本实用新型专利技术涉及一种用于回旋加速器的磁场测量装置，包括：外轴、套设在所述外轴内的内轴、测量臂、安装在所述测量臂上的径向测量机构和周向测量机构、第一驱动机构和第二驱动机构；所述外轴的顶端与所述径向测量臂固定连接，所述内轴套设在所述外轴内，且顶端从所述外轴的顶端伸出，所述内轴的顶端与所述测量臂上的径向测量机构连接；所述第一驱动机构的输出端与所述外轴的底端连接，且用于驱动所述外轴转动，所述外轴转动带动所述周向测量机构旋转；所述第二驱动机构的输出端与所述内轴的底端连接，测量机构用于测量所述磁场强度。所述回旋加速器磁场测量装置结构紧凑，且能够更加准确测量磁场沿着径向和周向各个位置的磁场强度。强度。强度。
【技术实现步骤摘要】
一种用于回旋加速器的磁场测量装置
[0001]本技术涉及回旋加速器领域，尤其涉及一种用于回旋加速器的磁场测量装置。
技术介绍
[0002]回旋加速器是利用磁场和电场共同使带电粒子作回旋运动，在运动中经高频电场反复加速的装置。回旋加速器形成磁场的上下极头之间的间隙较小，是一个相对封闭的空间，仅有中心孔及侧孔可通向极头气隙。回旋加速器为等时性磁场设计，磁场强度较高，且要测量整个极面范围内磁场，对磁场测量以及定位精度要求较高。
[0003]现有的磁场测量平台的角向与径向动力传输分别采用两路传输，分别为通过磁体中心孔和侧孔，这样增加了安装难度及精度。且其角向传动采用同步带传动，同步带在使用过程中会出现打滑现象，导致测量过程不连续，测量精度受到影响。
[0004]此外，现有的磁场测量平台的角向转动采用步进电机通过变速箱降低转动速度，编码器配合步进电机闭环运行，但是仅限于使用编码器定位周向位置，其径向定位需要通过人工配合跟踪仪调节，定位精度较差。同时，霍尔探头位置调节范围较小，较难调至回旋加速器中平面。且该装置的中心传动轴需要人工垫补来调节其与回旋加速器的同心度，费时费力。该装置结构笨重，无法连续且精准测量磁场。
技术实现思路
[0005]针对上述问题，本技术的目的是提供一种用于回旋加速器的磁场测量装置，该磁场测量装置更紧凑更轻便，可以通过磁场测量装置自身精度来保证在回旋加速器上的安装精度，减少安装过程中的认为精度调节。
[0006]为实现上述目的，本技术采取以下技术方案：
[0007]一种用于回旋加速器的磁场测量装置，包括：
[0008]外轴和内轴，二者同轴套设，且所述内轴的两端从所述外轴中伸出；
[0009]测量臂，连接在所述外轴的顶端；
[0010]测量机构，安装在所述测量臂上，且所述测量机构与所述内轴的顶端连接，所述测量机构被配置为用于测量回旋加速器的磁场极面范围内各个位置的磁场强度；
[0011]第一驱动机构，所述第一驱动机构的输出端与所述外轴的底端连接，所述第一驱动机构被配置为驱动所述外轴转动，进而带动所述测量机构沿周向旋转；
[0012]第二驱动机构，所述第二驱动机构的输出端与所述内轴的底端连接，所述第二驱动机构备配置为驱动所述内轴转动，进而带动所述测量机构沿径向运动。
[0013]优选地，还包括支撑盘和转动盘，所述支撑盘的顶面沿着周向间隔设有若干个滚珠，所述支撑盘与所述转动盘之间通过所述滚珠滚动连接，所述测量臂固定安装在所述转动盘上，所述外轴穿过所述支撑盘与所述转动盘固定连接。
[0014]优选地，所述外轴的顶部还套设有石墨套，所述石墨套的顶端与所述支撑盘固定
连接，所述外轴穿过所述石墨套和所述支撑盘，且顶端与所述转动盘固定连接。
[0015]优选地，所述测量臂为一长方形的方框形支架，所述方框形支架包括两根平行且相互间隔设置的纵梁以及分别连接两根所述纵梁两端的两根横梁，两根所述纵梁的内侧壁上沿着长度方向开设有导轨。
[0016]优选地，所述测量机构包括探头小车、小齿轮、齿条、探头支架、探头和滑块，所述探头小车与所述测量臂的导轨之间通过所述滑块滑动连接，所述齿条安装在所述探头小车上，所述齿条与所述测量臂的纵梁平行设置，所述内轴的顶端与所述小齿轮固定连接，所述小齿轮与所述齿条啮合，所述探头支架固定安装在所述探头小车上，所述探头固定安装在所述探头支架上。
[0017]优选地，所述测量机构还包括径向玻璃光栅，所述径向玻璃光栅固定安装在所述齿条的一侧，用于测量所述探头的径向位置。
[0018]优选地，所述第一驱动机构包括第一电机支架、连接法兰、第一驱动电机、第一联轴器以及第一传动机构，所述第一驱动电机固定安装在所述第一电机支架上，所述第一电机支架的顶端通过所述连接法兰固定安装在所述回旋加速器的下铁轭的底面，所述第一驱动电机的输出端与所述外轴之间通过所述第一传动机构和所述第一联轴器传动连接。
[0019]优选地，测量机构还包括角向编码器，所述角向编码器固定安装在所述第一电机支架上，用于测量所述测量臂的周向位置，所述外轴穿过所述角向编码器，且顶端与所述转动盘固定连接。
