[发明专利]一种自适应表面磁场测量平台及测量方法

说明书

本发明针对现有的磁场测量设备无法自动跟踪非标准平面的表面磁场的局限性，设计了一种自适应表面磁场测量平台，该测量平台由上位机，三轴可控位移滑台，两轴可控姿态调整装置，三个呈等腰直角三角形分布的超声波测距传感器以及表面磁场测量探头组成。上位机利用三个呈等腰直角三角形分布的超声波测距传感器检测该测量探头与待测表面相对位置，从而控制三轴可控位移滑台和两轴可控姿态调整装置，将磁场测量探头精确定位到电气设备指定的表面高度，并在测量过程中始终保持测量平面平行或者相切于电气设备表面，实现电气设备表面磁场的测量，并绘制表面磁场分布图像，直观反映电气设备表面磁场分布。

技术领域

本发明属于磁场测量领域，特别是涉及到实现电气设备表面磁场测量的一种自适应表面磁场测量平台及测量方法。

背景技术

评估电气设备表面磁场强弱时，需要直观反映电气设备表面磁场分布的测量数据，因此实现电气设备表面磁场的测量是非常重要的。但是现有的磁场测量产品只能针对待测电气设备某一具体坐标进行测量，持续性差，没有自适应功能，尤其是对于表面呈曲面的电气设备，很难定位其表面高度，那么电气设备表面磁场的精确测量就无从谈起。

发明内容

有鉴于此，本发明提出一种自适应表面磁场测量平台及测量方法，针对现有的磁场测量设备无法自动跟踪非标准平面的表面磁场的局限性，可以将磁场测量探头精确定位到电气设备指定的表面高度，实现电气设备表面磁场的测量。

为达到上述目的，本发明的技术方案是这样实现的：

一种自适应表面磁场测量平台，包括上位机(1)、三轴可控位移滑台(2)、两轴可控姿态调整机构(3)、表面磁场测量探头(5)，所述两轴可控姿态调整机构(3)安装在所述三轴可控位移滑台(2)上，所述表面磁场测量探头(5)夹持在所述两轴可控姿态调整机构(3)上，所述表面磁场测量探头(5)设有超声波测距传感器(4)；

所述表面磁场测量探头(5)、超声波测距传感器(4)信号连接上位机(1)，所述上位机(1)连接并控制所述三轴可控位移滑台(2)、两轴可控姿态调整机构(3)、表面磁场测量探头(5)。

进一步的，所述三轴可控位移滑台(2)包括X、Y、Z三个可滑动的轴，每个轴都受上位机(1)控制；在Z轴上设有机械臂，机械臂设有旋转件，旋转件上设有前螺孔和侧螺孔，用于安装两轴可控位置调整机构(3)；所述侧螺孔位置可通过旋转件进行调节；

当两轴可控位置调整机构(3)安装在前螺孔时，主要用于捕捉和定位与待测表面竖直方向相切或者平行的平面；当两轴可控位置调整机构(3)安装在侧螺孔时，通过手动旋转机械臂上的旋转件改变侧螺孔位置来捕捉和定位与待测表面水平方向相切或者平行的平面。

进一步的，所述两轴可控位置调整机构(3)包括横向转轴和纵向转轴，所述横向转轴和纵向转轴可旋转角度都为360度，所述纵向转轴通过连接臂连接所述横向转轴，所述横向转轴上安装固定夹具，用于夹持表面磁场测量探头(5)。

进一步的，所述表面磁场测量探头(5)为方形，每个边缘装有一个由步进电机驱动的可自由转动的方形扁平线圈，所述上位机(1)控制步进电机驱动线圈旋转，找到磁感线垂直穿过线圈时线圈的角度，然后测量此处的磁场大小，反馈给上位机(1)。

进一步的，所述超声波测距传感器(4)分布在表面磁场测量探头(5)的中央，呈等腰直角三角形分布，用于测量表面磁场测量探头(5)和待测平面之间的距离并反馈给上位机(1)，上位机(1)再通过控制三轴可控位移滑台(2)和两轴可控位置调整装置(3)捕捉与待测平面平行或者相切的平面。