利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置及系统制造方法及图纸

本发明专利技术涉及利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置及系统，该磁力测试装置包括第一测力装置、支架、距离度量部件和用于夹持磁力座的夹持机构，夹持机构安装在支架上并位于第一测力装置上方，第一测力装置用于测量阀瓣对其向下的作用力；夹持机构与第一测力装置之间的距离可调节，距离度量部件用于测量夹持机构与第一测力装置之间的距离。本发明专利技术的磁力测试装置结构简单，操作方便，可用于测量磁力小于重力时，磁力与距离的关系；本发明专利技术的测试系统可测量磁力座与阀瓣在逐渐接近的整个过程中的磁力与距离的关系，可用于测试和比较不同磁场组合方式下保压控制器的磁力大小，对保压控制器的研究和性能改善具有重要意义。

【技术实现步骤摘要】
利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置及系统
本专利技术涉及磁力测量设备
，尤其涉及利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置及系统。
技术介绍
岩石取芯钻机在深地取芯中的一种重要工艺是保压取芯，保压岩心是岩石力学研究中的珍贵样品，如何实现钻机高效保压是取芯钻机的一个发展方向，我国近些年来对于保压取芯及其钻机设计做了不少研究，谢和平院士首次提出“五保”取芯概念中便有“一保”为保压取芯。对于保压取芯中的各部分结构设计，目前还有很多技术需要研究。专利文献CN110847856A公开了一种保压取芯器翻板阀结构，其阀座具有磁性，可吸引阀瓣关闭。因其阀瓣关闭不依托于自身重力，因而不受钻进方向的限制。利用磁力机械产生的磁力远距离牵引是一种理想的无结构牵引装置。但是，目前缺少测量该阀座磁力大小的测试装置，因而无法进一步验证磁力关闭的可靠性，对取芯器保压控制器的改进造成阻碍。由于保压取芯器磁性阀座在数值仿真与实际相似模拟实验中都较为复杂，难以研究其在不同磁场组合下的动态受力情况，导致力学模型模糊不清，故在实验时通常以保压控制器的简化模型代替。如图1所示，保压控制器的简化模型包括圆板状的阀瓣（序号7）和圆筒状的磁力座（序号6）。通过研究简化模型磁力场的磁力大小来深入改进取芯器保压控制器的阀座磁场组合以及力学模型。此外，如图2、3所示，当简化模型的磁力座（序号6）具有多个方向的磁场时（图中箭头代表永磁体充磁方向），该磁力座（序号6）由多个磁体（61）拼接而成的，如何去测量整个磁力座在其轴线方向上对阀瓣施加的磁力大小是现有技术无法解决的。
技术实现思路
本专利技术为了解决上述技术问题提供利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置及系统。本专利技术通过下述技术方案实现：利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置，包括第一测力装置、支架、距离度量部件和用于夹持磁力座的夹持机构，所述夹持机构安装在所述支架上并位于第一测力装置上方，所述第一测力装置用于测量阀瓣对其向下的作用力；所述夹持机构与第一测力装置之间的距离可调节，所述距离度量部件用于测量夹持机构与第一测力装置之间的距离，和/或夹持机构的位移，和/或第一测力装置的位移。进一步的，第一测力装置置于置物平台上，所述夹持机构和/或置物平台的高度可调节。进一步的，所述夹持机构可相对于支架上下移动，所述距离度量部件包括位移传感器，或距离传感器，或设于支架上的高度刻度标识。进一步的，利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置还包括用于带动夹持机构竖直移动的直线驱动机构，所述夹持机构与所述支架滑动连接，所述直线驱动机构的输出端与夹持机构连接。或者，支架为升降支架，所述夹持机构与升降支架固接。进一步的，所述夹持机构夹紧时具有容置磁力座的空间。优选地，所述夹持机构为卡箍。进一步的，利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置还包括圆柱芯，可通过圆柱芯与夹持机构将磁力座夹在中间。优选地，第一测力装置为电子秤。电子秤是通过压敏电阻、电子芯片来工作的,跟有无磁场没关系，故可优选。利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置的测试系统，除了包括上述磁力测试装置外，它还包括第二测力装置，该第二测力装置用于测量阀瓣对其向上的作用力。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：1，本专利技术的磁力测试装置结构简单，操作方便，可用于测量磁力小于重力时，磁力与距离的关系；2，本专利技术的磁力测试系统可测量磁力座与阀瓣在逐渐接近的整个过程中的磁力与距离的关系，可用于测试和比较不同磁场组合方式下保压控制器的磁力大小，对保压控制器的研究和性能改善具有重要意义。附图说明此处所说明的附图用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本专利技术实施例的限定。