[0020]优选地，所述第二驱动机构包括第二电机支架，第二驱动电机、第二联轴器和第二传动机构，所述第二驱动电机固定安装，所述第二驱动电机的输出端与所述内轴的底端之间通过所述第二传动机构和第二联轴器传动连接，所述内轴穿过所述外轴，顶端与所述测量机构连接。
[0021]优选地，所述内轴为空心轴，所述探头以及所述径向玻璃光栅的信号线穿过所述内轴与计算机连接。
[0022]本技术由于采取以上技术方案，其具有以下优点：
[0023]1、本技术中的角向和径向传动采用套轴传动，使测量装置更紧凑更轻便，可以通过测量装置自身精度来保证在回旋加速器上的安装精度，减少安装过程中的认为精度调节。
[0024]2、本技术中的角向和径向采用伺服电机与高精度光栅尺及编码器闭环运行来保证测量过程中的精准定位。
[0025]3、本技术中的传动套轴加装高精度石墨套来保证套轴与磁体的同心度及减少在传动过程中因摩擦而产生的震动。并在测量臂下方使用陶瓷球支撑的结构来减小测量臂角向运动因摩擦而产生的震动。所有材料采用陶瓷及石墨和不锈钢等无磁材料，能够进一步提高测量的精度；
[0026]径向运动采用齿条传动，以此避免同步带打滑的现象出现；为保证霍尔探头可以精准定位在回旋加速器中平面，将探头支座设计为可上下调节结构。
附图说明
[0027]图1为本技术一实施例提供的磁场测量装置的使用状态图；
[0028]图2为本技术该实施例中磁场测量装置的一角度方向的结构示意图；
[0029]图3为本技术该实施例中磁场测量装置的另一角度方向的结构示意图；
[0030]图4为本技术该实施例中磁场测量装置去除测量部分以及驱动部分后的结构示意图；
[0031]图5为本技术测量臂与测量机构的结构示意图；
[0032]附图标记说明：
[0033]1‑
下铁轭、2
‑
下极头、3
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测量装置、31
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外轴、32
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内轴、33
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测量臂、34
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测量机构、35
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第一驱动机构、36
‑
第二驱动机构、37
‑
转动盘、38
‑
石墨套、39
‑
支撑盘、331
‑
纵梁、332
‑
横梁、333
‑
导轨、341
‑
探头小车、342
‑
探头支架、343
‑
霍尔探头、344
‑
滑块、345
‑
齿条、346
‑
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【技术保护点】
【技术特征摘要】
1.一种用于回旋加速器的磁场测量装置，其特征在于，包括：外轴和内轴，二者同轴套设，且所述内轴的两端从所述外轴中伸出；测量臂，连接在所述外轴的顶端；测量机构，安装在所述测量臂上，且所述测量机构与所述内轴的顶端连接，所述测量机构被配置为用于测量回旋加速器的磁场极面范围内各个位置的磁场强度；第一驱动机构，所述第一驱动机构的输出端与所述外轴的底端连接，所述第一驱动机构被配置为驱动所述外轴转动，进而带动所述测量机构沿周向旋转；第二驱动机构，所述第二驱动机构的输出端与所述内轴的底端连接，所述第二驱动机构备配置为驱动所述内轴转动，进而带动所述测量机构沿径向运动。2.根据权利要求1所述的磁场测量装置，其特征在于，还包括支撑盘和转动盘，所述支撑盘的顶面沿着周向间隔设有若干个滚珠，所述支撑盘与所述转动盘之间通过所述滚珠滚动连接，所述测量臂固定安装在所述转动盘上，所述外轴穿过所述支撑盘与所述转动盘固定连接。3.根据权利要求2所述的磁场测量装置，其特征在于，所述外轴的顶部还套设有石墨套，所述石墨套的顶端与所述支撑盘固定连接，所述外轴穿过所述石墨套和所述支撑盘，且顶端与所述转动盘固定连接。4.根据权利要求1所述的磁场测量装置，其特征在于，所述测量臂为一长方形的方框形支架，所述方框形支架包括两根平行且相互间隔设置的纵梁以及分别连接两根所述纵梁两端的两根横梁，两根所述纵梁的内侧壁上沿着长度方向开设有导轨。5.根据权利要求4所述的磁场测量装置，其特征在于，所述测量机构包括探头小车、齿轮、齿条、探头支架、探头和滑块，所述探头小车与所述测量臂的导轨之间通过所述滑块...
【专利技术属性】
技术研发人员：何刚，杨文杰，马贞，郭鹏飞，葛辉，郭伟，
申请(专利权)人：兰州科近泰基新技术有限责任公司，
类型：新型
国别省市：
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