专利名称：一种多轴磁场加载装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及磁性材料测试技术，特别涉及一种多轴磁场加载装置，适用于检
测磁性材料，尤其是磁致伸縮材料，铁磁形状记忆材料的物理力学性能。
背景技术：
磁性材料在电力电工，电子信息，航空航天等工业生产领域有着广泛的用途，针对 磁性材料的测试技术对与检测磁性材料的磁性能，机械性能等具有重要的意义。但目前磁 性测试技术主要是在单向磁场作用下，测量其磁滞回线，获取饱和磁化强度，矫顽场，剩余 磁化强度，磁能积等，这能满足传统磁性材料的测试需求。随着磁性材料的发展，出现了许 多具有新功能的磁性材料，包括超磁致伸縮材料(Giant magnetostrictive materials), 铁石兹形状记忆合金(Ferromagnetic shape memory alloys)，石兹电材茅斗(Magnetoelectric materials)等。例如，铁磁形状记忆合金首先需要在某一方向施加磁场预制单一马氏体变 体，然后在另外一个方向施加磁场测量其磁致应变及其他磁性能，同时需要施加应力场，在 不同应力场作用下测试其磁致应变的大小，为新的传感器和制动器设计提供指导。另外，为 了实现可调电抗器，需要实时调控磁性材料的磁导率，从而根据需要改变电抗值。这些都说 明无论是传统的磁性材料需要发展新的需求，还是新的磁性材料都对磁性材料的测试提出 新的需求，即在多轴磁场下检测其物理力学性能。

实用新型内容本实用新型的目的在于提供一种多轴磁场加载装置，克服传统磁场方向单一，只 能进行单轴磁场测试材料磁性能的缺陷。其优点在于利用电磁铁提供单轴磁场，保证该方 向的磁性能测试满足传统磁性能测试的要求，另外一个方向通过永磁体和亥姆霍兹线圈提 供偏置和扰动磁场，通过一个小型的机械加载装置提供应力场，而且小型的加载装置可以 在磁场均匀区旋转到任意一个方向，实现多轴磁场不同偏置应力场作用下的性能测试，为 新的传感器和制动器设计提供指导。 本实用新型的技术方案如下一种多轴磁场加载装置，其特征在于它由电磁铁，亥 姆霍兹线圈，永磁体，滑动机构，机械加载装置组成。 所述的滑动机构由滑动板，滑杠和锁定螺母组成，所述的滑动板通过两侧带开缝
的滑孔设置在带刻度的滑杠上，所述的锁定螺母设置在滑孔的开缝一侧。 所述的电磁铁竖直放置，所述的亥姆霍兹线圈和永磁体水平放置，保持同一方向，
所述的亥姆霍兹线圈放置在滑动机构中间的空区内，所述的永磁体放置于亥姆霍兹线圈两
侧的滑动板上，所述的机械加载装置放置在电磁铁和亥姆霍兹线圈中间的磁场均匀区。 所述的亥姆霍兹线圈还可以放置到与电磁铁平行的方向，或者垂直于电磁铁和永磁体。 所述的机械装置可以在磁场均匀区旋转到任意一个方向。 本实用新型与传统的单轴磁性能测试设备相比，可以通过电磁铁在一个方向提供磁场，通过永磁体和亥姆霍兹线圈在另一个或者两个方向提供偏置和扰动磁场，同时通过 一个小型的机械加载装置提供应力场，所述的永磁体可以在滑动机构上滑动，调整偏置磁 场的大小，并且永磁体，滑动机构，亥姆霍兹线圈，机械加载装置均可放置在电磁铁上面，拆 卸方便，当单独放置电磁铁时，还可实现传统的单轴磁性能测试。

图1是本实用新型多轴磁场加载的示意图。 图2是本实用新型滑动机构的示意图。 1-电磁铁；2-亥姆霍兹线圈；3-永磁体；4-滑动机构；5-机械加载装置；6_滑动 板；7-带开缝的滑孔；8-带刻度的滑杠；9-锁定螺母；
