[实用新型]磁悬浮实验装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及科研实验装置领域，具体而言，涉及一种磁悬浮实验装置。

背景技术

磁悬浮技术起源于德国，早在1922年德国工程师赫尔曼·肯佩尔就提出了电磁悬浮原理。随着电子技术、控制工程、信号处理元器件、电磁理论及新型电磁材料的发展和转子动力学的进展，磁悬浮技术得到了长足的发展。近年来，磁悬浮技术在很多领域得到广泛的应用，如磁悬浮列车、主动控制磁悬浮轴承、磁悬挂天平、磁悬浮小型传输设备、磁悬浮测量仪器、磁悬浮机器人手腕、磁悬浮教学系统等。

基于以上磁悬浮技术的广阔应用前景，在我国现有的研究方法主要从理论上进行研究，在此基础上进行仿真实验，为磁悬浮技术提供理论依据。但是在现有科研机构和大中院校中，缺乏针对磁悬浮技术的实验装置，因此无法满足磁悬浮实验的要求。

实用新型内容

鉴于上述问题，本实用新型提出了一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的磁悬浮实验装置。

本实用新型提供的磁悬浮实验装置包括：固定板、传感器部件、柱状的第一电磁铁和第二电磁铁、控制部件、以及被测悬浮部件，其中，第一电磁铁和所述第二电磁铁的第一端均固定在固定板上，第一电磁铁和所述第二电磁铁布置在所述传感器部件与固定板之间，传感器部件与固定板相对平行设置；控制部件与第一电磁铁、第二电磁铁、以及传感器部件分别电连接，用于接收反馈信号，并根据该反馈信号分别调节第一电磁铁和第二电磁铁的磁力，以保持被测悬浮部件在空间内悬浮；被测悬浮部件上设置有第一磁性悬浮部和第二磁性悬浮部，第一磁性悬浮部的位置与第一电磁铁第二端的位置相对应，第二磁性悬浮部的位置与第二电磁铁第二端的位置相对应。

进一步地，被测悬浮部件包括圆筒状主体，第一磁性悬浮部和第二磁性悬浮部分别包括一个套设在圆筒状主体外周的铁磁性材料圆环。

进一步地，传感器部件中包括第一涡流传感器和第二涡流传感器，其中，第一涡流传感器的探头位置对应于第一磁性悬浮部的位置，第二涡流传感器的探头位置对应于第二磁性悬浮部的位置。

进一步地，第一电磁铁的第一端和第二电磁铁的第一端在固定板上通过方钢连接。

进一步地，本实用新型提供的磁悬浮实验装置还包括底座箱体，控制部件布置在底座箱体内。

进一步地，底座箱体上表面设置有支架，固定板通过支架固定在底座箱体上方，传感器部件设置在底座箱体的上表面上，支架的高度大于电磁铁的长度、传感器部件的高度、被测悬浮部件直径三者之和。

进一步地，上述支架包括多根长度一致的支撑管，控制部件与第一电磁铁连接的电线，以及控制部件与第二电磁铁连接的电线从支撑管中穿过。

进一步地，底座箱体的侧面上设置有调节旋钮，该调节旋钮与控制部件电连接。

进一步地，底座箱体内部还设置有电源模块，底座箱体上设置有电源接口，电源模块通过电源接口与外部电源连接。

进一步地，底座箱体的底部固定多个轮子。

应用本实用新型的技术方案，使用两个电磁铁产生磁力，吸引被测悬浮部件，从而使被测悬浮部件克服重力，在空间内维持悬浮状态，利用传感器部件的距离测量值作为反馈，对电磁铁的磁力进行反馈控制，完成磁悬浮实验。利用两点分别进行控制，使被测悬浮部件以一定的俯仰角度的姿态悬浮，不仅可以完成针对被测悬浮部件的升降控制，还可以进行俯仰角度控制，完成多种悬浮姿态的实验。

另外，通过将控制部件布置在底座箱体，并将整个装置架设在底座箱体上，简化了本实用新型的磁悬浮实验装置的结构，并且通过底座箱体的底部固定多个轮子，适于在移动的状况下进行实验，为在复杂环境下的实验提供了条件。

根据下文结合附图对本实用新型具体实施例的详细描述，本领域技术人员将会更加明了本实用新型的上述以及其他目的、优点和特征。

附图说明

后文将参照附图以示例性而非限制性的方式详细描述本实用新型的一些具体实施例。附图中相同的附图标记标示了相同或类似的部件或部分。本领域技术人员应该理解，这些附图未必是按比例绘制的。附图中：

图1是根据本实用新型实施例的磁悬浮实验装置的结构图；

图2是根据本实用新型实施例的磁悬浮实验装置的被测悬浮部件的示意图；

图3是根据本实用新型实施例的磁悬浮实验装置的传感器部件的内部示意图；

图4是根据本实用新型实施例的优化的磁悬浮实验装置的立体示意图；

图5是根据本实用新型实施例的优化的磁悬浮实验装置的正视图；以及