用于磁场测试传感器自定位调试装置及调试方法转让专利

申请号 : CN201410597424.0

文献号 : CN104330752B

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相似专利:

发明人 : 邱士安黄兆飞关文勇陈传伟

申请人 : 成都工业学院

摘要 :

本发明公开了一种用于磁场测试传感器自定位调试装置即调试方法,其调试装置包括工作台,工作台上设有可水平旋转的两个支架一,两个支架一之间连接有可在竖直旋转的支架二,工作台上固设有通电螺线圈,该装置还包括自适应支撑件和调节杆,其中调节杆一端部设有便于安装霍尔元件的凹槽,自适应支撑件包括支腿一和支腿二,支腿一竖直滑动设于支腿二上,支腿一旋转连接在支架二上,自适应支撑件上设有便于固定套筒夹具的止口,支架二上设有便于夹持调节杆的调节杆夹具,工作台表面还设有用于吸附支腿二的电磁平板。该调试装置结构简单、操作方便,其调节方法能够实现快速、简便的将磁场测试传感器的感应方向和磁力线方向调试到一致,效率较高。

权利要求 :

1.一种用于磁场测试传感器自定位调试装置,包括工作台(1),所述工作台(1)上设有可相对工作台(1)水平方向旋转的两个支架一(2),所述两个支架一(2)之间连接有可相对所述工作台(1)在竖直平面旋转的支架二(4),所述工作台(1)上固设有通电螺线圈(9),其特征在于,还包括自适应支撑件(6)和调节杆(8),所述调节杆(8)一端部设有便于安装霍尔元件(103)的凹槽(84),所述自适应支撑件(6)包括支腿一(61)和支腿二(62),所述支腿一(61)竖直滑动设于所述支腿二(62)上,所述支腿一(61)旋转连接在所述支架二(4)上,所述自适应支撑件(6)上设有便于固定套筒夹具(7)的止口,所述支架二(4)上设有便于夹持所述调节杆(8)的调节杆夹具(85),所述工作台(1)表面设有用于吸附所述支腿二(62)的电磁平板(14)。

2.根据权利要求1所述的用于磁场测试传感器自定位调试装置,其特征在于,所述自适应支撑件(6)还包括支撑块(64),所述支撑块(64)旋转设于所述支腿一(61)上,所述支撑块(64)可拆卸连接在所述支架二(4)上,所述止口(65)设于所述支撑块(64)上。

3.根据权利要求1所述的用于磁场测试传感器自定位调试装置,其特征在于,每个所述支架一(2)旋转连接有支撑杆(41),两个所述支撑杆(41)端部之间连接所述支架二(4),所述支撑杆(41)可将所述支架二(4)从通电螺线圈(9)的一端旋转至另一端。

4.根据权利要求3所述的用于磁场测试传感器自定位调试装置,其特征在于,其中一个所述支架一(2)上设有调节部件二(5),所述调节部件二(5)包括固定在该所述支架一(2)上的两个固定板(51)和连接在所述支撑杆(41)上的紧固件(43),两个所述固定板(51)之间设置有蜗杆一(52),所述蜗杆一(52)连接手轮(53),所述紧固件(43)连接有与所述蜗杆一(52)适配的扇形齿轮一(54)。

5.根据权利要求4所述的用于磁场测试传感器自定位调试装置,其特征在于,每个所述支撑杆(41)上远离支架二(4)的一端连接有配重块(42)。

6.根据权利要求4所述的用于磁场测试传感器自定位调试装置,其特征在于,所述两个支架一(2)通过调节部件一(3)调节其相对工作台(1)水平旋转,所述调节部件一(3)包括固定所述工作台(1)的轴承座(31),所述轴承座(31)穿过有传动杆(32)和连接在所述传动杆(32)上的蜗杆二(35),所述蜗杆二(35)适配有扇形齿轮二(36);两个所述支架一(2)连接有连杆(21),所述连杆(21)与所述工作台(1)之间设有旋转轴(22),所述旋转轴(22)外套设轴承(23),所述轴承(23)与所述扇形齿轮二(36)固定连接。

7.根据权利要求6所述的用于磁场测试传感器自定位调试装置,其特征在于,所述工作台(1)设有与两个支架一(2)适配的弧形槽(12),两个所述支架一(2)相对工作台(1)沿竖直方向穿过对应的所述弧形槽(12),所述连杆(21)连接位于所述工作台(1)下方的两个所述支架一(2)的端部,所述旋转轴(22)、轴承(23)、调节部件一(3)均位于所述工作台(1)下方。

