CN206920585U - 一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置，属于力学测量装置领域，包括永磁体和导磁体，还包括有支撑装置、永磁体调节装置和吸力测量装置；永磁体调节装置和吸力测量装置均设置在支撑装置内部，且所述吸力测量装置位于永磁体调节装置正上方；永磁体调节装置包括有气隙调节螺杆以及与气隙调节螺杆螺纹连接的第一螺母和第二螺母，永磁体套设在气隙调节螺杆上且位于第一螺母和第二螺母之间；吸力测量装置包括有S型拉力传感器以及信号变送装置，S型拉力传感器下方连接有一磁力传递铝杆，导磁体连接在磁力传递铝杆下方，本实用新型的优点是：能够较可靠的测量磁场对导磁体的吸力。
Description
技术领域
本实用新型涉及力学测量装置领域，特别涉及一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置。
背景技术
通过磁铁对导磁体产生吸力，可以实现对导磁体结构施加一定的预应力。在结构动力学中，结构受到预应力作用将对其自身的结构动力学特性(如固有频率)产生影响。虽然通过有限元仿真能够模拟出磁场对导磁体的吸力，但由于受到边界条件、材料参数等不确定性的影响，导致模拟结果和实际结果之间往往会存在较大差别，最终计算结果可靠性还需要通过实际实验装置进行校核。
实用新型内容
本实用新型所要解决的技术问题是如何能够较可靠的测量磁场对导磁体的吸力。
本实用新型的上述技术问题是通过以下技术方案得以实现的：一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置，包括永磁体和导磁体，还包括有支撑装置、永磁体调节装置和吸力测量装置；
其中，所述永磁体调节装置和吸力测量装置均设置在支撑装置内部，且所述吸力测量装置位于永磁体调节装置正上方；
所述永磁体调节装置包括有气隙调节螺杆以及与气隙调节螺杆螺纹连接的第一螺母和第二螺母，所述永磁体套设在气隙调节螺杆上且位于第一螺母和第二螺母之间；
所述吸力测量装置包括有S型拉力传感器以及信号变送装置，所述S型拉力传感器下方连接有一磁力传递铝杆，所述导磁体连接在磁力传递铝杆下方。
进一步的，所述支撑装置包括有两根支撑杆，两根所述支撑杆一端设有第一端板，另一端设有第二端板，所述S型拉力传感器与第一端板连接，所述气隙调节螺杆与第二端板连接。
进一步的，所述第一端板和第二端板均为铝制端板。
进一步的，所述支撑杆为铝制支撑杆。
进一步的，所述第一螺母和第二螺母相对的一侧均设有垫圈，所述永磁***于两个垫圈之间。
进一步的，所述磁力传递铝杆下方设有用于固定导磁体的导磁体固定圈，所述导磁体与导磁体固定圈通过螺栓连接。
进一步的，所述螺栓与导磁体固定圈之间设有弹簧垫圈。
进一步的，所述导磁体为0.3mm厚的低碳钢板。
本实用新型采用以上技术方案与现有技术相比，具有以下技术效果：
1、测试时，将S型拉力传感器的信号变送装置连接电源，此时S型拉力传感器开始工作，由于S型拉力传感器此时已经与磁力传递铝杆和导磁体连接，这部分的重力将会产生一定的读数，此时应在信号变送装置上对其进行清零来进行补偿，补偿完毕后，开始旋转永磁体下方的第一螺母，从而驱动永磁体在气隙调节螺杆上运动，调节完毕后，旋紧磁铁上方的第二螺母，最终使永磁体保持在某个位置固定，对该固定距离气隙测量导磁体和磁铁之间的磁力，记录拉力传感器的读数值，记录完毕后，改变磁铁位置，完成不同距离气隙永磁体和导磁体之间的磁力值的测量，整个测量过程只需要调节第一螺母和第二螺母，然后记录S型拉力传感器的读数即可，可以快速得到磁铁对导磁体不同气隙的吸力值，且整个装置由支撑装置支撑，比较稳定，使得测量装置工作可靠、测量精确度高，实用性较强；
2、通过设置垫圈可以配合第一螺母和第二螺母固定永磁体，设置弹簧垫圈可以配合螺栓固定导磁体，使永磁体和导磁体处于较稳定状态，使得测量装置工作可靠、测量精确度高；
3、将第一端板和第二端板设置为铝制端板，以及将支撑杆设置为铝制支撑杆，由于铝制端板和铝制支撑杆均不易被磁化，可以减缓铝制端板和铝制支撑杆对测试的影响。
附图说明
图1为本实施例用于体现永磁体和导磁体的结构示意图；
图2为本实施例用于体现永磁铁和导磁体间气隙和吸力关系图。
图中，1、气隙调节螺杆；2、第一螺母；201、第二螺母；21、垫圈；3、永磁体；4、导磁体；5、导磁体固定圈；51、螺栓；6、S型拉力传感器；601、信号变送装置；7、磁力传递铝杆；8、铝制支撑杆；9、第一端板；901、第二端板。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步详细说明。
实施例：一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置，如图1所示，包括永磁体3和导磁体4，导磁体4为0.3mm厚的低碳钢板，还包括有支撑装置、永磁体调节装置和吸力测量装置。
如图1所示，永磁体调节装置和吸力测量装置均设置在支撑装置内部，且所述吸力测量装置位于永磁体调节装置正上方。
如图1所示，支撑装置包括有两个支撑杆，两根支撑杆一端设有第一端板9，另一端设有第二端板901，第一端板9和第二端板901两端均与两根支撑杆连接，第一端板9和第二端板901均为铝制端板，支撑杆为铝制支撑杆8，由于铝制端板和铝制支撑杆8均不易被磁化，可以减缓铝制端板和铝制支撑杆8对测试的影响。
