一种充磁装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种充磁装置，包括充磁线圈骨架，紧密缠绕在该充磁线圈骨架上的充磁线圈，以及与该充磁线圈相电连接的外部接线端子；充磁线圈由两个半径和匝数完全相同的第一线圈与第二线圈组成，第一线圈与第二线圈之间的间距等于第一线圈的半径，且第一线圈和第二线圈内的通电电流方向相同，在第一线圈和第二线圈的两端及两端之间的充磁区域产生匀强磁场；充磁线圈骨架制有中空腔体，在该中空腔体内设置有充磁夹具，充磁夹具将被充磁体固定在第一线圈和第二线圈的几何中心位置。与现有的充磁装置相比，该充磁装置将大大改善被充磁体的充磁偏角，从而满足对充磁偏角有严格要求的精密磁性器件的充磁要求。（*该技术在2020年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术涉及一种充磁装置，尤其是涉及被充磁体对充磁偏角要求较高的一种 充磁装置。
技术介绍
传统的磁体充磁装置用单个空心螺线管线圈产生的磁场进行充磁，这种充磁方式 能满足工业上大部分需要。利用充磁装置给被充磁体充磁时，被充磁体的被磁化方向与被 充磁体要求充磁的方向不会完全一致，两者之间有一个夹角，一般称为充磁偏角。传统的用 单个空心螺线管线圈制成的充磁装置由于空心螺线管线圈自身的局限性，产生的磁场不能 保证在充磁区域是一个均勻的磁场，这是引起充磁偏角的重要因素之一。充磁偏角的存在 对于某些精密磁性器件的工作有很大的影响，例如应用在精密磁悬浮器件中的磁环，如果 在充磁时产生较大的充磁偏角，磁悬浮器件中悬浮部件最终也会相对固定部件有一个明显 的偏角，这无疑将大大影响器件的工作性能，甚至导致器件无法工作。随着磁悬浮器件以及核磁共振等对磁体充磁方向一致性有很高要求的精密仪器 的发展，怎样减小磁体的充磁偏角成为制约精密磁性器件发展的一个重大技术难题，目前 世界上也没有一个系统的解决方法。
技术实现思路
本技术要解决的技术问题是针对现有的充磁装置由于充磁区域内磁场不均 勻造成被充磁体的充磁偏角比较大的问题，提供一种充磁装置，保证能够在充磁线圈两端 及两端之间的充磁区域产生勻强磁场，以改善被充磁体的充磁偏角，满足对充磁偏角要求 非常严格的精密磁性器件的充磁要求。本技术解决上述技术问题所采用的技术方案为一种充磁装置，包括充磁线 圈骨架，紧密缠绕在该充磁线圈骨架上的充磁线圈，以及与该充磁线圈相电连接的外部接 线端子；充磁线圈由两个半径和匝数完全相同的第一线圈与第二线圈组成，第一线圈与第 二线圈之间的间距等于第一线圈的半径，且第一线圈和第二线圈内的通电电流方向相同， 在第一线圈和第二线圈的两端及两端之间的充磁区域产生勻强磁场；充磁线圈骨架制有中 空腔体，在该中空腔体内设置有充磁夹具，充磁夹具将被充磁体固定在第一线圈和第二线 圈的几何中心位置。为优化上述技术方案，采取的措施还包括上述的第一线圈和第二线圈相串联连接或者相并联连接。上述充磁线圈骨架的外周分别制有安装第一线圈和第二线圈的凹槽，第一线圈和 第二线圈套设在充磁线圈骨架的凹槽内。上述充磁夹具包括充磁夹具端盖，与所述充磁夹具端盖相配接的充磁夹具底座， 在充磁夹具端盖与充磁夹具底座的配接面制有放置被充磁体的凹槽。上述充磁线圈骨架、第一线圈和第二线圈的外部设置有用于磁屏蔽的外部封装部件。 