一种提高三轴旋转磁梯度张量仪稳定性的结构制造技术

本实用新型专利技术涉及一种提高三轴旋转磁梯度张量仪稳定性的结构，包括用于提高三轴旋转张量仪整体稳定性的三端吊挂装置和用于提高三轴旋转张量仪内部稳定性的轴传动及斜齿轮空间传动装置，三端吊挂装置和轴传动及斜齿轮空间传动装置分别与三轴旋转磁梯度张量测量仪相连。本实用新型专利技术采用三端吊挂装置加强测量仪器与无人机平台的连接，有效解决了平台以及气动因素导致的测量仪器晃动问题，提高了测量精度和整体装置的安全性，一定程度上解决了三轴旋转磁梯度张量仪整体的稳定性；采用轴传动及斜齿轮空间传动装置解决长距离传动的三轴旋转磁梯度张量仪内部结构晃动的问题，增强了三轴旋转磁梯度张量仪内部结构的稳定性。轴旋转磁梯度张量仪内部结构的稳定性。轴旋转磁梯度张量仪内部结构的稳定性。

【技术实现步骤摘要】
一种提高三轴旋转磁梯度张量仪稳定性的结构


[0001]本技术属于磁场测量装置
，具体涉及一种提高三轴旋转磁梯度张量仪稳定性的结构。

技术介绍

[0002]磁梯度张量测量是一项测量磁场空间变化的技术，在地质勘探、寻找地下管路、地下或水中爆炸物等方面有着重要的应用价值。其本质就是测量磁场的大小和方向的空间变化。由于磁梯度张量具有包含信息丰富、灵敏度高、抗干扰能力强等优点，磁梯度张量测量技术成为了磁测领域的研究前沿。
[0003]目前，根据2009年David提出的旋转调制原理，澳大利亚CRISO和吉林大学已经先后研制出井中的旋转式磁梯度张量仪。旋转调制原理是将磁传感器绕一个坐标轴匀速旋转，磁传感器所得到的磁场数据就包含了空间信息，将固定位置的空间磁场信息用旋转的传感器变换到时间域上，然后再通过快速傅里叶变换，将时间域上的磁场信号转换到频率域。其根本在于被测点空间位置的磁场可以在被测点周围的小邻域内分解为泰勒级数展开，同时，磁传感器得到的时间域数据再将其傅里叶展开，由于本质上两者都说明了被测点的磁场信息，所以实际上是相同的。因此，可根据对应的系数相等，计算得到磁梯度张量。
[0004]根据对现有的三轴旋转磁梯度张量仪进行分析，为避免电机等磁性部件的干扰，采用布局时远离探头部位放置的方式，但是这样就会导致传动距离过长，在仪器工作时，电机通过长距离传动到磁传感器所在的旋转圆盘，导致磁传感器旋转的速度不稳定。而长距离的传动也会使得探头部位晃动，从根本上降低了测量精度。同时，三轴磁梯度张量仪在实际飞行测量过程中，由于飞行器的运动以及气动因素影响，三轴磁梯度张量仪的位置和姿态会发生变化，具体表现为大幅度的晃动，这不仅对测量结果有很大影响，更严重危害飞行安全。

