一種超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置。其中，大齒輪的中心開孔，通過軸承安裝在工作臺(tái)上；第一支架固定在工作臺(tái)上，小齒輪的兩端分別通過軸承與工作臺(tái)和第一支架固定；第一手輪與小齒輪連接；導(dǎo)軌固定在大齒輪上，滑塊安裝在導(dǎo)軌上；第二支架固定在滑塊上；螺桿穿過驅(qū)動(dòng)板與驅(qū)動(dòng)板通過螺紋連接，螺桿垂直于工作臺(tái)，其兩端分別通過軸承與滑塊和第二支架固定；固定桿穿過大齒輪的中心開孔和工作臺(tái)，垂直于工作臺(tái)，其一端固定在驅(qū)動(dòng)板上；高斯計(jì)安裝在固定桿的另一端；通過轉(zhuǎn)動(dòng)第一手輪和移動(dòng)滑塊，能使固定桿的移動(dòng)軌跡遍歷大齒輪的中心開孔。本實(shí)用新型能夠測(cè)量超導(dǎo)磁體內(nèi)部所有位置的磁場(chǎng)，并能對(duì)測(cè)量的磁場(chǎng)位置進(jìn)行高精度控制。
【專利說明】一種超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型屬于磁場(chǎng)測(cè)量【技術(shù)領(lǐng)域】，更具體地，涉及一種超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量
>J-U ρ?α裝直。

【背景技術(shù)】
[0002]進(jìn)入21世紀(jì)后，受控?zé)岷司圩兊难芯亢桶l(fā)展與世界能源危機(jī)緊密相連，而受控?zé)岷司圩兊妮o助加熱手段主要是電子回旋共振加熱(Electron Cyclotron ResonanceHeating, ECRH)，其中超導(dǎo)磁體是ECRH系統(tǒng)的核心部件。ECRH系統(tǒng)中，為使系統(tǒng)正常工作，除需提供穩(wěn)定的高壓電源外，還需要超導(dǎo)磁體提供特定的磁場(chǎng)分布。因此，為了確?；匦茉谔囟ǚ€(wěn)定的頻率下正常工作，需要準(zhǔn)確測(cè)量超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)。
[0003]現(xiàn)有的磁場(chǎng)測(cè)量裝置體積龐大，只能實(shí)現(xiàn)一個(gè)方向的磁場(chǎng)測(cè)量，且無法使磁場(chǎng)測(cè)量裝置與磁場(chǎng)中心精確重合。此外，由于電機(jī)具有鐵磁性，磁場(chǎng)受到影響，特別是在磁場(chǎng)強(qiáng)度較大時(shí)，在磁場(chǎng)的干擾下電機(jī)甚至不能正常工作，導(dǎo)致磁場(chǎng)的測(cè)量非常困難。
實(shí)用新型內(nèi)容
[0004]針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的以上缺陷或改進(jìn)需求，本實(shí)用新型提供了一種超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置，能夠測(cè)量超導(dǎo)磁體內(nèi)部所有位置的磁場(chǎng)，并能對(duì)測(cè)量的磁場(chǎng)位置進(jìn)行高精度控制，此外，測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，體積小，與磁場(chǎng)間互不干擾，其幾何中心和磁場(chǎng)中心易于實(shí)現(xiàn)精密重合，測(cè)量精度高。
[0005]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型提供了一種超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置，其特征在于，包括工作臺(tái)、大齒輪、小齒輪、導(dǎo)軌、滑塊、固定桿、驅(qū)動(dòng)板、螺桿、第一手輪、第二手輪、高斯計(jì)、第一支架和第二支架；所述大齒輪的中心開孔，通過軸承安裝在所述工作臺(tái)上；所述第一支架通過螺釘固定在所述工作臺(tái)上，所述小齒輪的兩端分別通過軸承與所述工作臺(tái)和所述第一支架固定