上述外部封装部件包括用于放置充磁线圈骨架，第一线圈和第二线圈的密封绝缘 套，设置在密封绝缘套上部的充磁线圈盖板，设置在密封绝缘套下部的充磁线圈底板，连接 充磁线圈盖板与充磁线圈底板的支撑柱。上述充磁线圈骨架由耐压绝缘材料制成。上述充磁线圈骨架由尼龙制成。上述第一线圈与第二线圈由漆包线制成。上述被充磁体是磁环或圆柱状磁体。与现有技术相比，本技术充磁装置的第一线圈与第二线圈工作时在第一线圈 与第二线圈的两端及两端之间的充磁区域产生一个方向和线圈骨架轴线完全一致的勻强 磁场，其磁场的二阶导数为零。所以，用这种充磁装置来对被充磁体充磁时，被充磁体的充 磁偏角将大大改善，从而满足磁悬浮器件以及核磁共振等精密磁性器件对磁体充磁的要 求。附图说明图1是本技术充磁装置的总装配图；图2是图1所示充磁装置的结构剖视图；图3是图1所示充磁装置的电连接图；图4是本技术充磁装置充磁区域的磁力线分布示意图。具体实施方式以下结合附图实施例对本技术作进一步详细描述。图1至图4所示为本技术的结构示意图。其中的附图标记为充磁线圈骨架1、第一线圈2a、第二线圈2b、充磁夹具端盖3a、 充磁夹具底座3b、被充磁体4、充磁线圈盖板5、充磁线圈底板6、支撑柱7、密封绝缘套8、线 圈引线9、外部接线端子10。由图1所示充磁装置的总装配图以及图2所示充磁装置的结构剖视图可知，该充 磁装置包括充磁线圈骨架1，充磁线圈和外部接线端子9。其中，充磁线圈骨架1呈中空的 圆柱体；充磁线圈紧密缠绕在充磁线圈骨架1上，充磁线圈由两个半径和匝数完全相同的 第一线圈2a与第二线圈2b组成，第一线圈2a与第二线圈2b之间的间距等于第一线圈2a 的半径，也即第二线圈2b的半径；在充磁线圈骨架1的外周分别制有安装第一线圈2a和第 二线圈2b的凹槽，第一线圈2a和第二线圈2b套设在充磁线圈骨架1的凹槽内。当给该充 磁装置通电后第一线圈2a与第二线圈2b内通电电流方向相同，在第一线圈2a和第二线圈 2b的两端及两端之间的充磁区域产生勻强磁场。第一线圈2a与第二线圈2b可以相互串联 连接或者相互并联连接在一起，两端的线圈引线9连接在外部接线端子10上。在充磁线圈 骨架1的中空部分固定放置充磁夹具，其包括充磁夹具端盖3a和充磁夹具底座3b，该充磁 夹具端盖3a和充磁夹具底座3b相互配接，在配接面制有放置被充磁体4的凹槽。充磁夹 具将被充磁体4固定在第一线圈2a和第二线圈2b的几何中心位置。为了保护该充磁装置的牢固性以及操作人员的安全，在充磁线圈骨架1、第一线圈2a和第二线圈2b的外部制有外部封装部件。如图1所示，外部封装部件包括用于放置充磁 线圈骨架1、第一线圈2a和第二线圈2b的密封绝缘套8，设置在密封绝缘套8上部的充磁 线圈盖板5，下部的充磁线圈底板6以及连接充磁线圈盖板5与充磁线圈底板6的支撑柱 7。第一线圈2a与第二线圈2b两端的线圈引线9通过密封绝缘套8连接在外部的接线端 子9上。第一线圈2a，即第二线圈2b的半径与被充磁体4的尺寸有关，根据被充磁体4的 尺寸范围确定第一线圈2a的半径范围，然后进行优化设计后得到一个优化的第一线圈2a 的半径值，具有该半径值的第一线圈2a与第一线圈2b可以满足上述尺寸范围内的被充磁 体4的充磁要求。被充磁体4的形状不限，可以是磁环，圆柱状磁体或其他形状的磁体。