[发明专利]磁偏角测量装置及方法

说明书

技术领域

本发明涉及涉及磁偏角检测领域，具体来说，涉及一种磁偏角测量装置及方法。

背景技术

目前较常用的测量磁偏角的方法为使用亥姆霍兹线圈，分别测量磁通量在x、y、z三个方向的分量，利用各分量与磁偏角的以下关系式求得磁偏角：

因此，亟需一种简便快捷测量被测物体的磁偏角的方法。

发明内容

针对相关技术中的问题，本发明提出一种磁偏角测量装置及方法，快速确定被测物体的磁偏角。

本发明的技术方案是这样实现的：

根据本发明的一个方面，提供了一种磁偏角测量装置，包括：

磁感应强度传感器，用于测量被测物体的磁感应强度，被测物体围绕垂直方向的轴线旋转；

角度测量设备，用于测量被测物体的旋转角度；以及

数据处理设备，连接于磁感应强度传感器和角度测量设备，数据处理设备根据磁感应强度和旋转角度计算得到被测物体的磁偏角。

在一个实施例中，测量的最大磁感应强度所对应的旋转角度相对于被测物体的理想磁化方向具有角度差，角度差为被测物体的磁偏角。

在一个实施例中，还包括：旋转平台，被测物体置于旋转平台上以进行旋转。

其中，还包括：磁感应强度传感器平台，用于固定磁感应强度传感器，以使磁感应强度传感器的测量端沿着被测物体的理想磁化方向对准被测物体。

其中，磁感应强度传感器平台包括：圆台，旋转平台设置于圆台的中心位置、且与圆台的中心轴线同轴安装，其中旋转平台在垂直方向上进行升降以配置其高度；导轨，设置于圆台上；以及夹持器，设置于导轨上并夹持磁感应强度传感器，其中夹持器在导轨上移动以使磁感应强度传感器沿着圆台的直径方向移动。

在一个实施例中，其中，角度测量设备连接于旋转平台，以通过测量旋转平台的旋转角度获得被测物体的旋转角度。

优选地，磁感应强度传感器为高斯计。

优选地，角度测量设备为角度编码器。

在一个实施例中，还包括：显示设备，连接于数据处理设备，用于显示磁偏角。

根据本发明的另一方面，提供了一种磁偏角测量方法，包括：

测量被测物体的磁感应强度，被测物体围绕垂直方向的轴线旋转；

测量被测物体的旋转角度；以及

根据磁感应强度和旋转角度计算得到被测物体的磁偏角。

本发明通过磁感应强度传感器和角度测量设备测量得到的被测物体的磁感应强度数据和旋转角度数据，进而经过一系列运算得到被测物体的磁偏角值，相对于现有技术不需要测量三维方向各磁通量值，计算简便快捷，能够快速确定被测物体的磁偏角。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明测量磁偏角的测量原理的示意图；

图2是根据本发明具体实施例的磁偏角测量装置的示意图；

图3是根据本发明实施例的磁偏角测量方法的流程图。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

根据本发明的实施例，提供了一种磁偏角测量装置。为了更好的解释本发明，首先参考图1对本发明测量磁偏角的测量原理进行说明。

如图1所示，设定x轴方向为理想磁化方向即被测物体几何对称轴，磁感应强度传感器(如高斯计)探头由x方向旋转至磁感应强度最大值的F方向，旋转角度为α，被测物体磁偏角为γ。则：

因为磁偏角γ很小，故可作如下近似：

|F|≈|F′|

所以cosγ＝cosα，即：

α＝γ

因此，只要得到实际磁化方向在xoy平面内的投影方向，即为被测物体的磁偏角。而在实际磁化方向的xoy平面内的投影方向上，磁感应强度最大。本发明的磁偏角测量装置利用这一原理，将被测物体的理想磁化方向即几何对称轴对准磁感应强度传感器探头，使被测物体在xoy平面旋转，旋转过程中存在某一位置，该位置处磁感应强度最大，此时被测物体相对于理想磁化方向的旋转角度即为其磁偏角。