[发明专利]一种电磁触探装置及其动力线圈电流的控制方法

权利要求书

1.一种电磁触探装置的动力线圈电流的控制方法，其特征在于：所述的电磁触探装置包括有定位套筒，所述定位套筒中套装有与其滑动配合的落锤承重块，落锤承重块中心套装有与其一体的触探杆，触探杆上对应落锤承重块上方的部位自上而下依次套装有动力磁块和柱状的落锤，动力磁块和落锤固定连接为一体且均与定位套筒滑动导向配合；触探杆下端伸出定位套筒，触探杆底端为触探头，触探头上旋装有触探板；所述定位套筒内位于动力磁块上方的部位固定套装有可以产生电磁场的动力线圈；

所述的一种电磁触探装置的动力线圈电流的控制方法，依次按照以下步骤进行：

步骤一：计算不同类型落锤下落至承重台时所具有的动能，用以确定所需磁场强度的大小；

计算不同类型落锤下落时损失势能,落锤下落所损失的势能与落锤所获得的动能相等；由公式1计算：

W_i＝m_igl (1)

W_i:i型落锤下落与承重台接触时所具有的动能

m_i:i型落锤的质量

l：落锤下落前与承重台的距离

步骤二：计算动力磁块与落锤下落至承重台时所具有的动能，用以计算所需电磁力的大小；

动力磁块与落锤下落至承重台所损失的势能即动力磁块与落锤下落至承重台时所具有的动能大小，由公式2计算：

W_电＝Fl₀+m₀gl₀ (2)

W_电：电磁落锤下落与承重台接触时所具有的动能

F：麦克斯韦电磁力

l₀：电磁落锤下落前与承重台的距离

m₀：电磁落锤的质量

步骤三：根据前两步所得到的结果，即公式1与公式2所计算的结果，推导出动力磁块与落锤下落时所需电磁力的大小；即公式3：

步骤四：以麦克斯韦方程组为理论基础，推导出麦克斯韦电磁吸力公式即公式4，将麦克斯韦电磁力公式4与以上步骤所得公式3联立，推导出动力磁块与落锤下落时所需控制电流的大小，即通过公式5与公式6的推导，得到公式7；

μ₀：空气中的磁导率

S₀：空气隙面积

n：线圈匝数

i：输入电流

δ₀：空气隙厚度

μ₀S₀n²i²l₀＝8δ₀²(m_igl-m₀gl₀) (6)

步骤五：将上述步骤得到的结果进行开平方处理，直观的得到所需电流的精确值，即公式8，调节电机的输入电流，保证仪器工作正常进行；

步骤六：由于电流公式8参数较多，且形式复杂，故引入流变系数，以简化计算公式，流变系数中各数均为常量，简化后得到电流公式9：

λ：流变系数

步骤七：将轻型，重型，超重型落锤的质量带入公式9，轻型，重型，超重型质量分别为10kg,63.5kg,120kg；计算每种落锤所需要相应的电流大小；即得到结果10,11,12；

步骤八：调节电机的输入电流，使动力磁块与落锤以相对应不同型号落锤的动能砸至落锤承重台上，模拟不同型号落锤的作用效果。

2.根据权利要求1所述的一种电磁触探装置的动力线圈电流的控制方法，其特征在于：所述定位套筒两侧分别设有可以测量落锤承重块下移尺寸的高度标尺。

3.根据权利要求1所述的一种电磁触探装置的动力线圈电流的控制方法，其特征在于：所述动力线圈通过线圈夹具安装在定位套筒上。