一种多功能交变磁强计检定装置

摘要

本发明公开了一种多功能交变磁强计检定装置，包括工作台，所述工作台上设置有亥姆霍兹线圈、第一探头调节机构、第二探头调节机构；亥姆霍兹线圈由两个完全相同圆形线圈同轴并排设置在工作台上；第一探头调节机构设置在亥姆霍兹线圈的轴向一侧，第二探头调节机构设置亥姆霍兹线圈的径向一侧且第二探头调节机构位于两个亥姆霍兹线圈之间的中位线上；所述第一探头调节机构、第二探头调节机构均包括第一移动组件、第二移动组件、角度微调组件、夹持组件，第一移动组件固定连接在工作台上端面，第二移动组件固定连接在第一移动组件上端，角度微调组件固定连接在第二移动组件上端，角度微调组件与夹持组件固定连接。

说明书

技术领域

本发明涉及交变磁强计领域，尤其涉及一种多功能交变磁强计检定装置。

背景技术

随着科学技术的发展，磁场的应用越来越广泛，从高铁车轨检测、GPS导航系统、金属材料探伤、安全检测、电磁兼容测试、位置测量等领域。磁场测量可分为恒定磁场和交变磁场，对于磁场的测量仪器为直流磁强计、交变磁强计。

在电能计量领域，交变磁强计应用广泛。在考核电能表检定装置时，需要使用交变磁强计测量检定装置被检表位置处的磁场，如JJG 597-2005规定，I ≤ 200 A时，电能表检定装置被检表位置上的磁感应强度B ≤ 0.05 mT。而随着IR46电能表国际建议即将在国内落地，新版交流电能表国标GB 17215.211也将外部工频磁场试验作为电磁兼容的测试项目之一，其要求在被检电能表的三个垂直平面上连续施加磁感应强度为0.5 mT(400 A/m)的磁场，该磁场同样需要使用交变磁强计进行标定。

目前，在对交变磁强计进行检定时，一般使用磁场线圈构建磁场环境，然后使用待检定交变磁强计对磁场环境的磁感应强度进行测量，最后将测量结果与磁场线圈内电流值所产生的磁感应强度进行比对，从而根据误差来确定待检定交变磁强计是否准确；但是在实际测量中，交变磁强计的探头通常采用线圈感应探头，测试时应确保探头平面与磁场环境的磁场方向保持垂直，若两者之间不垂直则会引入测量误差，降低了待检定交变磁强计的测量结果可靠性，而采用手动支撑检测探头或固定支架支撑检测探头均不易对两者之间的检测角度进行调节，这给交变磁强计的精准测量及检定工作带来了一定的困扰。

发明内容

本发明目的是针对上述问题，提供一种结构简单、使用便利的多功能交变磁强计检定装置。

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：

一种多功能交变磁强计检定装置，包括工作台，所述工作台上设置有亥姆霍兹线圈、第一探头调节机构、第二探头调节机构；亥姆霍兹线圈由两个完全相同圆形线圈同轴并排设置在工作台上；第一探头调节机构设置在亥姆霍兹线圈的轴向一侧，第二探头调节机构设置亥姆霍兹线圈的径向一侧且第二探头调节机构位于两个亥姆霍兹线圈之间的中位线上；所述第一探头调节机构、第二探头调节机构均包括第一移动组件、第二移动组件、角度微调组件、夹持组件，第一移动组件固定连接在工作台上端面，第二移动组件固定连接在第一移动组件上端，角度微调组件固定连接在第二移动组件上端，角度微调组件与夹持组件固定连接。

进一步的，所述第一移动组件包括第一矩形块，第一矩形块固定连接在工作台上，第一矩形块上端设置有第一滑动凹槽，第一滑动凹槽内沿第一滑动凹槽的长度方向设置有第一丝杆，第一丝杆的一端与第一滑动凹槽的一端内壁可转动连接，第一丝杆的另一端穿过第一矩形块一端端壁后与固定连接在第一矩形块端壁上的第一旋转电机传动连接；所述第一滑动凹槽内设置有第一滑块，第一滑块嵌接在第一滑动凹槽内且第一滑块可沿第一滑动凹槽的长度方向滑动，第一滑块上设置有第一贯穿通孔并通过第一贯穿通孔套接在第一丝杆外侧，第一贯穿通孔内侧壁与第一丝杆外侧壁螺纹连接；所述第一滑块上固定连接有支撑板，支撑板上固定连接有第二移动组件。