；所述第一手輪與所述小齒輪連接，通過轉(zhuǎn)動(dòng)所述第一手輪，能帶動(dòng)所述小齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)所述大齒輪轉(zhuǎn)動(dòng)；所述導(dǎo)軌固定在所述大齒輪上，所述滑塊安裝在所述導(dǎo)軌上，能沿所述導(dǎo)軌滑動(dòng)；所述第二支架固定在所述滑塊上；所述螺桿穿過所述驅(qū)動(dòng)板與所述驅(qū)動(dòng)板通過螺紋連接，所述螺桿垂直于所述工作臺(tái)，其兩端分別通過軸承與所述滑塊和所述第二支架固定；所述固定桿穿過所述大齒輪的中心開孔和所述工作臺(tái)，垂直于所述工作臺(tái)，其一端固定在所述驅(qū)動(dòng)板上；所述高斯計(jì)安裝在所述固定桿的另一端；通過移動(dòng)所述滑塊，能使所述固定桿的移動(dòng)軌跡穿過所述大齒輪的中心；通過轉(zhuǎn)動(dòng)所述第一手輪和移動(dòng)所述滑塊，能使所述固定桿的移動(dòng)軌跡遍歷所述大齒輪的中心開孔；所述第二手輪與所述螺桿相連，通過轉(zhuǎn)動(dòng)所述第二手輪，能帶動(dòng)所述螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)所述驅(qū)動(dòng)板上下移動(dòng)。
[0006]優(yōu)選地，所述滑塊上設(shè)有限位孔，所述固定桿穿過該限位孔。
[0007]優(yōu)選地，所述導(dǎo)軌上設(shè)有限位軌道，所述固定桿穿過該限位軌道。
[0008]優(yōu)選地，所述固定桿貫穿所述驅(qū)動(dòng)板，其靠近所述驅(qū)動(dòng)板的一端設(shè)有螺紋孔，用作所述固定桿與外部延長桿的連接端口，能加長所述固定桿。
[0009]優(yōu)選地，所述第二支架包括與所述工作臺(tái)垂直的側(cè)板，所述側(cè)板上標(biāo)有尺寸刻度；所述導(dǎo)軌上標(biāo)有尺寸刻度；所述大齒輪上標(biāo)有角度刻度。
[0010]優(yōu)選地，所述第一手輪上標(biāo)有角度刻度。
[0011]優(yōu)選地，所述第二手輪上標(biāo)有角度刻度。
[0012]總體而言，通過本實(shí)用新型所構(gòu)思的以上技術(shù)方案與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下有益效果:
[0013]1、高斯計(jì)能在Θ、R和Z三個(gè)方向移動(dòng)，能夠測(cè)量超導(dǎo)磁體內(nèi)部所有位置的磁場(chǎng)，并能對(duì)測(cè)量的磁場(chǎng)位置進(jìn)行高精度控制。
[0014]2、將高斯計(jì)在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)出磁場(chǎng)中心和測(cè)量裝置中心的偏差，對(duì)測(cè)量裝置中心進(jìn)行精密調(diào)節(jié)，即能使測(cè)量裝置的幾何中心和磁場(chǎng)中心精密重合，測(cè)量精度高。
[0015]3、無需使用電機(jī)，測(cè)量裝置與磁場(chǎng)間互不干擾。
[0016]4、測(cè)量裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單緊湊，體積小。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0017]圖1是本實(shí)用新型實(shí)施例的超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置的立體圖；
[0018]圖2是本實(shí)用新型實(shí)施例的超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置的主視圖；
[0019]圖3是Θ方向的裝配關(guān)系示意圖；
[0020]圖4是R方向的裝配關(guān)系示意圖。
