一种低温下超导磁体动态测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术涉及超导磁体测试设备技术领域，尤其是涉及一种低温下超导磁体动态测量装置。其特点是包括测量工作台和测磁工装机构，所述的测量工作台包括底盘，底盘上设置有X方向位置调整机构、Y方向位置调整机构和Z方向位置调整机构，Z方向位置调整机构上还设置有旋转驱动电机，旋转驱动电机通过联轴器与测磁杆上端相连，测磁杆穿过底盘的中间孔下端安装在测磁工装机构上，所述的测磁工装机构包括上定位盘和下定位盘，上定位盘上端对应设置有限位块，下定位盘下端对应设置有锁紧环，上定位盘和下定位盘之间设置有旋转筒。其具有自动化程度高，控制方便，适用范围广，测试可靠的优点；控制部分实现简单，其控制部分均为成熟技术。

【技术实现步骤摘要】
一种低温下超导磁体动态测量装置
本技术涉及超导磁体测试设备
，尤其是涉及一种低温下超导磁体动态测量装置。
技术介绍
目前，已知的低温超导磁体的测试主要有以下两种方式：1.将低温超导磁体直接浸泡在液氦中，在超导磁体指定位置固定霍尔探头进行定点测量；2.给每台超导磁体单独配置低温恒温器，在室温孔内进行测量。前一种方式缺陷是无法动态测量获取的信息较少；后一种方式要求每台超导磁体需要自带低温恒温器，如果超导磁体内孔径较小时在室温孔内测量就会受到空间上的限制。另外，超导磁体的几何中心和磁场中心一般不会完全重合有一定的偏差，这是由于超导磁体绕制过程中要跳匝、加预紧力等，不可避免地造成磁场中心和机械中心不重合。例如MSU(美国密歇根州立大学)FRIB项目超导磁体，要求磁场中心与机械中心偏差小于0.3mm。但如果偏差太大，会产生束流轨道畸变。通过测量确定磁场中心与机械中的偏差并进行二次加工，使得超导磁体的磁场中心必须在束流轴线上。这都会给超导磁体的动态测量带来困难，现有技术中缺乏一种在低温的环境下(多为液氦温度)直接工作、性能稳定、维护方便的检测设备，尤其是可以在较小的超导磁体孔径内进行动态测量超导磁体的磁场中心和轴向磁场沿轴线上分布的测试装置尚属技术空白。
技术实现思路
本技术的目的在于针对现有技术的不足提供一种低温下超导磁体动态测量装置。从而有效解决现有技术中的问题。为实现上述目的，本技术采取的技术方案为：所述的一种低温下超导磁体动态测量装置，其特点是包括测量工作台和测磁工装机构，所述的测量工作台包括底盘，底盘上设置有X方向位置调整机构、Y方向位置调整机构和Z方向位置调整机构，Z方向位置调整机构上还设置有旋转驱动电机，旋转驱动电机通过联轴器与测磁杆上端相连，测磁杆穿过底盘的中间孔下端安装在测磁工装机构上，所述的测磁工装机构包括上定位盘和下定位盘，上定位盘上端对应设置有限位块，下定位盘下端对应设置有锁紧环，上定位盘和下定位盘之间设置有旋转筒。所述的测磁杆上还设置有密封机构，所述的密封机构包括密封座，密封座内设置有弹簧，弹簧上方对应设置有压环，压环上方安装有密封圈和调整环，压盖安装在调整环上方，压盖上设置有压紧螺钉和锁紧螺钉。调节压紧螺钉使测磁杆在密封机构内上下移动和旋转时不会漏气，锁紧螺钉用来锁紧测磁杆，密封机构也起到一定的起到导向的作用。所述的测磁杆贯穿底盘的中间孔、密封机构的中孔和测磁工装机构的中孔，测磁杆下端安装有轴向柱状霍尔探头和径向片状霍尔探头，轴向柱状霍尔探头和径向片状霍尔探头通过引线由测磁杆上的引线出口引出。