8.一种磁场测试传感器自定位调试装置的调试方法,其特征在于,包括如权利要求1-7任一所述的用于磁场测试传感器自定位调试装置,包括以下调试步骤:步骤一、将自适应支撑件(6)固定在支架二上且保持所述自适应支撑件(6)相对工作台(1)悬空状态,其中所述自适应支撑件(6)的支腿一(61)和支腿二(62)相对固定;

步骤二、将套筒夹具(7)固定在所述自适应支撑件(6)上;

步骤三、选择与待装配铜管(101)尺寸适配的特斯拉计(102),将所述特斯拉计(102)套装入所述套筒夹具(7)内;

步骤四、通电螺线圈(9)启动,水平旋转两个支架一(2),当所述特斯拉计(102)检测到磁感应强度最大时,两个所述支架一(2)停止旋转,并锁定两个所述支架一(2);

步骤五、旋转支架二(4),当所述特斯拉计(102)检测到磁感应强度最大时,停止旋转,并锁定所述支架二(4);

步骤六、将所述特斯拉计(102)从所述套筒夹具(7)取出,将铜管(101)装入并固定在所述套筒夹具(7)内;

步骤七、启动所述电磁平板(14),并使所述支腿二(62)相对支腿一(61)朝工作台(1)方向滑动,直至所述支腿二(62)被吸附在所述电磁平板(14)上,将包括所述支腿一(61)、支腿二(62)的自适应支撑件(6)保持固定;

步骤八、解锁所述自适应支撑件(6)和支架二(4),使二者分离;

步骤九、将支架二(4)从所述自适应支撑件(6)位置,相对垂直于工作台(1)的竖直平面旋转到所述自适应支撑件(6)对应的一侧;

步骤十、将霍尔元件(03)固定在调节杆(8)的凹槽(84)内,所述霍尔元件(103)的引线(04)朝外,同时将调节杆夹具(85)固定在所述支架二(4)上;

步骤十一、将所述调节杆(8)带有霍尔元件(103)的一端插入铜管(101)一端内,所述霍尔元件(103)的引线(104)从铜管(101)另一端伸出,所述引线(04)连接电源和电压表,所述调节杆(8)另一端固定在所述调节杆夹具(85)内;

步骤十二、旋转两个支架一(2),当霍尔元件(103)检测到通电螺线圈(9)产生的磁感应强度最大值时,停止旋转并固定两个支架一(2);

步骤十三、旋转支架二(4),当霍尔元件(103)检测到通电螺线圈(9)产生的磁感应强度最大值时,停止旋转支架二(4)并固定支架二(4);

步骤十四、将所述霍尔元件(103)、调节杆(8)与铜管(101)一起进行封装,再从套筒夹具(7)内取出,即完成磁场测试传感器的调试制作。

9.根据权利要求8所述的一种磁场测试传感器自定位调试装置的调试方法,其特征在于,所述步骤一中的支腿一(61)、支腿二(62)通过锁紧螺钉相互固定。

说明书 :

用于磁场测试传感器自定位调试装置及调试方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种磁场测试传感器制作设备领域,特别涉及一种用于磁场测试传感器自定位调试装置及调试方法。

背景技术

[0002] 管型磁场测试探头广泛引用于方向定位和磁场的局域性测量标定领域,在进行管型磁场测试探头的制作时,要将霍尔元件装入到铜管中,并同时确保霍尔元件的感应方向和铜管的几何轴线相重合。现有技术一般利用物理学原理,采用永磁体磁针或传感器进行标定检测,需要应用磁屏蔽房工艺和亥姆赫兹线圈,其结构和操作都较为复杂,其霍尔元件的感应方向和铜管的几何轴线的偏角误差也较大,通常大于3°。
[0003] 中国专利申请号CN200910117170.7、公开号CN101587132公开了一种弱磁方向传感器的标定方法,该方法虽然能够实现理论上不需要现有的弱磁传感器标定使用的磁屏蔽房和亥姆霍兹线圈,在简单设备情况下实现对弱磁方向传感器的高精度标定,但是并未给出其能够实现的具体标定结构工装和标定方法。因此,目前仍需要一种工装能够快速将传感器的感应方向和磁力线的方向调试到一致,以实现霍尔元件在铜管内的准确定位。