进一步的，所述第二移动组件包括第二矩形块，第二矩形块与支撑板上端面固定连接，第二矩形块上端设置有第二滑动凹槽，第二滑动凹槽的长度方向与第一滑动凹槽的长度方向相垂直，第二滑动凹槽内沿第二滑动凹槽的长度方向设置有第二丝杆，第二丝杆的一端与第二滑动凹槽的一端内壁可转动连接，第二丝杆的另一端穿过第二矩形块一端端壁后与固定连接在第二矩形块端壁上的第二旋转电机传动连接；所述第二滑动凹槽内设置有第二滑块，第二滑块嵌接在第二滑动凹槽内且第二滑块可沿第二滑动凹槽的长度方向滑动，第二滑块上设置有第二贯穿通孔并通过第二贯穿通孔套接在第二丝杆外侧，第二贯穿通孔内侧壁与第二丝杆外侧壁螺纹连接；所述第二滑块上固定连接有角度微调组件。

进一步的，所述角度微调组件包括第三矩形块，第三矩形块固定连接在第二滑块上端，第三矩形块上端设置有第三滑动凹槽，第三滑动凹槽的长度方向与第一滑动凹槽的长度方向相平行，第三滑动凹槽内沿第三滑动凹槽的长度方向设置有旋转蜗杆，旋转蜗杆的一端与第三滑动凹槽的一端内壁可转动连接，旋转蜗杆的另一端穿过第三矩形块一端端壁后与固定连接在第三矩形块端壁上的第三旋转电机传动连接；第三矩形块上端对称设置有两个安装板，两个安装板分别设置在第三滑动凹槽两侧，两个安装板之间设置有微调涡轮板，微调涡轮板通过中心轴与安装板可转动连接，微调涡轮板底端设置有涡轮齿且涡轮齿与旋转蜗杆传动连接，微调涡轮板顶端与夹持组件固定连接。

进一步的，所述夹持组件包括调节杆、夹持座、夹紧螺栓；所述调节杆的一端与微调涡轮板顶端固定连接，调节杆的另一端固定连接有夹持座，夹持座上设置有夹持孔，夹持孔的轴线方向与调节杆的长度方向相一致，夹持孔上方设置有安装孔，安装孔与夹持孔相垂直且安装孔与夹持孔相连通，安装孔内螺纹连接有夹紧螺栓。

进一步的，所述微调涡轮板外侧设置有角度显示板，角度显示板顶端与调节杆底端固定连接，角度显示板底端呈圆弧状设置，角度显示板底端外侧设置有倾斜刻度。

进一步的，所述第一探头调节机构与第二探头调节机构结构相一致且第一探头调节机构与第二探头调节机构相垂直设置；所述第一探头调节机构上的夹持孔轴线与亥姆霍兹线圈的轴线相平行，第二探头调节机构上的夹持孔轴线与两个亥姆霍兹线圈之间的中位线相平行。

进一步的，所述亥姆霍兹线圈的完全相同圆形线圈之间的距离与圆形线圈的半径值相一致。

进一步的，所述第一旋转电机、第二旋转电机、第三旋转电机上均设置有线路接口并通过线路接口与计算机线路连接。

与现有技术相比，本发明具有的优点和积极效果是：

本发明通过采用在亥姆霍兹线圈一侧设置第一探头调节机构、第二探头调节机构的设计，使得在进行交变磁强计检测检定时，可以将交变磁强计的感应探头放置在第一探头调节机构或第二探头调节机构的夹持组件中进行固定，然后即可使用第一移动组件实现感应探头的左右移动操作，使用第二移动组件实现感应探头的前后移动操作，使用角度微调组件实现感应探头的角度微调操作，其方便了人们对感应探头在标准磁场中的位置和角度进行调节，从而使得人们可以迅速稳定的实现感应探头平面与标准磁场环境的磁场方向保持垂直的效果，提高了感应探头的检测效果可靠性；同时本发明可以使用第一探头调节机构、第二探头调节机构分别在亥姆霍兹线圈的轴向、径向上对感应探头进行夹持操作，可以分别对探头以轴向、径向设计的交变磁强计进行检定，从而给交变磁强计的检定操作带来了便利。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的俯视结构图；