充磁线圈骨架1骨架需要有一定强度，防止绕线后产生变形，一般采用耐压绝缘 材料制成，优选由耐压绝缘尼龙制成。第一线圈2a与第二线圈2b由耐压绝缘等级高的材 料制成，优选由漆包线制成。当用该充磁装置给被充磁体4充磁时，将被充磁体4通过充磁夹具端盖3a夹放在 充磁夹具底座3b上，保证被充磁体4固定在第一线圈2a和第二线圈2b的几何中心位置。 通过外接电源给该充磁装置通电，如图3所示，电源装置输出高压电，通过控制器向该充磁 装置输送给定强度的脉冲电流，该脉冲电流通过接线端子10引入第一线圈2a与第二线圈 2b，如图4所示，在第一线圈2a与第二线圈2b两端及两端之间的充磁区域产生均勻的磁 场，该磁场的二阶导数达到零，即为非常均勻的勻强磁场。本实施例中，被充磁体是一磁环，第一线圈2a的半径为100毫米，线圈使用裸线线 径为2. 12毫米的圆形漆包线，第一线圈2a与第二线圈2b的线圈匝数均为76匝，当通入 2700安培的电流时，在充磁区域产生4特斯拉的磁场强度。该尺寸大小的第一线圈2a与第 二线圈2b能够满足直径小于50毫米的磁环的充磁要求。本技术的最佳实施例已阐明，由本领域普通技术人员做出的各种变化或改型 都不会脱离本技术的范围。本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种充磁装置，包括充磁线圈骨架（１）、紧密缠绕在该充磁线圈骨架（１）上的充磁线圈，以及与该充磁线圈相电连接的外部接线端子（１０），其特征是：所述的充磁线圈由两个半径和匝数完全相同的第一线圈（２ａ）与第二线圈（２ｂ）组成，第一线圈（２ａ）与第二线圈（２ｂ）之间的间距等于第一线圈（２ａ）的半径，且第一线圈（２ａ）和第二线圈（２ｂ）内的通电电流方向相同，在第一线圈（２ａ）和第二线圈（２ｂ）的两端及两端之间的充磁区域产生匀强磁场；所述的充磁线圈骨架（１）制有中空腔体，在该中空腔体内设置有充磁夹具，充磁夹具将被充磁体（４）固定在第一线圈（２ａ）和第二线圈（２ｂ）的几何中心位置。

【技术特征摘要】
一种充磁装置，包括充磁线圈骨架(1)、紧密缠绕在该充磁线圈骨架(1)上的充磁线圈，以及与该充磁线圈相电连接的外部接线端子(10)，其特征是所述的充磁线圈由两个半径和匝数完全相同的第一线圈(2a)与第二线圈(2b)组成，第一线圈(2a)与第二线圈(2b)之间的间距等于第一线圈(2a)的半径，且第一线圈(2a)和第二线圈(2b)内的通电电流方向相同，在第一线圈(2a)和第二线圈(2b)的两端及两端之间的充磁区域产生匀强磁场；所述的充磁线圈骨架(1)制有中空腔体，在该中空腔体内设置有充磁夹具，充磁夹具将被充磁体(4)固定在第一线圈(2a)和第二线圈(2b)的几何中心位置。2.根据权利要求1所述的一种充磁装置，其特征是所述的第一线圈(2a)和第二线圈 (2b)相串联连接或者相并联连接。3.根据权利要求1所述的一种充磁装置，其特征是所述的充磁线圈骨架(1)的外周 分别制有安装第一线圈(2a)和第二线圈(2b)的凹槽，所述的第一线圈(2a)和第二线圈 (2b)套设在充磁线圈骨架(1)的凹槽内。4.根据权利要求1所述的一种充磁装置，其特征是所述的充磁夹具包括充磁夹具端 盖(3a)，与所...

【专利技术属性】
技术研发人员：李冶夫，陈琛，
申请(专利权)人：中国科学院宁波材料技术与工程研究所，
类型：实用新型
国别省市：97[]