发明内容

[0004] 本发明的目的在于克服现有技术中所存在的现有管型磁场测试探头缺乏组装设备,同时其标定方法比较复杂的上述不足,提供一种能够快速、简便的将磁场测试传感器的感应方向和磁力线方向调试到一致的用于磁场测试传感器自定位调试装置,同时还提供了该磁场测试传感器自定位调试装置的调试方法。
[0005] 为了实现上述发明目的,本发明提供了以下技术方案:
[0006] 一种用于磁场测试传感器自定位调试装置,包括工作台,所述工作台上设有可相对工作台水平方向旋转的两个支架一,所述两个支架一之间连接有可相对所述工作台在竖直平面旋转的支架二,所述工作台上固设有通电螺线圈,还包括自适应支撑件和调节杆,所述调节杆一端部设有便于安装霍尔元件的凹槽,所述自适应支撑件包括支腿一和支腿二,所述支腿一竖直滑动设于所述支腿二上,所述支腿一旋转连接在所述支架二上,所述自适应支撑件上设有便于固定套筒夹具的止口,所述支架二上设有便于夹持所述调节杆的调节杆夹具,所述工作台表面设有用于吸附所述支腿二的电磁平板。
[0007] 本发明所述的磁场测试传感器包括铜管、霍尔元件、调节杆封装后的结构体,可以准确、快速的对磁感应方向和强度进行标定。该磁场测试传感器自定位调试装置通过使用自适应支撑件,可固定套筒夹具来夹持铜管,调节杆可以固定在支架二上并可夹持调节杆,通过可水平旋转的两个支架一、可沿竖直方向旋转的支架二,来调节铜管几何轴线方向与通电螺线圈产生的磁感应方向一致,以及调节调节杆上的霍尔元件的磁感应方向与铜管的集合轴线一致,以实现快速、简便的将磁场测试传感器的感应方向和磁力线方向调试到一致的,该自定位调试装置结构简单、操作方便、效率较高,适应性广。
[0008] 优选地,所述自适应支撑件还包括支撑块,所述支撑块旋转设于所述支腿一上,所述支撑块可拆卸连接在所述支架二上,所述止口设于所述支撑块上。
[0009] 支撑块底部可以通过定位销旋转设置在支腿一上,支撑块顶端可通过螺钉或扣件连接在支架二上,方便支撑块与支架二的拆分,支撑块上的止口用于固定套筒夹具。
[0010] 优选地,每个所述支架一旋转连接有支撑杆,两个所述支撑杆端部之间连接所述支架二,所述支撑杆可将所述支架二从通电螺线圈的一端旋转至另一端。
[0011] 将支架二连接在两个支撑杆上,两个支撑杆分别旋转连接在支架一上,可以将支架一从通电螺线圈一端旋转至另外一端,即支撑杆带动支架二可相对工作台垂直旋转至少180°。
[0012] 优选地,所述支架一上设有调节部件二,所述调节部件二包括固定在其中一个所述支架一上的两个固定板和连接在所述支撑杆上的紧固件,两个所述固定板之间设置有蜗杆一,所述蜗杆一连接手轮,所述紧固件连接有与所述蜗杆适配的扇形齿轮一。
[0013] 固定在支架一上的调节部件二,通过蜗杆一和扇形齿轮一的配合、以及紧固件固定支撑杆,实现支撑杆的旋转,进而带动支架二的旋转,调节部件二的蜗杆和扇形齿轮的自锁可以控制支架二的旋转角度,紧固件可以旋转螺栓螺孔连接,其调节简单方便,有效利用了空间。
[0014] 优选地,每个所述支撑杆上远离支架二的一端连接有配重块。
[0015] 配重块和支架二分别位于紧固件两侧,可以匹配支撑杆上的支架二的重量,调节部件二更容易实现支架二的旋转。
[0016] 优选地,所述两个支架一通过调节部件一调节其相对工作平台水平旋转,所述调节部件一包括固定所述工作台的轴承座,所述轴承座穿过有传动杆和连接在所述传动杆上的蜗杆二,所述蜗杆二适配有扇形齿轮二;两个所述支架一连接有连杆,所述连杆与所述工作台之间设有旋转轴,所述旋转轴外套设轴承,所述轴承与所述扇形齿轮二固定连接。
[0017] 调节部件一通过操控传动杆、蜗杆二将沿水平方向轴的旋转转化为沿竖直方向轴的扇形齿轮二旋转,扇形齿轮二固定在轴承上,带动连杆以及两个支架一相对工作台在水平方向旋转,蜗杆二和扇形齿轮二还能够实现自锁功能,便于两个支架一在完成对套筒夹具内的特斯拉计或铜管的调整后实现锁定。
