[发明专利]一种基于激光定位的磁场分布测量装置及其测量方法

权利要求书

1.一种基于激光定位的磁场分布测量装置，其特征在于：其包括底座以及设在底座上的三轴运动平台，三轴运动平台包括横向X轴滑台、纵向Y轴滑台、垂向Z轴滑台；横向X轴滑台固定于底座上，横向X轴滑台具有X轴轨道，Y轴滑块滑动设在X轴轨道上，纵向Y轴滑台安装在Y轴滑块的上端，纵向Y轴滑台的底部具有与Y轴滑块配合的Y轴轨道，横向X轴滑台与纵向Y轴滑台通过Y轴滑块连接构成二维水平运动台；纵向Y轴滑台的上端面设有一磁场源；垂向Z轴滑台竖直设在纵向Y轴滑台的一侧并位于X轴轨道的一端；垂向Z轴滑台具有Z轴滑轨，Z轴滑块滑动设置在Z轴滑轨上，激光灯组安装在垂向Z轴滑台上并按预设的定位路径在纵向Y轴滑台照射光斑；磁场传感器固定在Z轴滑块上以探测空间磁场大小；磁场传感器的输出端连接上位机。

2.根据权利要求1所述的一种基于激光定位的磁场分布测量装置，其特征在于：三轴运动平台结构为三轴“T”字型、三轴悬臂、四轴龙门、四轴龙门单导轨中的一种，三轴运动平台采用手轮、步进电机或伺服电机中的单一驱动方式或两种以上驱动方式的组合。

3.根据权利要求2所述的一种基于激光定位的磁场分布测量装置，其特征在于：横向X轴滑台上设有与X轴轨道平行的X轴调节螺杆，Y轴滑块套设在X轴调节螺杆上，X轴调节螺杆的一端设置X轴调节手轮，并通过X轴调节手轮手动调节Y轴滑块与横向X轴滑台的相对位置；纵向Y轴滑台上设有与Y轴轨道平行的Y轴调节螺杆，Y轴调节螺杆与Y轴滑块套的上端转动配合，Y轴调节螺杆的一端设置Y轴调节手轮，并通过Y轴调节手轮手动调节纵向Y轴滑台与Y轴滑块的相对位置；垂向Z轴滑台上设有与Z轴轨道平行的Z轴调节螺杆，Z轴滑块套设在Z轴调节螺杆上，Z轴调节螺杆的一端设置Z轴调节手轮，并通过Z轴调节手轮手动调节Z轴滑块与垂向Z轴滑台的相对位置。

4.根据权利要求1所述的一种基于激光定位的磁场分布测量装置，其特征在于：横向X轴滑台至少一侧边对应X轴轨道设有X轴标尺；纵向Y轴滑台至少一侧边设有Y轴标尺；垂向Z轴滑台至少一侧边对应Z轴轨道设有Z轴标尺。

5.根据权利要求1所述的一种基于激光定位的磁场分布测量装置，其特征在于：激光灯组包括红色、绿色、蓝色的灯源，灯源结构为单点、一字线形、十字线形中的一种单一结构或两种以上结构的组合排列。

6.根据权利要求1所述的一种基于激光定位的磁场分布测量装置，其特征在于：磁场传感器为一维、二维、三维霍尔探头中单一结构或两种以上结构的组合阵列；一维霍尔探头通过设置不同的朝向测量磁场在纵向、横向与垂直方向上的分量。

7.根据权利要求1所述的一种基于激光定位的磁场分布测量装置，其特征在于：Y轴滑台可拆卸安装有指示定位路径、测量路径及磁场源间的位置的指示图纸。

8.一种基于激光定位的磁场分布测量装置的测量方法，采用权利要求1至7任一所述的一种基于激光定位的磁场分布测量装置，其特征在于：在测量过程中保持激光灯组与磁场传感器的相对位置不变，控制二维水平运动台使激光灯照射在平台上的光斑按预设的定位路径移动，从而间接使磁场传感器按预设的定位路径对磁场源上方的磁场进行测量，方法包括以下步骤：

步骤1，预设定位路径及其起始点、终点，磁场源水平位置及测量高度；

步骤2，按预设的水平位置固定磁场源到二维水平运动台，通过垂向Z轴滑台设置磁场传感器的测量高度，使传感器探头在二维水平运动台上的投影与定位路径起始点重合；

步骤3，调节磁场传感器探头正上方激光灯组的照射位置，使得激光灯光斑与定位路径起始点重合，即定位路径与测量路径重合；

步骤4，保持磁场传感器与激光灯组的相对位置不变，控制二维水平运动台的相对位置使激光灯光斑沿定位路径移动，同时测量与记录磁场大小直到激光灯光斑与定位路径终点重合。