具体实施方式
以下结合附图来说明本实用新型的具体实施例。
图1为本实用新型多轴磁场加载结构的示意图。它由电磁铁，亥姆霍兹线圈，永磁
体，滑动机构，机械加载装置组成。所述的滑动机构由滑动板，滑杠和锁定螺母组成，所述的 滑动板通过两侧带开缝的滑孔设置在带刻度的滑杠上，所述的锁定螺母设置在滑孔的开缝 一侧。所述的电磁铁竖直放置，所述的亥姆霍兹线圈和永磁体水平放置，保持同一方向，所 述的亥姆霍兹线圈放置在滑动机构中间的空区内，所述的永磁体放置于亥姆霍兹线圈两侧
的滑动板上，所述的机械加载装置放置在电磁铁和亥姆霍兹线圈中间的磁场均匀区。所述 的亥姆霍兹线圈还可以放置到与电磁铁平行的方向，或者垂直于电磁铁和永磁体。所述的 机械装置可以在磁场均匀区旋转到任意一个方向。这样可以通过电磁铁在一个方向提供磁 场，通过永磁体和亥姆霍兹线圈在另一个或者两个方向提供偏置和扰动磁场，同时通过一 个小型的机械加载装置提供应力场，所述的永磁体可以在滑动机构上滑动，调整偏置磁场 的大小，通过滑杠上的刻度保证永磁体与中心等距，可以保证磁场均匀区处于中心区，从而 保证机械加载装置处于磁场均匀区，这样可使得试件在均匀磁场下进行磁性能检测，并且 永磁体，滑动机构，亥姆霍兹线圈，机械加载装置均可放置在电磁铁上面，拆卸方便，当单独
放置电磁铁时，还可实现传统的单轴磁性能测试。磁场可以通过Hall片测量，磁感应强度 可以通过J线圈测量，应变可以通过应变片测量，所述的机械加载装置可以通过公开专利 一种力学实验机(申请号200610150644. 4)进行加载，载荷通过液压表测量，所有的加载 和测量可通过计算机控制实现自动化。所述的加载装置和滑动机构均为非磁性材料。
权利要求一种多轴磁场加载装置，其特征在于它由电磁铁，亥姆霍兹线圈，永磁体，滑动机构，机械加载装置组成。
2. 根据权利要求1所述的一种多轴磁场加载装置，其特征是滑动机构由滑动板，滑杠 和锁定螺母组成，所述的滑动板通过两侧带开缝的滑孔设置在带刻度的滑杠上，所述的锁 定螺母设置在滑孔的开缝一侧。
3. 根据权利要求1所述的一种多轴磁场加载装置，其特征是电磁铁竖直放置，所述的 亥姆霍兹线圈和永磁体水平放置，保持同一方向，所述的亥姆霍兹线圈放置在滑动机构中 间的空区内，所述的永磁体放置于亥姆霍兹线圈两侧的滑动板上，所述的机械加载装置放 置在电磁铁和亥姆霍兹线圈中间的磁场均匀区。
4. 根据权利要求1所述的一种多轴磁场加载装置，其特征是亥姆霍兹线圈放置到与电 磁铁平行的方向，或者垂直于电磁铁和永磁体。
5. 根据权利要求1所述的一种多轴磁场加载装置，其特征是机械加载装置可以在磁场 均匀区旋转到任意一个方向。
专利摘要本实用新型提供一种多轴磁场加载装置，克服传统磁场方向单一，只能进行单轴磁场测试材料磁性能的缺陷。其优点在于利用电磁铁提供单轴磁场，可实现传统单轴磁性能测试的要求，通过永磁体和亥姆霍兹线圈在另一个或者两个方向提供偏置和扰动磁场，同时通过一个小型的机械加载装置提供应力场，实现多轴磁场不同偏置应力场作用下的物理力学性能测试，为新的传感器和制动器设计提供指导。该机构容易实现，并且拆卸组装方便，
文档编号G01R15/00GK201464631SQ20092010840
公开日2010年5月12日 申请日期2009年5月26日 优先权日2009年5月26日
发明者方岱宁, 裴永茂, 谷宇, 陈明继, 高旭 申请人:北京东宝亿通科技股份有限公司