[0018] 优选地,所述工作台设有与两个支架一适配的弧形槽,两个所述支架一相对工作台沿竖直方向穿过对应的所述弧形槽,所述连杆连接位于所述工作台下方的两个所述支架一的端部,所述旋转轴、轴承、调节部件一均位于所述工作台下方。
[0019] 两个支架一穿过工作台,将调节部件一设于工作台下方,能够节约工作台表面的空间,便于磁场测试传感器的制作。
[0020] 本发明还提供了一种磁场测试传感器自定位调试装置的调试方法,包括上述的用于磁场测试传感器自定位调试装置,其调试方法包括以下步骤:
[0021] 步骤一、将自适应支撑件固定在支架二上且保持所述自适应支撑件相对工作台悬空状态,其中所述自适应支撑件的支腿一和支腿二相对固定;
[0022] 步骤二、将套筒夹具固定在所述自适应支撑件上;
[0023] 步骤三、选择与待装配铜管尺寸适配的特斯拉计,将所述特斯拉计套装入所述套筒夹具内;
[0024] 步骤四、通电螺线圈启动,水平旋转两个支架一,当所述特斯拉计检测到磁感应强度最大时,两个所述支架一停止旋转,并锁定两个所述支架一;
[0025] 步骤五、旋转支架二,当所述特斯拉计检测到磁感应强度最大时,停止旋转,并锁定所述支架二;
[0026] 步骤六、将所述特斯拉计从所述套筒夹具取出,将铜管装入并固定在所述套筒夹具内;
[0027] 步骤七、启动所述电磁平板,并使所述支腿二相对支腿一朝工作台方向滑动,直至所述支腿二被吸附在所述电磁平板上,将包括所述支腿一、支腿二的自适应支撑件保持固定;
[0028] 步骤八、解锁所述自适应支撑件和支架二,使二者分离;
[0029] 步骤九、将支架二从所述自适应支撑件位置,相对垂直于工作台的竖直平面旋转到所述自适应支撑件对应的一侧;
[0030] 步骤十、将霍尔元件固定在调节杆的凹槽内,所述霍尔元件的引线朝外,同时将调节杆夹具固定在所述支架二上;
[0031] 步骤十一、将所述调节杆带有霍尔元件的一端插入铜管一端内,所述霍尔元件的引线从铜管另一端伸出,所述引线连接电源和电压表,所述调节杆另一端固定在所述调节杆夹具内;
[0032] 步骤十二、旋转两个支架一,当霍尔元件检测到通电螺线圈产生的磁感应强度最大值时,停止旋转并固定两个支架一;
[0033] 步骤十三、旋转支架二,当霍尔元件检测到通电螺线圈产生的磁感应强度最大值时,停止旋转支架二并固定支架二;
[0034] 步骤十四、将所述霍尔元件、调节杆与铜管一起进行封装,再从套筒夹具内取出,即完成磁场测试传感器的调试制作。
[0035] 优选地,所述步骤一中的支腿一、支腿二通过锁紧螺钉相互固定,在需要支腿一在支腿二上滑动时,调节锁紧螺钉,直到支腿一滑动到所需位置,再使用锁紧螺钉将支腿一、支腿二相对固定住。
[0036] 与现有技术相比,本发明的有益效果:
[0037] 1、本发明所述磁场测试传感器自定位调试装置通过使用自适应支撑件,可固定套筒夹具来夹持铜管,调节杆可以固定在支架二上并可夹持调节杆,通过可水平旋转的两个支架一、可沿竖直方向旋转的支架二,来调节铜管几何轴线方向与通电螺线圈产生的磁感应方向一致,以及调节调节杆上的霍尔元件的磁感应方向与铜管的集合轴线一致,以实现快速、简便的将磁场测试传感器的感应方向和磁力线方向调试到一致的,该自定位调试装置结构简单、操作方便、效率较高,适应性广;
[0038] 2、本发明所使用的调节部件一、调节部件二均通过蜗轮和扇形齿轮配合分别实现支架一的水平方向旋转、支架二的竖直方向旋转、以及自锁,结构简单可靠;
[0039] 3、本发明所述的支架二能够从通电螺线圈一端旋转至另一端,支架二可以在通电螺线圈一侧固定自适应支撑件调节铜管的几何轴向与通电螺线圈产生的磁感应方向一致,还可以在通电螺线圈另一侧通过调节杆夹具对调节杆夹持的霍尔元件进行调节,进而实现霍尔元件的感应方向与铜管几何轴线一致,其调节可靠、精确;