[0021]在所有附圖中，相同的附圖標(biāo)記用來表示相同的元件或結(jié)構(gòu)，其中:1_第二手輪，2-頂板，3-螺桿，4-螺釘，5-驅(qū)動(dòng)板，6-側(cè)板，7-固定桿，8-軸承，9-支撐塊，10-螺釘，11-大齒輪，12-工作臺(tái)，13-滑塊，14-導(dǎo)軌，15-高斯計(jì)，16-凹槽，17-第一支架，18-小齒輪，19-第一手輪，20, 21，22-螺釘，23-螺紋孔，25-螺釘。

【具體實(shí)施方式】
[0022]為了使本實(shí)用新型的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖及實(shí)施例，對(duì)本實(shí)用新型進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本實(shí)用新型，并不用于限定本實(shí)用新型。此外，下面所描述的本實(shí)用新型各個(gè)實(shí)施方式中所涉及到的技術(shù)特征只要彼此之間未構(gòu)成沖突就可以相互組合。
[0023]如圖1?4所示，本實(shí)用新型實(shí)施例的超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置包括工作臺(tái)12、大齒輪11、小齒輪18、導(dǎo)軌14、滑塊13、固定桿7、驅(qū)動(dòng)板5、螺桿3、第一手輪1、第二手輪19、高斯計(jì)15、第一支架17和第二支架。大齒輪11的中心開孔，通過軸承安裝在工作臺(tái)12上；第一支架17通過螺釘20固定在工作臺(tái)12上，小齒輪18的兩端分別通過軸承與工作臺(tái)12和第一支架17固定，第一手輪19與小齒輪18連接，通過轉(zhuǎn)動(dòng)第一手輪19，能帶動(dòng)小齒輪18轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)大齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)。導(dǎo)軌14的兩端置于大齒輪11上的支撐塊9上，導(dǎo)軌14和支撐塊9通過螺釘21固定在大齒輪11上；滑塊13安裝在導(dǎo)軌14上，能沿導(dǎo)軌14滑動(dòng)，滑塊13在導(dǎo)軌14上的位置通過螺釘10固定。
[0024]第二支架包括兩個(gè)側(cè)板6和連接兩個(gè)側(cè)板6的頂板2。兩個(gè)側(cè)板6的遠(yuǎn)離頂板2的一端通過螺釘22固定在滑塊13上，兩個(gè)側(cè)板6相互平行且垂直于工作臺(tái)12 ;頂板2平行于工作臺(tái)12。在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，頂板2通過螺釘25固定在兩個(gè)側(cè)板6上。螺桿3穿過驅(qū)動(dòng)板5，與驅(qū)動(dòng)板5通過螺紋連接，螺桿3垂直于工作臺(tái)12，其兩端分別通過軸承與滑塊13和頂板2固定。固定桿7穿過大齒輪11的中心開孔和工作臺(tái)12，且垂直于工作臺(tái)12，其一端通過螺釘4固定在驅(qū)動(dòng)板5上，高斯計(jì)15安裝在固定桿7的另一端的凹槽16內(nèi)。通過移動(dòng)滑塊13，能使固定桿7的移動(dòng)軌跡穿過大齒輪11的中心；通過轉(zhuǎn)動(dòng)第一手輪19和移動(dòng)滑塊13，能使固定桿7的移動(dòng)軌跡遍歷大齒輪11的中心開孔。第二手輪I與螺桿3相連，通過轉(zhuǎn)動(dòng)第二手輪1，能帶動(dòng)螺桿3轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)板5上下移動(dòng)，從而使高斯計(jì)15上下移動(dòng)。
[0025]其中，兩個(gè)側(cè)板6中至少其中一個(gè)上標(biāo)有尺寸刻度，導(dǎo)軌14上標(biāo)有尺寸刻度，大齒輪11上標(biāo)有角度刻度。小齒輪18、大齒輪11、螺桿3、導(dǎo)軌14和滑塊13由非磁性材料黃銅制成，在保持硬度的同時(shí)能防止對(duì)磁場(chǎng)的干擾。軸承為陶瓷材料，以防止干擾磁場(chǎng)。其余元件由硬鋁制成。
[0026]上述超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置的工作原理如下:
[0027]將工作臺(tái)12置于磁場(chǎng)上方，將高斯計(jì)15在磁場(chǎng)中旋轉(zhuǎn)一周，測(cè)出磁場(chǎng)中心和測(cè)量裝置中心的偏差，調(diào)節(jié)測(cè)量裝置中心，使其與磁場(chǎng)中心精密重合。調(diào)節(jié)測(cè)量裝置，使高斯計(jì)15在Θ、R和Z三個(gè)方向移動(dòng)到達(dá)不同的目標(biāo)位置，即可實(shí)現(xiàn)對(duì)超導(dǎo)磁體內(nèi)部不同位置的磁場(chǎng)測(cè)量。通過合理設(shè)計(jì)大齒輪11的中心開孔大小以及固定桿7的長度，使高斯計(jì)15在R和Z兩個(gè)方向具有合適的活動(dòng)范圍，例如，當(dāng)磁場(chǎng)環(huán)境在R方向的坐標(biāo)較小時(shí)，可以選用大齒輪的中心開孔較小的測(cè)量裝置，當(dāng)磁場(chǎng)環(huán)境在R方向的坐標(biāo)較大時(shí)，可以選用大齒輪的中心開孔較大的測(cè)量裝置。通過上述方法使高斯計(jì)15能夠到達(dá)磁場(chǎng)的任意位置，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)超導(dǎo)磁體的磁場(chǎng)分布測(cè)量。
[0028]使高斯計(jì)15在Θ方向移動(dòng):轉(zhuǎn)動(dòng)第一手輪19，帶動(dòng)小齒輪18轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而驅(qū)動(dòng)大齒輪11轉(zhuǎn)動(dòng)，調(diào)整高斯計(jì)15在Θ方向的位置，使高斯計(jì)15在Θ方向到達(dá)目標(biāo)位置。此時(shí)，高斯計(jì)15在R和Z方向的位置不變。大齒輪11上標(biāo)有角度刻度，便于對(duì)大齒輪11的轉(zhuǎn)動(dòng)角度進(jìn)行精確控制。優(yōu)選地，第一手輪19上也標(biāo)有角度刻度，已知小齒輪18和大齒輪11的傳動(dòng)比和大齒輪11的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，即可得到第一手輪19的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，便于提高調(diào)節(jié)速度。
[0029]使高斯計(jì)15在R方向移動(dòng):移動(dòng)滑塊13，調(diào)整高斯計(jì)15在R方向的位置，使高斯計(jì)15在R方向到達(dá)目標(biāo)位置，通過螺釘10將滑塊13在導(dǎo)軌14上的位置固定。此時(shí)，高斯計(jì)15在Θ和Z方向的位置不變。導(dǎo)軌14上標(biāo)有尺寸刻度，便于對(duì)滑塊13的移動(dòng)距離進(jìn)行精確控制。
[0030]使高斯計(jì)15在Z方向移動(dòng):轉(zhuǎn)動(dòng)第二手輪1，帶動(dòng)螺桿3轉(zhuǎn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)驅(qū)動(dòng)板5上下移動(dòng)，調(diào)整高斯計(jì)15在Z方向的位置，使高斯計(jì)15在Z方向到達(dá)目標(biāo)位置。此時(shí)，高斯計(jì)在Θ和R方向的位置不變。兩個(gè)側(cè)板6中至少其中之一上標(biāo)有尺寸刻度，便于對(duì)驅(qū)動(dòng)板15的移動(dòng)距離進(jìn)行精確控制。優(yōu)選地，第二手輪I上也標(biāo)有角度刻度，已知螺桿3的螺距和驅(qū)動(dòng)板15的移動(dòng)距離，即可得到第二手輪I的轉(zhuǎn)動(dòng)角度，便于提高調(diào)節(jié)速度。
[0031]因此，本實(shí)用新型的超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置能夠?qū)Ω咚褂?jì)在Θ、1?和2三個(gè)方向的位置進(jìn)行獨(dú)立控制，控制靈活且控制精度高。