所述的X方向位置调整机构包括X向导轨，X向导轨上对应安装有X向滑块和X向丝杠，X向丝杠外端连接有X向手轮，X向导轨上还设置有X向锁紧机构；所述的Y方向位置调整机构安装在X向滑块上，Y方向位置调整机构包括Y向导轨，Y向导轨上对应安装有Y向滑块和Y向丝杠，Y向丝杠外端连接有Y向手轮，Y向导轨上还设置有Y向锁紧机构；所述的Z方向位置调整机构安装在Y向滑块上，Z方向位置调整机构包括Z向导轨，Z向导轨上对应安装有Z向滑块和Z向丝杠，Z向丝杠上端连接有Z向电机，所述的旋转驱动电机安装在Z向滑块上。所述的底盘上还设置有调节螺杆，调节螺杆设置为四根，底盘通过四根调节螺杆固定在测试杜瓦的顶法兰上，通过调整调节螺杆来保证底盘和顶法兰之间的距离和平行度。所述的旋转驱动电机通过联轴器带动测磁杆沿C方向旋转，旋转角度范围为0-360°；所述的X方向位置调整机构、Y方向位置调整机构和Z方向位置调整机构分别实现测磁杆沿X方向、Y方向和Z方向的移动；X方向位置调整机构的移动调节范围是1-150mm；Y方向位置调整机构移动调节范围是1-50mm；Z方向位置调整机构的移动调节范围是0-850mm。所述的测磁工装机构的测磁杆下端部固定用来测试沿中心轴线移动时的轴向磁场分布的轴向柱状霍尔探头，引线通过测磁杆内部引出到上端并密封，测磁杆采用铝合金材料，加工前校准直线度0.01％，测磁杆上标有刻度值；所述的旋转筒的直线度为0.05mm、圆柱度为0.02mm，旋转筒与上定位盘和下定位盘之间设置有0.02-0.04mm的间隙，旋转筒上设置有周向线槽和轴向线槽，周向线槽用来固定径向片状霍尔探头，沿超导磁体的中心截面上下对称的各固定一个片状霍尔探头，轴向线槽用来探头走线；旋转筒通过销钉孔固定在待测的超导磁体端部，测磁杆和旋转筒之间的间隙为0.02-0.06mm，确保测磁杆在旋转筒内沿轴向自由运动，同时旋转筒对测磁杆有导向作用；测磁杆凸台和旋转筒凹槽相接触，C向电机带动测磁杆旋转进而带动旋转筒旋转实现径向磁场测量。本技术的有益效果是：所述的一种低温下超导磁体动态测量装置，其在低温下、动态地对超导磁体进行磁场测量，测试过程中、获取的信息多，节省测试用时和测试成本；具有自动化程度高，控制方便，适用范围广，测试可靠的优点；控制部分实现简单，其控制部分均为成熟技术。附图说明：图1是本技术的轴测结构示意图；图2是本技术的测量工作台的结构示意图；图3是本技术的测磁杆剖视结构示意图；图4是本技术的图3中I处放大结构示意图；图5是本技术的图3中II处放大结构示意图；图6是本技术的密封结构剖视结构示意图；图7是本技术的测磁工装结构示意图；图8是本技术的图7的A-A处剖视结构示意图；图9是本技术的测试装配实例结构示意图。图中所示：1.X向手轮；2.X向丝杠；3.X向锁紧机构；4.X向导轨；5.X向滑块；6.Y向锁紧机构；7.Y向手轮；8.Y向导轨；9.Y向丝杠；10.Y向滑块；11.Z向丝杠；12.Z向电机；13.Z向导轨；14.Z向滑块；15.旋转驱动电机；16.联轴器；17.底盘；18.调节螺杆；19.密封座；20.弹簧；21.压环；22.密封圈；23.调整环；24.压盖；25.压紧螺钉；26.锁紧螺钉；27.测磁杆；27-1.径向片状霍尔探头；27-2.轴向柱状霍尔探头；27-3.引线；27-4.引线出口；28.限位块；29.上定位盘；30.旋转筒；31.下定位盘；32.锁紧环；33.测试杜瓦；34.输液管；35.顶法兰；36.KF40接口；37.测量工作台；38.密封机构；39.电流引线；40.悬吊G10板；41.测磁工装机构；42.