如图1所示，吸力测量装置包括有S型拉力传感器6以及信号变送装置601，S型拉力传感器6与第一端板9连接。
如图1所示，在S型拉力传感器6下方连接有一磁力传递铝杆7，在磁力传递铝杆7下方设有用于固定导磁体4的导磁体固定圈5，导磁体4与导磁体固定圈5通过螺栓51连接，且在螺栓51与导磁体固定圈5之间设有弹簧垫圈，用于加固导磁体4与导磁体固定圈 5的连接。
如图1所示，永磁体调节装置包括有气隙调节螺杆1以及与气隙调节螺杆1螺纹连接的第一螺母2和第二螺母201，永磁体3套设在气隙调节螺杆1上且位于第一螺母2和第二螺母201之间，此时永磁体3位于导磁体4正下方，且在第一螺母2和第二螺母201相对的一侧均设有垫圈21，且永磁体3位于两个垫圈21之间，垫圈21可以配合第一螺母2 和第二螺母201夹紧永磁体3。
具体实施说明如下：
测试时，将S型拉力传感器6的信号变送装置601连接电源，此时S型拉力传感器6开始工作，由于S型拉力传感器6此时已经与磁力传递铝杆7和导磁体4连接，这部分的重力将会产生一定的读数，此时应在信号变送装置601上对其进行清零来进行补偿，补偿完毕后，开始旋转永磁体3下方的第一螺母2，从而驱动永磁体3在气隙调节螺杆1上运动，调节完毕后，旋紧磁铁上方的第二螺母201，最终使永磁体3保持在某个位置固定，对该固定距离气隙测量导磁体4和磁铁之间的磁力，记录拉力传感器的读数值，记录完毕后，改变永磁体3位置，完成不同距离气隙永磁体3和导磁体4之间的磁力值的测量，整个测量过程只需要调节第一螺母2和第二螺母201，然后记录S型拉力传感器6的读数即可，可以快速得到磁铁对导磁体4不同气隙的吸力值，且整个装置由支撑装置支撑，比较稳定，使得测量装置工作可靠、测量精确度高，实用性较强。
实验结果数据分析整理
1、永磁体3对导磁体4的吸力也将随着气隙距离的改变而改变，并反映在S型拉力传感器6的读数上。
2、测量气隙距离并读取显示屏上的拉力值，可以获得不同距离下的吸力的变化。
3、一组经过该装置实验测得的离散数据，可将这些数据进一步进行曲线拟合，得到永磁体3吸力随距离变化的连续曲线。如图2所示，可以看到，永磁体3对导磁体4的吸力随着距离的变化近似为指数关系，这里得到的吸力和气隙距离的关系为：
F＝25e-0.1305x
其中F为吸力值，x为气隙距离。
本具体实施例仅仅是对本实用新型的解释，其并不是对本实用新型的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本实用新型的权利要求范围内都受到专利法的保护。
Claims (8)
1.一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置，包括永磁体(3)和导磁体(4)，其特征是：还包括有支撑装置、永磁体调节装置和吸力测量装置；
其中，所述永磁体调节装置和吸力测量装置均设置在支撑装置内部，且所述吸力测量装置位于永磁体调节装置正上方；
所述永磁体调节装置包括有气隙调节螺杆(1)以及与气隙调节螺杆(1)螺纹连接的第一螺母(2)和第二螺母(201)，所述永磁体(3)套设在气隙调节螺杆(1)上且位于第一螺母(2)和第二螺母(201)之间；
所述吸力测量装置包括有S型拉力传感器(6)以及信号变送装置(601)，所述S型拉力传感器(6)下方连接有一磁力传递铝杆(7)，所述导磁体(4)连接在磁力传递铝杆(7)下方。
2.根据权利要求1所述的一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置，其特征是：所述支撑装置包括有两根支撑杆，两根所述支撑杆一端设有第一端板(9)，另一端设有第二端板(901)，所述S型拉力传感器(6)与第一端板(9)连接，所述气隙调节螺杆(1)与第二端板(901)连接。
3.根据权利要求2所述的一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置，其特征是：所述第一端板(9)和第二端板(901)均为铝制端板。
4.根据权利要求2所述的一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置，其特征是：所述支撑杆为铝制支撑杆(8)。
5.根据权利要求1所述的一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置，其特征是：所述第一螺母(2)和第二螺母(201)相对的一侧均设有垫圈(21)，所述永磁体(3)位于两个垫圈(21)之间。
6.根据权利要求1所述的一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置，其特征是：所述磁力传递铝杆(7)下方设有用于固定导磁体(4)的导磁体固定圈(5)，所述导磁体(4)与导磁体固定圈(5)通过螺栓(51)连接。
7.根据权利要求6所述的一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置，其特征是：所述螺栓(51)与导磁体固定圈(5)之间设有弹簧垫圈。
8.根据权利要求1所述的一种测量永磁体对导磁体施加吸力的测量装置，其特征是：所述导磁体(4)为0.3mm厚的低碳钢板。
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