[0032]為防止在調(diào)整驅(qū)動(dòng)板5的高度時(shí)，固定桿7產(chǎn)生大幅擺動(dòng)，影響高度調(diào)整效果，需要對(duì)固定桿7進(jìn)行限位。如圖1所示，在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，滑塊13上設(shè)有限位孔，固定桿7穿過該限位孔。在本實(shí)用新型的另一個(gè)實(shí)施例中，導(dǎo)軌14上設(shè)有限位軌道，固定桿7穿過該限位軌道。
[0033]在本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例中，固定桿7貫穿驅(qū)動(dòng)板5，其靠近驅(qū)動(dòng)板5的一端設(shè)有螺紋孔23，用作固定桿7與外部延長桿的連接端口，能加長固定桿7，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)Z方向坐標(biāo)較大的磁場(chǎng)環(huán)境的測(cè)量。
[0034]本領(lǐng)域的技術(shù)人員容易理解，以上所述僅為本實(shí)用新型的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本實(shí)用新型，凡在本實(shí)用新型的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置，其特征在于，包括工作臺(tái)、大齒輪、小齒輪、導(dǎo)軌、滑塊、固定桿、驅(qū)動(dòng)板、螺桿、第一手輪、第二手輪、高斯計(jì)、第一支架和第二支架； 所述大齒輪的中心開孔，通過軸承安裝在所述工作臺(tái)上；所述第一支架通過螺釘固定在所述工作臺(tái)上，所述小齒輪的兩端分別通過軸承與所述工作臺(tái)和所述第一支架固定；所述第一手輪與所述小齒輪連接；所述導(dǎo)軌固定在所述大齒輪上，所述滑塊安裝在所述導(dǎo)軌上； 所述第二支架固定在所述滑塊上；所述螺桿穿過所述驅(qū)動(dòng)板與所述驅(qū)動(dòng)板通過螺紋連接，所述螺桿垂直于所述工作臺(tái)，其兩端分別通過軸承與所述滑塊和所述第二支架固定；所述固定桿穿過所述大齒輪的中心開孔和所述工作臺(tái)，垂直于所述工作臺(tái)，其一端固定在所述驅(qū)動(dòng)板上；所述高斯計(jì)安裝在所述固定桿的另一端；所述第二手輪與所述螺桿相連。
2.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置，其特征在于，所述滑塊上設(shè)有限位孔，所述固定桿穿過該限位孔。
3.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置，其特征在于，所述導(dǎo)軌上設(shè)有限位軌道，所述固定桿穿過該限位軌道。
4.如權(quán)利要求1至3中任一項(xiàng)所述的超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置，其特征在于，所述固定桿貫穿所述驅(qū)動(dòng)板，其靠近所述驅(qū)動(dòng)板的一端設(shè)有螺紋孔。
5.如權(quán)利要求1所述的超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置，其特征在于，所述第二支架包括與所述工作臺(tái)垂直的側(cè)板，所述側(cè)板上標(biāo)有尺寸刻度；所述導(dǎo)軌上標(biāo)有尺寸刻度；所述大齒輪上標(biāo)有角度刻度。
6.如權(quán)利要求5所述的超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置，其特征在于，所述第一手輪上標(biāo)有角度刻度。
7.如權(quán)利要求5或6所述的超導(dǎo)磁體磁場(chǎng)分布測(cè)量裝置，其特征在于，所述第二手輪上標(biāo)有角度刻度。
【文檔編號(hào)】G01R33/10GK204129198SQ201420506019
【公開日】2015年1月28日 申請(qǐng)日期:2014年9月3日 優(yōu)先權(quán)日:2014年9月3日
【發(fā)明者】夏東輝, 孫道磊, 姜立秋, 王之江 申請(qǐng)人:華中科技大學(xué)