[发明专利]一种测量静磁力的方法及装置

权利要求书

1.一种测量静磁力的装置，其特征在于：包含永磁体固定系统、间隔微调与测力系统及支撑系统等3个分部件，每个分部件的作用分别是：永磁体固定系统将包含永磁体的部件永磁体载体固定在光学平台上，永磁体可以沿x、y方向做位置调整，以便和导磁柱对准；间隔微调与测力系统内包含一个弹簧秤，其作用是负责给出拉力的读数值，间隔微调与测力系统的连接柱用来固定导磁柱，间隔微调与测力系统的螺杆能够带动导磁柱做精确的上下位置调整，上下调整是通过拨动拨杆使得螺杆相对支撑系统运动来实现的，上下调整时弹簧秤显示的拉力会发生变化；支撑系统固定间隔微调与测力系统，支撑系统的横梁上的凹槽可以实现间隔微调与测力系统沿y方向的位置调整，支撑系统的纵梁上的凹槽能够使得间隔微调与测力系统沿x方向做位置调整；调整间隔微调与测力系统沿x、y两个方向的位置是为了调整永磁体和导磁柱在x、y两个方向坐标位置重合，使得导磁柱轴线、弹簧秤的拉力方向以及静磁力的方向在一条轴线上；导磁柱和永磁体对准后，将已知厚度的阻隔片放置在永磁体上，阻隔片要求为非磁性材料并且难以压缩，放上阻隔片后，旋转拨杆使得螺杆下降，观测弹簧秤的读数由正变为负，然后反向旋转拨杆使得弹簧秤的读数出现正的最大值，记录此最大值即为静磁力值；由于导磁柱与永磁体之间的间隔越小静磁力越大，导磁柱刚刚离开阻隔片表面的临界位置产生最大值，此时弹簧秤的拉力与静磁力平衡，并且由于阻隔片无法压缩，此时的阻隔片厚度等于间隔，也就测量出对应间隔的静磁力。

2.根据权利要求1所述的一种测量静磁力的装置，其特征在于：所述的永磁体固定系统包括有永磁体垫块、压块，永磁体垫块包含横凹槽和纵凹槽，横凹槽使得能够沿y方向调节永磁体载体位置，对永磁体载体在x方向限位，纵凹槽使得能够沿x方向调节永磁体载体位置，对永磁体载体在y方向限位。

3.根据权利要求1所述的一种测量静磁力的装置，其特征在于：所述的间隔微调与测力系统包括拨杆，螺杆，吊环，秤杆，弹簧秤，螺杆穿过纵梁的螺孔，并与之组成螺纹副，转动拨杆可以使得螺杆沿z方向移动，调节永磁体和导磁柱之间的间隙；吊环与螺杆配合并能产生相对滑动，秤杆通过上横杆与吊环相连并能绕轴转动，秤杆通过下横梁与弹簧秤的安装孔相连，并且弹簧秤可以绕下横杆转动，弹簧秤的下连接柱与导磁柱相固连。

4.根据权利要求1所述的一种测量静磁力的装置，其特征在于：所述的支撑系统作用是为间隔微调与测力系统提供支撑与定位，由两个支撑桥和一个纵梁构成，纵梁的凹槽与支撑桥螺孔相连，并且凹槽做成卵圆形可以使得纵梁沿x方向调整位置，带动间隔微调与测力系统沿x方向调整位置。

5.根据权利要求4所述的一种测量静磁力的装置，其特征在于：所述的支撑桥，由两个横梁和两个支柱固连构成，螺孔用来固定纵梁，凹槽用来使得支撑桥固定于光学平台上，并且可以沿y方向进行位置调整。

6.一种测量静磁力的方法，其特征在于：利用权利要求1所述的装置完成导磁柱和永磁体对准后，进行静磁力测量的步骤和方法如下：将已知厚度的阻隔片放置在永磁体上，阻隔片材料特征为非磁性材料并且难以压缩，放上阻隔片后，旋转拨杆使得螺杆下降，观测弹簧秤的读数由正变为负，然后反向旋转拨杆使得弹簧秤的读数出现正的最大值，记录此最大值即为静磁力值；用阻隔片厚度来等效间隔，由于导磁柱与永磁体之间的间隔越小静磁力越大，导磁柱刚刚离开阻隔片表面的临界位置产生最大值，此时弹簧秤的拉力与静磁力平衡，并且由于阻隔片无法压缩，此时的阻隔片厚度等于间隔，最大拉力值为对应间隔的静磁力。

7.根据权利要求6所述的一种测量静磁力的方法，其特征在于：提出的静磁力模型为f₁=a－b·r，其中f₁为静磁力，a为间隔为0时对应的静磁力值，b为斜率，r为间隔，静磁力f₁与间隔r成线性关系。