图1是保压控制器的简化模型的结构示意图；图2是简化模型的磁力座拼在一起时的三维图；图3是简化模型的磁力座的分解图；图4是实施例一的三维图；图5是实施例一使用时的示意图；图6是实施例二使用时的示意图；图7是圆柱芯的结构示意图；图8是实施例三的三维图；图9是实施例四的三维图；图10是实施例五的三维图；图11是实施例六的三维图；图12是拉力测量装置的安装示意图；图13是拉力测量装置测试时的示意图；图14是采用压力测量装置的磁力测试系统的结构示意图。具体实施方式为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本专利技术作进一步的详细说明，本专利技术的示意性实施方式及其说明仅用于解释本专利技术，并不作为对本专利技术的限定。实施例一如图4所示，本实施例公开的利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置，包括第一测力装置、支架、距离度量部件和用于夹持磁力座的夹持机构3。第一测力装置用于测量阀瓣对其向下的作用力。第一测力装置包括压力传感器或称重传感器等常规的测力元件。本实施例中第一测力装置选择称重装置1。夹持机构3安装在支架上，夹持机构3位于称重装置1上方，夹持机构3与称重装置1之间的距离可调节。距离度量部件用于测量夹持机构3与称重装置1之间的距离，或夹持机构3的位移。本实施例中夹持机构3可相对于支架上下移动。夹持机构3与支架滑动连接，夹持机构3与支架间设有用于锁固夹持机构3的锁紧机构。本实施例中支架包括底座4和立柱2，立柱2的底部与底座4固接。立柱2上设有滑动套筒，夹持机构3与滑动套筒连接，锁紧机构为用于锁固滑动套筒的锁紧旋钮21。距离度量部件包括设于立柱2上的高度刻度标识22。由于磁力座外侧壁为圆柱面，因而夹持机构3夹紧时具有容置磁力座的空间。本实施例中夹持机构3包括一对夹持臂，夹持臂的夹持面为圆柱面。作为优选，夹持机构3为卡箍。称重装置1为电子秤。电子秤是通过压敏电阻、电子芯片来工作的,对磁力座的磁场无影响，故可优选。如图5所示，使用时，将称重装置1置于底座4上，阀瓣7放置在称重装置1上；夹持机构3将磁力座6夹持住，调松锁紧旋钮21，向下移动夹持机构3，使磁力座6同步下放，下放过程中根据需要记录夹持机构3的高度及对应时刻称重装置1的测量值。当称重装置1的测量值变为0时，说明磁力座6刚好将阀瓣7吸引起来，此时阀瓣7所受合力为0，然后拧紧锁紧旋钮21，通过高度刻度标识22读出此时夹持机构3的高度，并记录下来。本专利技术在称重装置1的测量值变为0时，通过测量磁力座6与阀瓣7间的距离来反应磁力座6磁场的强弱，其结构简单，操作方便，可测试和比较不同磁场组合方式下保压控制器的磁力大小，对保压控制器的研究和性能改善具有重要意义。实施例二如图6、7所示，本实施例中利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置还包括圆柱芯8，圆柱芯8的外径小于空间的内径。圆柱芯8的外径与磁力座6的内径相等。使用时，圆柱芯8本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置，其特征在于：包括第一测力装置、支架、距离度量部件和用于夹持磁力座的夹持机构，所述夹持机构安装在所述支架上并位于第一测力装置上方，所述第一测力装置用于测量阀瓣对其向下的作用力；/n所述夹持机构与第一测力装置之间的距离可调节，所述距离度量部件用于测量夹持机构与第一测力装置之间的距离，和/或夹持机构的位移，和/或第一测力装置的位移。/n

【技术特征摘要】
1.利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置，其特征在于：包括第一测力装置、支架、距离度量部件和用于夹持磁力座的夹持机构，所述夹持机构安装在所述支架上并位于第一测力装置上方，所述第一测力装置用于测量阀瓣对其向下的作用力；
所述夹持机构与第一测力装置之间的距离可调节，所述距离度量部件用于测量夹持机构与第一测力装置之间的距离，和/或夹持机构的位移，和/或第一测力装置的位移。


2.根据权利要求1所述的利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置，其特征在于：第一测力装置置于置物平台上，所述夹持机构和/或置物平台的高度可调节。


3.根据权利要求1或2所述的利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置，其特征在于：所述夹持机构可相对于支架上下移动，所述距离度量部件包括位移传感器，或距离传感器，或设于支架上的高度刻度标识。


4.根据权利要求3所述的利用自重检测的磁力保压控制器的磁力测试装置，其特征在于：它还包括用于带动夹持机构竖直移动的直线驱动机构，所述夹持机构与所述支架滑动连...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢和平，高明忠，陈领，刘贵康，吴年汉，李聪，赵乐，何志强，李佳楠，杨明庆，胡建军，
申请(专利权)人：四川大学，深圳大学，
类型：发明
国别省市：四川;51