[0040] 4、本发明所述的用于磁场测试传感器自定位调试装置的调试方法,先将自适应支撑件固定在支架二上,在自适应支撑件固定的套筒夹具内装入特斯拉计,调节支架一、支架二来调整特斯拉计的位置,从而能够快速标定通电螺线圈磁感应强度最大位置为参照位置,保持支架一、支架二固定不动,并将自适应支撑件固定在工作台上,分离自适应支撑件和支架二,再将特斯拉计取出并更换铜管,自适应支撑件固定的套筒夹具内铜管的几何轴线此时与通电螺线圈产生的磁感应方向一致;调节部件二旋转支架二使其位于自适应支撑件另一侧,固定调节杆夹具在支架二,将固定有霍尔元件的调节杆一端插入铜管内,另一端固定在调节杆夹具上,再次通过支架一、支架二的旋转调节霍尔元件感应的磁场强度位于最大值位置,此时霍尔元件感应的磁场方向与铜管的集合轴线方向一致,再将霍尔元件、调节杆、铜管封装,此时霍尔元件磁感应方向与铜管几何轴线的方向调节为一致,能够方便的实现霍尔元件在铜管内的准确定位,该方法步骤简单、操作简便、准确度高,减少了霍尔元件的磁感应方向与铜管几何轴线的偏角误差,其偏角误差值能够实现小于0.5°。附图说明:
[0041] 图1为本发明所述一种磁场测试传感器制作工装的结构示意图;
[0042] 图2为图1的俯视图;
[0043] 图3为图2中支架二从通电螺线圈一端旋转至另一端后的示意图;
[0044] 图4为图1的左视图;
[0045] 图5为图1中自适应支撑件的结构示意图;
[0046] 图6为图5中自适应支撑件与支架二配合时的示意图;
[0047] 图7为图6的俯视图;
[0048] 图8为图1中调节部件二的结构示意图;
[0049] 图9为图1中调节部件一的结构示意图;
[0050] 图10为本发明所述工作台的结构示意图;
[0051] 图11a为本发明所述调节杆的结构示意图;
[0052] 图11b为图11a的左视图;
[0053] 图12a为本发明所述霍尔元件安装在调节杆上的结构示意图;
[0054] 图12b为图12a的左视图;
[0055] 图13a为本发明所述调节杆夹具夹持调节杆时的示意图;
[0056] 图13b为本发明所述套筒夹具、铜管的配合示意图;
[0057] 图14a为特斯拉计在三维坐标系下与磁力线的夹角图示;
[0058] 图14b为特斯拉计在YOZ面的投影与磁力线的夹角图示;
[0059] 图14c为调节后的特斯拉计在YOZ面的投影与磁力线相互平行的图示;
[0060] 图14d为特斯拉计在XOZ面的投影与磁力线的夹角图示;
[0061] 图14e为调节后的特斯拉计在XOZ面的投影与磁力线相互平行的图示;
[0062] 图14f为调节后的特斯拉计在三维坐标系下与磁力线相互平行的图示;
[0063] 图15a为霍尔元件在三维坐标系下与磁力线的夹具图示;
[0064] 图15b为霍尔元件在YOZ面的投影与磁力线的夹角图示;
[0065] 图15c为调节后的霍尔元件在YOZ面的投影与磁力线相互平行的图示;
[0066] 图15d为霍尔元件在XOZ面的投影与磁力线的夹角图示;
[0067] 图15e为调节后的霍尔元件在XOZ面的投影与磁力线相互平行的图示;
[0068] 图15f为调节后的霍尔元件在三维坐标系下与磁力线相互平行的图示。
[0069] 图中标记:
[0070] 101、铜管,102、特斯拉计,103、霍尔元件,104、引线;
[0071] 1、工作台,11、支腿,12、弧形槽,13、轴孔,14、电磁平板,2、支架一,21、连杆,22、旋转轴,23、轴承,3、调节部件一,31、轴承座,32、传动杆,33、手轮,34、万向节,35、蜗杆二,36、扇形齿轮二,4、支架二,41、支撑杆,42、配重块,43、紧固件,5、调节部件二,51、固定板,52、蜗杆一,53、手轮,54、扇形齿轮一,6、自适应支撑件,61、支腿一,62、支腿二,63、定位销,64、支撑块,65、圆形止口,7、套筒夹具,71、锁紧螺钉,8、调节杆,81、杆柄,82、杆球头,83、平台,84、凹槽,85、调节杆夹具,9、通电螺线圈,91、支座。