拉杆；43.超导磁体；44.加热器；45.密封机构。具体实施方式以下结合附图所示之最佳实例作进一步详述：如图1至8所示，所述的一种低温下超导磁体动态测量装置，其特点是包括测量工作台37和测磁工装机构41，所述的测量工作台37包括底盘17，底盘17上设置有X方向位置调整机构、Y方向位置调整机构和Z方向位置调整机构，Z方向位置调整机构上还设置有旋转驱动电机15，旋转驱动电机15通过联轴器16与测磁杆27上端相连，测磁杆27穿过底盘17的中间孔下端安装在测磁工装机构41上，所述的测磁工装机构41包括上定位盘29和下定位盘31，上定位盘29上端对应设置有限位块28，下定位盘31下端对应设置有锁紧环32，上定位盘29和下定位盘31之间设置有旋转筒30。所述的测磁杆27上还设置有密封机构38，所述的密封机构38包括密封座19，密封座19内设置有弹簧20，弹簧20上方对应设置有压本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种低温下超导磁体动态测量装置，其特征是包括测量工作台和测磁工装机构，所述的测量工作台包括底盘，底盘上设置有X方向位置调整机构、Y方向位置调整机构和Z方向位置调整机构，Z方向位置调整机构上还设置有旋转驱动电机，旋转驱动电机通过联轴器与测磁杆上端相连，测磁杆穿过底盘的中间孔下端安装在测磁工装机构上，所述的测磁工装机构包括上定位盘和下定位盘，上定位盘上端对应设置有限位块，下定位盘下端对应设置有锁紧环，上定位盘和下定位盘之间设置有旋转筒。

【技术特征摘要】
1.一种低温下超导磁体动态测量装置，其特征是包括测量工作台和测磁工装机构，所述的测量工作台包括底盘，底盘上设置有X方向位置调整机构、Y方向位置调整机构和Z方向位置调整机构，Z方向位置调整机构上还设置有旋转驱动电机，旋转驱动电机通过联轴器与测磁杆上端相连，测磁杆穿过底盘的中间孔下端安装在测磁工装机构上，所述的测磁工装机构包括上定位盘和下定位盘，上定位盘上端对应设置有限位块，下定位盘下端对应设置有锁紧环，上定位盘和下定位盘之间设置有旋转筒。2.如权利要求1所述的一种低温下超导磁体动态测量装置，其特征在于：所述的测磁杆上还设置有密封机构，所述的密封机构包括密封座，密封座内设置有弹簧，弹簧上方对应设置有压环，压环上方安装有密封圈和调整环，压盖安装在调整环上方，压盖上设置有压紧螺钉和锁紧螺钉。3.如权利要求2所述的一种低温下超导磁体动态测量装置，其特征在于：所述的测磁杆贯穿底盘的中间孔、密封机构的中孔和测磁工装机构的中孔，测磁杆下端安装有轴向柱状霍尔探头和径向片状霍尔探头，轴向柱状霍尔探头和径向片状霍尔探头通过引线由测磁杆上的引线出口引出。4.如权利要求1所述的一种低温下超导磁体动态测量装置，其特征在于：所述的X方向位置调整机构包括X向导轨，X向导轨上对应安装有X向滑块和X向丝杠，X向丝杠外端连接有X向手轮，X向导轨上还设置有X向锁紧机构；所述的Y方向位置调整机构安装在X向滑块上，Y方向位置调整机构包括Y向导轨，Y向导轨上对应安装有Y向滑块和Y向丝杠，Y向丝杠外端连接有Y向手轮，Y向导轨上还设置有Y向锁紧机构；所述的Z方向位置调整机构安装在Y向滑块上，Z方向位置调整机构包括Z向导轨，Z向导轨上对应安装有Z向滑块和Z向丝杠，Z向丝杠上端...

【专利技术属性】
技术研发人员：吴北民，马力祯，杨文杰，吴巍，倪东升，
申请(专利权)人：中国科学院近代物理研究所，
类型：新型
国别省市：甘肃,62