图2为本发明的主视结构图；

图3为第一移动组件的俯视结构图；

图4为第二移动组件的俯视结构图；

图5为第三移动组件的左视结构图；

图6为图5的A-A剖视图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

如图1至图6所示，本实施例公开了一种多功能交变磁强计检定装置，包括工作台1，所述工作台1上设置有亥姆霍兹线圈2、第一探头调节机构3、第二探头调节机构4；亥姆霍兹线圈2由两个完全相同圆形线圈同轴并排设置在工作台1上；亥姆霍兹线圈2的两个圆形线圈之间的距离与圆形线圈的半径值相一致；第一探头调节机构3设置在亥姆霍兹线圈2的轴向一侧，第二探头调节机构4设置亥姆霍兹线圈2的径向一侧且第二探头调节机构4位于两个亥姆霍兹线圈2之间的中位线上；

亥姆霍兹线圈为两个半径均为R的圆形线圈组成，两个线圈的距离L=R，在线圈的轴中心位置可产生一定体积的均匀线性标准磁场，该磁场的稳定性与精度完全取决于励磁电流I，线圈常数K可通过校准确定，从而根据公式B=K*I计算得到标准磁场的磁感应强度值。

所述第一探头调节机构3、第二探头调节机构4均包括第一移动组件、第二移动组件、角度微调组件、夹持组件，第一移动组件固定连接在工作台1上端面，第二移动组件固定连接在第一移动组件上端，角度微调组件固定连接在第二移动组件上端，角度微调组件与夹持组件固定连接。

所述第一移动组件包括第一矩形块5，第一矩形块5固定连接在工作台1上，第一矩形块5上端设置有第一滑动凹槽501，第一滑动凹槽501内沿第一滑动凹槽501的长度方向设置有第一丝杆17，第一丝杆17的一端与第一滑动凹槽501的一端内壁可转动连接，第一丝杆17的另一端穿过第一矩形块5一端端壁后与固定连接在第一矩形块5端壁上的第一旋转电机6传动连接；所述第一滑动凹槽501内设置有第一滑块7，第一滑块7嵌接在第一滑动凹槽501内且第一滑块7可沿第一滑动凹槽501的长度方向滑动，第一滑块7上设置有第一贯穿通孔701并通过第一贯穿通孔701套接在第一丝杆17外侧，第一贯穿通孔701内侧壁与第一丝杆17外侧壁螺纹连接；所述第一滑块7上固定连接有支撑板8，支撑板8上固定连接有第二移动组件。

在启动第一旋转电机时，第一丝杆进行旋转，从而令位于第一滑动凹槽内的第一滑块沿着第一滑动凹槽的长度方向滑动，实现了第一滑块带动第二移动组件一同沿着第一滑动凹槽的长度方向移动的操作。

所述第二移动组件包括第二矩形块9，第二矩形块9与支撑板8上端面固定连接，第二矩形块9上端设置有第二滑动凹槽901，第二滑动凹槽901的长度方向与第一滑动凹槽501的长度方向相垂直，第二滑动凹槽901内沿第二滑动凹槽901的长度方向设置有第二丝杆18，第二丝杆18的一端与第二滑动凹槽901的一端内壁可转动连接，第二丝杆18的另一端穿过第二矩形块9一端端壁后与固定连接在第二矩形块9端壁上的第二旋转电机10传动连接；所述第二滑动凹槽901内设置有第二滑块11，第二滑块11嵌接在第二滑动凹槽901内且第二滑块11可沿第二滑动凹槽901的长度方向滑动，第二滑块11上设置有第二贯穿通孔1101并通过第二贯穿通孔1101套接在第二丝杆18外侧，第二贯穿通孔1101内侧壁与第二丝杆18外侧壁螺纹连接；所述第二滑块11上固定连接有角度微调组件。