具体实施方式

[0072] 下面结合试验例及具体实施方式对本发明作进一步的详细描述。但不应将此理解为本发明上述主题的范围仅限于以下的实施例,凡基于本发明内容所实现的技术均属于本发明的范围。
[0073] 如图1-4所示,一种用于磁场测试传感器自定位调试装置,包括工作台1,工作台1上设有可相对工作台1水平方向旋转的两个支架一2,两个支架一2之间连接有可相对工作台1在竖直平面旋转的支架二4,工作台1上通过支座91固定有通电螺线圈9,该自定位调试装置还包括自适应支撑件6和调节杆8,其中调节杆8一端部设有便于安装霍尔元件103的凹槽84,而自适应支撑件6包括支腿一61和支腿二62,支腿一61竖直滑动设于支腿二62上,支腿一61旋转连接在支架二4上,自适应支撑件6上设有便于固定套筒夹具7的止口65,支架二4上设有便于夹持调节杆8的调节杆夹具85,工作台1表面还设有用于吸附支腿二62的电磁平板14。
[0074] 其中,图3中每个支架一2均旋转连接有支撑杆41,两个支撑杆41端部之间连接支架二4,即支撑杆41带动支架二4可相对工作台1垂直旋转至少180°,因此支撑杆41可将支架二4从通电螺线圈9的一端旋转至另一端。
[0075] 如图5-7所示,上述自适应支撑件6除了包括支腿一61、支腿二62,还包括支撑块64,该支撑块64通过定位销63旋转设于支腿一61上,支撑块64通过锁紧螺钉可拆卸连接在支架二4上,用于固定套筒夹具7的圆形止口65设于支撑块64上。该支腿二62为磁性材料制成,便于电磁平板14吸附,其中电磁平板14可以是整个具有电磁特性的工作台1,也可以是设置在非电磁性的工作台1上的单独的一个电磁平板14。
[0076] 另外,该支腿一61、支腿二62可以通过锁紧螺钉相互固定,在需要支腿一61在支腿二62上滑动时,调节锁紧螺钉,直到支腿一61滑动到所需位置,再使用锁紧螺钉将支腿一61、支腿二62相对固定住。
[0077] 如图8所示,支架一2上设有便于旋转支撑杆41的调节部件二5,调节部件二5包括固定在其中一个支架一2上的两个固定板51和连接在支撑杆41上的紧固件43,紧固件43可以选择螺杆,两个固定板51之间设置有蜗杆一52,蜗杆一52连接手轮53,紧固件43连接有与蜗杆一52适配的扇形齿轮一54。旋转手轮53,通过蜗杆一52和扇形齿轮一54的正交旋转配合,扇形齿轮一54带动紧固件43、以及支撑杆41,实现支撑杆41的旋转,进而带动支架二4垂直于工作台1旋转,调节部件二5的蜗杆一52和扇形齿轮一54的自锁可以控制支架二4的旋转角度,紧固件43可以旋转螺栓螺孔连接,其调节简单方便,有效利用了空间。另外,每个支撑杆41上远离支架二4的一端还连接有配重块42。使配重块42和支架二4分别位于紧固件43两侧,可以匹配支撑杆41上的支架二4的重量,调节部件二5更容易实现支架二4的旋转。
[0078] 如图9所示为调节部件一3的结构示意图,调节部件一3包括固定工作台1的轴承座31,轴承座31穿过有传动杆32、手轮33,传动杆32通过万向节34连接有蜗杆二35,蜗杆二35适配有扇形齿轮二36;两个所述支架一2连接有连杆21,扇形齿轮二36固定连接在轴承23上。通过操控传动杆32、蜗杆二35以及扇形齿轮二36,实现两个支架一2相对工作台1在水平方向的旋转,蜗杆二35和扇形齿轮二36还能够实现自锁功能,便于两个支架一2在完成对套筒夹具7内的特斯拉计102或铜管101的调整后实现锁定。
