[实用新型]笔式磁感应强度计

说明书

技术领域：

本实用新型涉及一种测量仪器，确切地说是一种磁场强度测量仪器。应用于以下领域：①由钢铁等磁性材料及此类材料制造的机械零部件，在制造和检修时，需要进行磁力探伤。在其探伤工艺过程中，需对工件施加适当强度的磁化，其磁化的磁感应强度，需要进行定量测量；探伤完成后，需对工件进行退磁，为使退磁后的剩磁磁感应强度控制在某一额定值以下，故亦需要进行定量测量；②火车、汽车及各种车辆的轮轴，飞机起落架轮轴，各种发动机和运动机械设备的轴颈、轴承，啮合齿轮副、花键副等，经长期运行后可能产生感应磁场，当这个磁场累积到一定强度时，便会吸附磁性物质颗粒并滞留在运动间隙中造成摩擦温升，轻则缩短设备寿命，重则酿成突发事故。所以，对上述机械构件需要定期进行磁感应强度测量；③某些特定环境，由于地质条件影响或人为因素影响，形成环境磁场污染，影响正常科研与生产活动，甚至危害人体健康。所以，对于这些特定场所，需要进行环境磁感应强度测量。

背景技术：

为解决科研和生产实践的需要，人类研制磁感应强度测量仪器已经有数十年历史。截至目前，能够实用的技术，大体有如下几种类型：①单线圈检测法：用一只扁平形状多匝空心拾磁线圈，当被测磁场有磁力线穿过该线圈包络范围时，在线圈中产生感应电压。测量这个感应电压的值，即可以换算出被测磁场的磁感应强度来。该方法的优点是结构简单，容易实现。缺点是拾磁线圈的形状尺寸精度、拾磁线圈在磁场中的摆放位置、拾磁线圈平面法线与被测磁场磁力线的平行度，对于测量精度影响显著。再则，这种结构只能适用于测量交变磁场，对于直流及恒定磁场无法测量。且不同频率段的交变磁场需要使用不同参数的拾磁线圈，因此，使用不够方便。而且拾磁线圈尺寸较大，其总体结构难以实现小型化，一般只能制造台式仪器，因而适用范围受到较大限制；②三线圈检测法：在单线圈检测法的拾磁线圈两侧，对称放置两个交流励磁线圈，励磁线圈所产生的交流磁场，与被测直流磁场相互叠加。当励磁磁场的方向与被测磁场方向一致时，测量记录这两个磁场的算术和；当励磁磁场的方向与被测磁场方向相反时，测量记录这两个磁场的算术差。这个算术和与算术差之间差值的二分之一数值，经数值换算后，可得到被测磁场的直流磁感应强度值。该方法的优点是可以适用于测量直流磁场，缺点是除结构和电路比较复杂之外，其它基本与单线圈检测法相同；③永磁体偏转法：运用指南针在地磁场作用下能偏转指示方位角的原理。其具体结构是：在一块微型条形永久磁钢中间设置一支仪表转轴，转轴一端安装一片仪表指针；磁钢、转轴与指针三者之间相互垂直安放构成表芯；当表芯置于磁场中时，磁钢在磁力线作用下绕转轴转动，带动指针沿表盘刻度线偏转，其偏转的方向和角度，指示出被测磁场的方向和磁感应强度值。该方法的优点是结构简单、造价低廉、易于实现小型化。缺点是：只能用于直流磁场测量、量程狭窄；灵敏度低、测量误差大；形位结构稳定性、耐振动性、抗过载能力不佳，测量重复性较差；因微型磁钢自身磁性能不够稳定，会因其逐步退磁而使测量误差渐渐增大，且误差不能调整和修复；④霍尔效应测量法：由特种半导体材料复合制成的、具有霍尔效应特征的四端电子器件，称为霍尔元件。当霍尔元件置于磁场中其检测面有磁力线簇穿过时，如在该元件检测面两侧的一对激励端子线上施加一定强度的偏置电流，则元件另一方向两侧的一对输出端子线上，就产生与磁力线簇方向大小相应的电压，将该电压值经数值处理和标度变换，即得到该磁场的磁感应强度量。该方法的优点是应用结构相对较简单、可以实现小型化。缺点是通常只适用于直流恒定磁场测量。如果用于交变磁场的测量，处理电路复杂。因此，这项技术的广泛应用，仍在深入开发之中。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种克服上述缺点的，具有适用范围广、测量精度高、便于携带、使用方便的磁场强度测量仪器。

为实现上述目的，本实用新型所采用的技术方案为：一种笔式磁感应强度计由结构组件、电子电路组成，其特点是：结构组件是硬件的集合，它由线性霍尔元件磁传感器、传感器弹性护套、液晶数码显示器、仪器标牌、操作按钮板、印刷电子电路板、电子电路仓盖板、电池仓盖板、笔式防护套、磁性屏蔽罩、电源插座部件配在壳体内构成笔式形状；

本电子电路是一个独立完整的磁场测量系统，它由线性霍尔传感器IC1、信号放大器”IC2、数码显示器IC5、电源稳压器IC6、电源反相器IC7、电源电压测量分压取样电路、电池E、电阻电容元件及外接操作按键等器件构成，其结构如下：