圈(8)和第二人工磁场线圈(9)产生的磁场值B′1，B′2，B′3，···B′n；
打开被测磁力仪控制器(11)和被测磁力仪探头(14)，使所述被测磁力仪探头(14)基于被测磁力仪控制器(11)的控制工作，并分别记录磁场值B′1，B′2，B′3，···B′n环境下，被测磁力仪探头(14)测得的任意一方向的对应的磁场数据B1，B2，B3，···Bn，并将该方向记为Y轴方向；
根据第一人工磁场线圈(8)和第二人工磁场线圈(9)产生的磁场值B′1，B′2，B′3，···B′n以及被测磁力仪探头(14)测得的对应的磁场数据B1，B2，B3，···Bn，画出所述磁力仪在Y轴方向的量程和线性度。
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