[0079] 如图10所示为本发明所示工作台结构示意图,工作台1为圆形状,其表面对称设有与两个支架一2适配的弧形槽12,两个支架一2沿竖直方向可穿过对应的弧形槽12,两个支架一2是在弧形槽12内实现水平旋转运动,两个支架一2穿过工作台1,将调节部件一3设于工作台1下方,能够节约工作台1表面的空间,便于磁场测试传感器的制作。工作台1包括四根支腿11,位于工作台1下方的两个支架一2端部连接有连杆21,连杆21与工作台1的轴孔之间设有旋转轴22,旋转轴22外套设轴承23,调节部件一3也位于工作台1下方,带动轴承23旋转进而实现两个支架一2的水平旋转。
[0080] 如图11a、11b所述,本发明还提供了一种调节杆8,该用于将霍尔元件103安装在铜管101内,包括杆柄81和杆球头82,杆球头82端部为平台83,杆球头82直径与待装配铜管101的内径适配,平台83上设有与霍尔元件103适配的凹槽84。
[0081] 如图12a、12b所述,为霍尔元件103装配在调节杆8的凹槽84内的示意图,霍尔元件103固定在调节杆8的凹槽84内,一端为引线104。再将霍尔元件103装入铜管101内,能够方便的调节霍尔元件103的磁感应方向,调节杆8为一次性夹具,可以与霍尔元件103一起封装入铜管101内,结构简单、调节方便。
[0082] 如图13a所示,为了便于调节杆8的调节,本发明专门使用了一种能够与调节杆8的杆柄81适配的调节杆夹具85,该调节杆夹具85可直接固定在支架二4上,通过调节部件一3、调节部件二5的旋转,实现对调节杆8左右或上下移动,从而霍尔元件103在铜管101内的位置调节,相比人工手持调节杆8的调节,其调节方法更为方便、快速、准确。
[0083] 如图13b所示,为铜管101设于套筒夹具7中的示意图,套筒夹具7通过圆形止口65固定在自适应支撑件6的支撑块64上,套筒夹具7内再装入特斯拉计102,将支架二4通过螺钉固定在自适应支撑件6上,通过调节部件一3、调节部件二5实现支架二4的水平旋转、竖直方向旋转,从而调节特斯拉计102的磁感应强度在通电螺线圈9内的最大值,固定自适应支撑件6后,取出特斯拉计102,然后再将铜管101设于套筒夹具7中,并通过锁紧螺钉71固定,即铜管101的几何轴线则与通电螺线圈9的磁感应方向平行。
[0084] 应用本发明所示的用于磁场测试传感器自定位调试装置进行磁场传感器的调试安装时,其调试方法包括以下步骤:
[0085] 如图1-4所示,假设磁场测试传感器制作工装位于OXYZ三维坐标系中,其中YOZ位于工作台1平面,O位于工作台1中心,通电螺线圈9位于OZ方向,位于工作台1平面且垂直于通电螺线圈9的方向为OY方向,垂直于工作台1方向朝下为OX方向;
[0086] 步骤一、将自适应支撑件6固定在支架二4上且保持自适应支撑件6相对工作台1悬空状态,其中自适应支撑件6的支腿一61和支腿二62通过锁紧螺钉锁定固定;
[0087] 步骤二、将套筒夹具7固定在自适应支撑件6上的支撑块64的圆形止口65上;
[0088] 步骤三、选择与待装配铜管101尺寸适配的特斯拉计102,将特斯拉计102套装入套筒夹具7内;
[0089] 步骤四、通电螺线圈9启动,水平旋转两个支架一2,当特斯拉计102检测到磁感应强度最大时,两个支架一2停止旋转,并锁定两个支架一2;
[0090] 如图14a-14f为装在套筒夹具7内的特斯拉计102在通电螺线圈9内的调节示意图,其中14a为特斯拉计102位于套筒夹具7中时,假设特斯拉计102与通电螺线圈9内磁力线之间的空间夹角为α,其中将α分解为:在YOZ面的投影与Z轴夹角为β,如图14b所示;在XOZ面的投影与Z轴夹角为γ,如图14d所;通过调节部件一3水平旋转,两个支架一2,即绕OX方向沿工作台旋转,如图14c所示,当特斯拉计102检测到磁感应强度最大时,此时铜管101轴线在YOZ面内投影与磁力线方向平行β=0°,两个支架一2停止旋转,并锁定两个支架一2;
