[发明专利]永磁体磁偏角测量装置及方法

说明书

本发明公开了一种永磁体磁偏角测量装置及方法，该装置包括：平台，平台上垂直固定有一组一维亥姆霍兹线圈、位于一组一维亥姆霍兹线圈之间的几何中心位置的旋转台，平台下方设有与旋转台连接并用以控制旋转台绕其旋转轴旋转设定周期的旋转控制机构；磁通计，与一维亥姆霍兹线圈电连接，用于接收一维亥姆霍兹线圈采集的周期数据并进行处理；处理分析模块，与磁通计连接，用于对经磁通计处理后的周期数据进行分析计算出周期数据中的相位角作为一维磁体偏角值、并用于将两组一维磁体偏角值进行合成得到磁体的三维磁偏角结果。本发明的永磁体磁偏角测量装置结构和操作更简单，且能够得到精确的角度测量结果。

技术领域

本发明涉及永磁体测量技术领域，特别地，涉及一种永磁体磁偏角测量装置及方法。

背景技术

各向异性永磁材料在磁场取向成型过程中，产品取向方向和取向磁场方向不平行而产生磁偏角；或在产品加工、装夹产品时未找正，而使产品几何对称轴和产品磁轴间产生磁偏角。磁偏角对精密磁性器件的性能有着重要影响。而对于永磁体样品的品质检验，磁偏角数据成为判别磁材质量的重要依据，是永磁材料重要品质之一。

目前市面上的磁偏角测量仪大多采用通过测量三轴磁矩分量来计算得出磁偏角方法，积分器的漂移和精度、三维亥姆霍兹线圈的垂直度和线圈常数的准确度对偏角测量影响非常大，导致测量出的结果往往精度并不高。

发明内容

本发明提供了一种永磁体磁偏角测量装置及方法，以解决现有测量装置和方法精度不高的技术问题。

本发明采用的技术方案如下：

一方面，本发明提供了一种永磁体磁偏角测量装置，包括：平台，平台上垂直固定有一组一维亥姆霍兹线圈、位于一组一维亥姆霍兹线圈之间的几何中心位置的旋转台，平台下方设有与旋转台连接并用以控制旋转台绕其旋转轴旋转设定周期的旋转控制机构；磁通计，与一维亥姆霍兹线圈电连接，用于接收一维亥姆霍兹线圈采集的周期数据并进行处理；处理分析模块，与磁通计连接，用于对经磁通计处理后的周期数据进行分析计算出周期数据中的相位角作为一维磁体偏角值、并用于将两组一维磁体偏角值进行合成得到磁体的三维磁偏角结果。

进一步地，处理分析模块包括傅立叶分析单元、相位角分析单元和合成单元，傅立叶分析单元用于对磁通计采集到的周期数据作傅立叶分析；相位角分析单元用于对经傅立叶分析后的周期数据计算其中的相位角作为一维磁体偏角值；合成单元用于对两组一维磁体偏角值进行合成得到磁体的三维磁偏角结果。

进一步地，旋转控制机构包括定位传感器、连接轴、电机和运动控制模块，电机的输出轴通过连接轴连接至旋转台的旋转轴；定位传感器固定设置于电机的上方且位于连接轴的旁侧或者旋转轴底端的旁侧，定位传感器用于在电机旋转至预定位置时导通并发送导通信号给运动控制模块；运动控制模块用于接收定位传感器发送的导通信号、以及控制电机以预定位置为起点旋转设定周期后停止。

进一步地，运动控制模块还用于在电机接收到启动信号后控制电机先向后转动预设缓冲角度，再向前旋转到定位传感器的初始导通位置，以及在电机旋转设定周期后继续向前转动预设缓冲角度后停止。

进一步地，连接轴上方套设有连接片，连接片的外缘向内凹陷形成有一处缺槽；定位传感器为红外对射式传感器；当电机旋转带动连接片同步旋转至缺槽对准红外对射式传感器时，红外对射式传感器导通。

根据本发明的另一方面，还提供了一种利用上述的永磁体磁偏角测量装置进行测量的永磁体磁偏角测量方法，包括如下步骤：

步骤S100，将测量磁体放置于旋转台并固定；

步骤S200，控制电机旋转带动旋转台绕其旋转轴旋转设定周期；

步骤S300，磁通计实时接收一组一维亥姆霍兹线圈采集的周期数据并进行处理；

步骤S400，处理分析模块接收经磁通计处理后的周期数据并进行处理分析得到一组一维磁体偏角值；