技术实现思路

[0005]本技术的目的就在于提供一种提高三轴旋转磁梯度张量仪稳定性的结构，以解决在测量过程中因无人机飞行运动平台和外界环境的气动干扰导致测量装置的大幅度晃动以及仪器工作时自身电机旋转导致的局部不稳定的问题。
[0006]本技术的目的是通过以下技术方案实现的：
[0007]一种提高三轴旋转磁梯度张量仪稳定性的结构，包括三端吊挂装置2和轴传动及斜齿轮空间传动装置3；所述三端吊挂装置2和轴传动及斜齿轮空间传动装置3分别与三轴旋转磁梯度张量测量仪1相连；
[0008]所述三轴旋转磁梯度张量测量仪1，包括X形支架6、多个导电滑环4、3D 打印异形结构件5、圆柱形舱体外壳、支撑结构7、舱体尾部连接件10、支撑长杆11、电路模块和采集箱外壳；所述X形支架6在圆柱形舱体外壳前端采取钻孔固定方式与圆柱形舱体外壳相连接；所述3D打印异形结构件5与导电滑环4 通过挤压方式固定，并与圆柱形舱体外壳固定，连接
处为钻孔固定；所述导电滑环4与X型支架6挤压固定；所述舱体尾部连接的支撑结构7与舱体尾部连接件10钻孔连接；所述舱体尾部连接件10与圆柱形舱体外壳钻孔固定连接；所述电路模块与采集箱外壳钻孔固定，控制仪器运行过程；所述采集箱外壳与支撑长杆11挤压固定；
[0009]所述轴传动及斜齿轮空间传动装置3，包括斜齿圆柱齿轮、传动轴、陶瓷轴承、轴承支架9、弹性联轴器8和轴承固定件；所述陶瓷轴承与轴承支架9挤压固定；所述陶瓷轴承与轴承固定件挤压固定；所述弹性联轴器8与传动轴通过顶丝固定；所述斜齿圆柱齿轮与传动轴顶丝固定；所述轴承支架9与支撑长杆 11挤压连接。
[0010]进一步地，所述三端吊挂装置2的前端与三轴旋转磁梯度张量测量仪1通过挤压固定，后端通过钻孔方式固定。
[0011]进一步地，所述轴传动及斜齿轮空间传动装置3与三轴旋转磁梯度张量测量仪1的连接处通过仪器外壳钻孔固定。
[0012]进一步地，所述多个导电滑环4、3D打印异形结构件5和X型支架6为三轴旋转磁梯度张量仪1的探头部分组成结构。
[0013]进一步地，所述舱体尾部连接的支撑结构7、舱体尾部连接件10和支撑长杆11为所述三轴旋转磁梯度张量测量仪1的支撑部件。
[0014]进一步地，所述传动轴材质为碳纤维，碳纤维轴直径优选5mm。
[0015]进一步地，斜齿圆柱齿轮为1模15齿的尼龙齿轮，外径为23mm。
[0016]进一步地，所述导电滑环4为无磁性铜质滑环，且外径为22mm，通道数为 12路。
[0017]进一步地，所述三端吊挂装置2的主体部分材料为碳纤维。
[0018]与现有技术相比，本技术的有益效果是：
[0019]本技术采用三端吊挂装置加强测量仪器与无人机平台的连接，有效解决了平台以及气动因素导致的测量仪器晃动问题，提高了测量精度和整体装置的安全性，一定程度上解决了三轴旋转磁梯度张量仪整体的稳定性；采用轴传动及斜齿轮空间传动装置解决长距离传动的三轴旋转磁梯度张量仪内部结构晃动的问题，增强了三轴旋转磁梯度张量仪内部结构的稳定性。
附图说明
[0020]为了更清楚地说明本技术实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本技术的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
[0021]图1为现有技术中三轴旋转磁梯度张量仪的结构图。
[0022]图2为现有技术中三端吊挂装置的结构图。
[0023]图3为现有技术中轴传动及斜齿轮空间传动装置的示意图。
[0024]图4为本技术实施例三轴旋转磁梯度张量仪的斜齿圆柱齿轮传动的结构示意图。
[0025]图5为本技术实施例三轴旋转磁梯度张量仪的探头部位结构示意图。
[0026]图6为本技术实施例轴传动及支撑部件的结构示意图。
[0027]图7为现有技术中圆柱形舱体外壳的结构图。
[0028]图8为本技术实施例三端吊挂装置和三轴旋转法磁梯度张量测量仪器前端挤压固定方式的结构示意图。
[0029]图9为本技术实施例三端吊挂装置后端与采集箱钻孔连接的示意图。
[0030]图中：1.三轴旋转磁梯度张量测量仪2.三端吊挂装置3.轴传动及斜齿轮空间传动装置4.导电滑环5.3D打印异形结构件6.X形支架7.舱体尾部连接的支撑结构8.弹性联轴器9.轴承支架10.舱体尾部连接件11.支撑长杆12.第一钻孔13.第二钻孔14.第三钻孔15.第四钻孔16.第五钻孔17.第六钻孔18.第七钻孔19.第一从动轴20.主动轴21.第二从动轴22.步进电机。
具体实施方式
[0031]下面结合实施例对本技术作进一步说明：
[0032]下面结合附图和实施例对本技术作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅仅用于解释本技术，而非对本技术的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与本技术相关的部分而非全部结构。
[0033]应注意到：相似的标号本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种提高三轴旋转磁梯度张量仪稳定性的结构，其特征在于：包括三端吊挂装置(2)和轴传动及斜齿轮空间传动装置(3)，其分别与三轴旋转磁梯度张量测量仪(1)相连；所述三轴旋转磁梯度张量测量仪(1)，包括X形支架(6)、多个导电滑环(4)、3D打印异形结构件(5)、圆柱形舱体外壳、支撑结构(7)、舱体尾部连接件(10)、支撑长杆(11)、电路模块和采集箱外壳；所述X形支架(6)设置在圆柱形舱体外壳前端，采取钻孔固定方式与其相连；所述3D打印异形结构件(5)与导电滑环(4)通过挤压方式固定，并与圆柱形舱体外壳固定，连接处为钻孔固定；所述导电滑环(4)与X型支架(6)挤压固定；所述舱体尾部连接的支撑结构(7)与舱体尾部连接件(10)钻孔连接；所述舱体尾部连接件(10)与圆柱形舱体外壳钻孔固定连接；所述电路模块与采集箱外壳钻孔固定，控制仪器运行过程；所述采集箱外壳与支撑长杆(11)挤压固定；所述轴传动及斜齿轮空间传动装置(3)，包括斜齿圆柱齿轮、传动轴、陶瓷轴承、轴承支架(9)、弹性联轴器(8)和轴承固定件；所述陶瓷轴承与轴承支架(9)挤压固定；所述陶瓷轴承与轴承固定件挤压固定；所述弹性联轴器(8)与传动轴通过顶丝固定；所述斜齿圆柱齿轮与传动轴顶丝固定；所述轴承支架(9)与支撑长杆(11)挤压连接。2.根据权利要求1所述的一种提高三轴旋转磁梯度张量仪稳定性的结构，其特征在于：所述三端吊挂装置(2)的前端与三轴旋转磁梯度张量测量...

【专利技术属性】
技术研发人员：随阳轶，程浩，刘世斌，王莹，庞宇麒，
申请(专利权)人：吉林大学，
类型：新型
国别省市：