[0091] 步骤五、旋转支架二4,当特斯拉计102检测到磁感应强度最大时,停止旋转,并锁定支架二4;即将套筒夹具7绕OY方向旋转,如图14e所示,当特斯拉计102检测到磁感应强度最大时,此时铜管101轴线在XOZ面内投影与磁力线方向平行γ=0°,停止旋转,并锁定支架二4;此时特斯拉计102与磁力线方向保持平行状态,如图14f所示;
[0092] 步骤六、将特斯拉计102从套筒夹具7取出,将铜管101装入并固定在套筒夹具7内,此时铜管101的几何轴线则与通电螺线圈9的磁感应方向处于相互平行状态;
[0093] 步骤七、启动电磁平板14,并使支腿二62相对支腿一61朝工作台1方向滑动,直至支腿二62被吸附在电磁平板14上,将包括支腿一61、支腿二62的自适应支撑件6保持固定;
[0094] 步骤八、解锁自适应支撑件6和支架二,使二者分离;
[0095] 步骤九、将支架二4从自适应支撑件6位置,相对垂直于工作台1的竖直平面旋转到自适应支撑件6对应的一侧,如图3所示;
[0096] 步骤十、将霍尔元件103固定在调节杆8的凹槽84内,其中霍尔元件103的引线104朝外,同时将调节杆夹具85固定在支架二4上;
[0097] 步骤十一、将调节杆8带有霍尔元件103的一端插入铜管101一端内,霍尔元件103的引线104从铜管101另一端伸出,引线连接电源和电压表,该电压表也可以替换为其他类似的显示处理设备,调节杆8另一端固定在调节杆夹具85内;
[0098] 步骤十二、旋转两个支架一2,当霍尔元件103检测到通电螺线圈9产生的磁感应强度最大值时,停止旋转并固定两个支架一2;
[0099] 具体的,如图15a-15f为调节杆夹具85内的调节杆8对装在铜管101内的霍尔元件103在通电螺线圈9内进行调节的示意图,其中如图15a所示,放在均匀磁场中的霍尔元件
103感应方向和通电螺线圈9产生的磁力线之间的空间夹角为a,其在YOZ面的投影与Z轴夹角为b,如图15b所示;在XOZ面的投影与Z轴夹角为c,如图15d所示;上述的当霍尔元件检测到通电螺线圈9产生的磁感应强度最大值时,如图15c所示,霍尔元件103的磁感应方向在YOZ面内投影与磁力线方向平行,此时b=0°,停止旋转;
[0100] 步骤十三、旋转支架二4,当霍尔元件103检测到通电螺线圈9产生的磁感应强度最大值时,停止旋转支架二4并固定支架二4;即再调节调节杆8的杆柄81竖直旋转,如图15e所示,当检测到霍尔元件103的磁感应强度最大时,此时c=0°,此时霍尔元件103感应方向在XOZ面内投影与磁力线方向平行,停止调节;此时如图15f,调整后的霍尔元件103感应方向与通电螺线圈9产生的磁力线相互平行;此时霍尔元件103的感应方向与铜管101的几何轴线处于一致,霍尔元件103在铜管101内实现了准确定位;
[0101] 步骤十四、将霍尔元件103、调节杆8与铜管101一起进行封装,再从套筒夹具7内取出,即完成磁场测试传感器的调试制作。
[0102] 本发明所述的磁场测试传感器包括铜管101、霍尔元件103、调节杆8封装后的结构体,可以准确、快速的对磁感应方向和强度进行标定。该磁场测试传感器自定位调试装置通过使用自适应支撑件6,可固定套筒夹具7来夹持铜管101,调节杆8可以固定在支架二4上并可夹持调节杆8,通过可水平旋转的两个支架一2、可沿竖直方向旋转的支架二4,来调节铜管101几何轴线方向与通电螺线圈9产生的磁感应方向一致,以及调节调节杆8上的霍尔元件103的磁感应方向与铜管101的集合轴线一致,以实现快速、简便的将磁场测试传感器的感应方向和磁力线方向调试到一致的,该自定位调试装置结构简单、操作方便,调试方法效率较高,适应性广。