[发明专利]基于固态量子自旋的电磁场测量三维成像装置

说明书

一种基于固态量子自旋的电磁场测量三维成像装置。本发明在三维成像装置的支撑机构的外侧设置有检测机构，被检测产品放置在支撑机构上端的支撑板上；检测机构包括安装有探测头的绝缘杆；三维成像装置还包括驱动检测机构水平移动的水平移动机构，驱动检测机构上下移动的垂直移动机构，驱动检测机构围绕支撑机构做360°移动的旋转移动机构，以及与检测机构连接的机架。其有益效果是，结构设计合理，采用NV色心量子传感器探测头，通过操控水平移动机构、垂直移动机构、旋转移动机构实现探测头对被检测设备进行360°的高精度扫描，实现无接触完成被检测产品的电场、磁场检测。

技术领域

本发明涉及一种电磁场成像装置，尤其是涉及一种基于固态量子自旋的电磁场测量三维成像装置。

背景技术

电气设备是电力系统重要的组成元素，其正常稳定运行是电力系统安全、可靠运行的重要基础。由于原材料、设计、制造工艺、运输、安装等原因，绝缘可能存在瑕疵，如果不能及时发现，运行过程中将会产生局部过热、甚至放电等缺陷，严重时将导致设备起火爆炸，影响电网和人身安全。

变压器套管、电流互感器等少油电器设备运行状态下的检测手段主要有红外热像检测、紫外检测、相对介质及电容量检测等，上述检测方式仅能有效检测较大程度绝缘缺陷导致的明显发热、放电现象，难以发现小范围集中型的早期缺陷，而这类缺陷恰恰可能发展迅速并导致恶性故障的发生。目前这些设备检测需要进行接触性检测，接触性检测有工序复杂，安全性低，应用场景单一等缺点。

发明内容

为了克服在检测电器设备运行状态下周围磁场与电场分布技术中存在的上述不足，本发明提供一种基于固态量子自旋的电磁场测量三维成像装置。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：一种基于固态量子自旋的电磁场测量三维成像装置，包括电机，在三维成像装置的支撑机构的外侧设置有检测机构，被检测产品放置在支撑机构上端的支撑板上。

所述检测机构包括安装有探测头的绝缘杆；

所述三维成像装置还包括驱动检测机构水平移动的水平移动机构，驱动检测机构上下移动的垂直移动机构，驱动检测机构围绕支撑机构做360°移动的旋转移动机构，以及与检测机构连接的机架。

所述支撑机构的支撑架、下固定环、上固定环、支撑板由下至上依次设置，支撑架与下固定环固定连接；

所述支撑架与支撑板之间固定设置有支撑柱Ⅱ；所述下固定环与上固定环之间固定设置有支撑柱Ⅰ；下固定环、上固定环的外圆周固定安装有齿圈，下固定环、上固定环设置有环型滑轨。

所述检测机构的探测头包括电场探头和磁场探头，所述磁场探头采用NV色心量子传感器。

2个绝缘杆垂直设置，电场探头和磁场探头分别安装在绝缘杆的上端。

所述机架设置在2个绝缘杆之间。

所述机架包括2个平行设置的立柱和连接2个立柱的横梁。

所述垂直移动机构安装在立柱的下端。

所述水平移动机构设置在横梁的中部。

所述旋转移动机构设置在支撑机构和检测机构之间，旋转移动机构与支撑机构滑动连接，水平移动机构的一端与旋转移动机构连接。

所述垂直移动机构包括电机Ⅰ、螺杆Ⅰ、滑块Ⅰ，所述螺杆Ⅰ垂直安装在立柱的U型槽Ⅰ内，螺杆Ⅰ由立柱支撑；与螺杆Ⅰ配合的滑块Ⅰ和绝缘杆固定连接；

当与螺杆Ⅰ连接的电机Ⅰ驱动螺杆Ⅰ旋转时，带动滑块Ⅰ沿螺杆Ⅰ上下移动时，滑块Ⅰ带动绝缘杆上下移动。

所述旋转移动机构包括移动架、电机Ⅲ、齿轮、滑轮、支撑块，支撑块固定安装在移动架的上下两端。

位于所述支撑块上下两端的电机Ⅲ和齿轮采用轴连接；所述滑轮与支撑块连接。