专利名称：回旋加速器磁场测量装置的制作方法
技术领域：
本实用新型属于测量磁变量技术领域，具体涉及一种回旋加速器磁场测量装置。
背景技术：
磁场是回旋加速器最重要的组成部分，磁场为束流运动提供约束力和强的聚焦 力，其场型的分布直接决定了一台回旋加速器的性能。为了精确测量出磁场分布，目前，在 低能回旋加速器的磁场测量中，普遍采用的是以大型齿轮实现周向定位的手动测磁装置， 即步进电机驱动安装有测磁霍尔片的摆动臂旋转的同时，带动角度编码器的旋转部分转 动。由于齿轮定位存在齿隙误差，且齿轮加工时受到加工设备的限制存在加工误差，所以齿 轮周向定位的精度难以提高，从而带来了磁场测量的误差；而且这种误差具有随机性，不能 采用数值模拟的方法消除。对于低能紧凑型强流回旋加速器，磁场的调变度很大，采用齿轮 定位测量带来的误差很大，难以满足磁场测量的要求。同时，对于紧凑型强流回旋加速器， 内部空间狭小，磁场测量装置安装完毕后校对、维修困难。另外，《核技术》第四卷第九期“HERA质子-电子对撞机电子环磁铁的磁场测量” 一文中，公开了一种用螺杆驱动平移线圈的方式测量磁场强度的装置。这种装置不仅精度 不高，而且占用空间较大，不适合紧凑型强流回旋加速器磁场的精确测量。

实用新型内容(一)实用新型目的针对回旋加速器磁场精确测量装置所存在的难以精确周向定位的问题，本实用新 型旨在提供一种结构精密、定位精确、使用简单、测量精准的磁场测量装置。( 二 )技术方案为了解决上述问题，本实用新型提供如下技术方案。一种回旋加速器磁场测量装置，包括旋转驱动部分、旋转部分、旋转定位部分。其 中旋转驱动部分包括步进电机和驱动轴，步进电机的输出驱动驱动轴旋转；旋转部分包括 摆动臂、旋转轨道，安装有测磁霍尔片的摆动臂沿着旋转轨道旋转；旋转定位部分包括定位 轴和精密角度编码器，定位轴穿过精密角度编码器的中心测量孔，并带动角度编码器的旋 转部分转动。关键在于，驱动轴与摆动臂之间通过键连接；旋转定位部分位于旋转部分下 部，摆动臂与定位轴之间为刚性连接。所述的驱动轴与摆动臂之间的连接键可以是N边形，其中N彡3。(三)实用新型效果本实用新型所提供的上述技术方案中，驱动轴与摆动臂之间通过键连接，即二者 之间为非固定连接，旋转驱动部分与旋转定位部分离，使得定位部件不受驱动连接间隙的 影响，从而减少了旋转定位系统的周向误差。而摆动臂的角度位置能够精确测量出来，从而 大大提高了磁场测量定位的角度精度，提高了该装置的主要技术指标——磁场测量精度。
图1回旋加速器磁场测量装置结构示意图；图2实施例1所提供的六方转动连接键结构示意图。图中，1.步进电机2.驱动轴3.摆动臂4.旋转轨道5.定位轴套6.定位 轴7.精密角度编码器8.测磁霍尔片9.六方转动连接键。
实施例
以下结合附图，对本实用新型的技术方案作进一步阐述。如图1所示，一种低能紧凑型强流回旋加速器磁场精确测量装置，外观为转盘状 结构，包括上部的旋转驱动部分、中部的旋转部分与下部的旋转定位部分。上部的旋转驱动 部分包括步进电机1、驱动轴2 ；中部的旋转部分包括摆动臂3、旋转轨道4 ；下部的旋转定 位部分包括定位轴套5、定位轴6和精密角度编码器7。如图2所示，连接驱动轴2内套六方转动连接键9，二者之间留有缝隙，六方转动 连接键9与摆动臂3之间刚性连接。当驱动轴2转动时，外六方转过一定角度的空行程后， 带动六方转动连接键9转动，再由六方转动连接键9带动摆动臂3转动。其中，连接键9除 了为六方形外，还可以是N边形，其中N ^ 3，驱动轴2的形状与之相适应。摆动臂3宽度 150mm,长度900mm，两端支撑在旋转轨道4上，旋转轨道4直径为900mm。测磁霍尔片8安 装在摆动臂3上，并能够沿径向移动。摆动臂3与定位轴6之间为刚性连接，定位轴6直径 28mm，通过轴承安装在定位轴套5内部。定位轴套5与加速器之间精密配合，定位轴6与定 位轴套5之间为滚动轴承紧密配合，保证同轴度且使二者之间的摩擦力尽量小，转动灵活， 定位轴6穿过精密角度编码器7的中心测量孔，并带动角度编码器7的旋转部分转动。该测磁装置的工作原理是步进电机1驱动摆动臂3转到一定角度后，角度编码器7将摆动臂3的精确角度位置传输至控制计算机，保持摆动臂3不动，霍尔片8测量出此 点的磁场强度并传输至控制计算机，在计算机上将此点的位置数据与磁场测量数据对应起 来。多次重复此测量过程即可精确测出整个工作面上的磁场分布数据。
权利要求回旋加速器磁场测量装置，包括旋转驱动部分、旋转部分、旋转定位部分；其中旋转驱动部分包括步进电机(1)和驱动轴(2)，步进电机(1)的输出驱动驱动轴(2)旋转；旋转部分包括摆动臂(3)、旋转轨道(4)，安装有测磁霍尔片(8)的摆动臂(3)沿着旋转轨道(4)旋转；旋转定位部分包括定位轴(6)和精密角度编码器(8)，定位轴(6)穿过精密角度编码器(7)的中心测量孔，并带动角度编码器(7)的旋转部分转动；其特征在于驱动轴(2)与摆动臂(3)之间通过键连接；旋转定位部分位于旋转部分下部，摆动臂(3)与定位轴(6)之间为刚性连接。
2.根据权利要求1所述的回旋加速器磁场测量装置，其特征在于所述的驱动轴(2) 与摆动臂(3)之间通过键连接的结构是，驱动轴(2)内套N方转动连接键(9)，N> 3，二者 之间留有缝隙；N方转动连接键(9)与摆动臂(3)之间刚性连接。
3.根据权利要求1所述的回旋加速器磁场测量装置，其特征在于所述的N方转动连 接键(9)为六方转动连接键。
4.根据权利要求1所述的回旋加速器磁场测量装置，其特征在于所述的定位轴(6) 通过轴承安装在定位轴套(5)内部，定位轴套(5)与加速器配合。
专利摘要本实用新型公开了一种回旋加速器磁场测量装置。该装置包括旋转驱动部分、旋转部分、旋转定位部分。其中驱动轴与摆动臂之间通过键连接；旋转定位部分位于旋转部分下部，摆动臂与定位轴之间为刚性连接。由于旋转驱动部分与旋转定位部分离，使得定位部件不受驱动连接间隙的影响，从而减少了旋转定位系统的周向误差，提高了磁场测量精度。
文档编号G01R33/07GK201555938SQ20092029254
公开日2010年8月18日 申请日期2009年12月11日 优先权日2009年12月11日
发明者吕银龙, 殷治国, 钟俊晴 申请人:中国原子能科学研究院