第二移动组件的工作原理和第一移动组件的工作原理相一致，通过第二旋转电机的旋转带动第二滑块以及角度微调组件沿着第二滑动凹槽的长度方向滑动。

所述角度微调组件包括第三矩形块12，第三矩形块12固定连接在第二滑块11上端，第三矩形块12上端设置有第三滑动凹槽1201，第三滑动凹槽1201的长度方向与第一滑动凹槽501的长度方向相平行，第三滑动凹槽1201内沿第三滑动凹槽1201的长度方向设置有旋转蜗杆22，旋转蜗杆22的一端与第三滑动凹槽1201的一端内壁可转动连接，旋转蜗杆22的另一端穿过第三矩形块12一端端壁后与固定连接在第三矩形块12端壁上的第三旋转电机13传动连接；第三矩形块12上端对称设置有两个安装板20，两个安装板20分别设置在第三滑动凹槽1201两侧，两个安装板20之间设置有微调涡轮板19，微调涡轮板19通过中心轴21与安装板20可转动连接，微调涡轮板19底端呈圆弧状，微调涡轮板19底端设置有涡轮齿1901且涡轮齿1901与旋转蜗杆22传动连接，微调涡轮板19顶端与夹持组件固定连接。

在第三旋转电机工作时，旋转蜗杆进行旋转，旋转蜗杆在涡轮齿的作用下带动微调涡轮板绕中心轴进行旋转，微调涡轮板顶端带动夹持组件进行旋转，从而实现了夹持组件以及连接在夹持组件上感应探头的角度微调操作，方便了对感应探头的位置进行调节操作。

所述夹持组件包括调节杆15、夹持座16、夹紧螺栓23；所述调节杆15的一端与微调涡轮板19顶端固定连接，调节杆15的另一端固定连接有夹持座16，夹持座16上设置有夹持孔1601，夹持孔1601的轴线方向与调节杆15的长度方向相一致，夹持孔1601上方设置有安装孔，安装孔与夹持孔1601相垂直且安装孔与夹持孔1601相连通，安装孔内螺纹连接有夹紧螺栓23。

所述第一探头调节机构3与第二探头调节机构4结构相一致且第一探头调节机构3与第二探头调节机构4相垂直设置；所述第一探头调节机构3上的夹持孔1601轴线与亥姆霍兹线圈2的轴线相平行，第二探头调节机构4上的夹持孔1601轴线与亥姆霍兹线圈2的中位线相平行。

在对交变磁强计的感应探头进行固定时，只需将感应探头的一端伸入夹持孔内，通过夹紧螺栓的旋拧令夹紧螺栓底端对感应探头进行夹紧即可，其操作简单、方便快捷，提高了本发明的使用效果。

所述微调涡轮板19外侧设置有角度显示板14，角度显示板14顶端与调节杆15底端固定连接，角度显示板14底端呈圆弧状设置，角度显示板14底端外侧设置有倾斜刻度。

角度显示板上最底端的刻度可以显示出调节杆的倾斜角度，方便了人们对调节杆的倾斜角度进行观察，从而为感应探头的倾斜角度进行计算，令感应探头平面可以快速实现其与标准磁场方向的垂直状态，提高了本发明的使用效果。

所述第一旋转电机5、第二旋转电机10、第三旋转电机13上均设置有线路接口并通过线路接口与计算机线路连接。人们可以通过计算机自动控制第一旋转电机、第二旋转电机、第三旋转电机的工作状态，从而快速实现感应探头的垂直定位操作，进一步提高了本发明的使用效果。

本发明通过采用在亥姆霍兹线圈一侧设置第一探头调节机构、第二探头调节机构的设计，使得在进行交变磁强计检测检定时，可以将交变磁强计的感应探头放置在第一探头调节机构或第二探头调节机构的夹持组件中进行固定，然后即可使用第一移动组件实现感应探头的左右移动操作，使用第二移动组件实现感应探头的前后移动操作，使用角度微调组件实现感应探头的角度微调操作，其方便了人们对感应探头在标准磁场中的位置进行调节，从而使得人们可以迅速稳定的实现感应探头平面与标准磁场环境的磁场方向保持垂直的效果，提高了感应探头的检测效果准确性；同时本发明可以使用第一探头调节机构、第二探头调节机构分别在亥姆霍兹线圈的轴向、径向上对感应探头进行夹持操作，可以分别对探头以轴向、径向设计的交变磁强计进行检定，从而给交变磁强计的检测检定操作带来了便利。