[实用新型]一种测量磁体磁矩及金属电导率的装置

说明书

本实用新型属于电磁学领域，为解决磁体大小形状不一导致的磁矩的计算和测量困难问题，公开了一种测量磁体磁矩及金属电导率的装置，磁体在金属管中下落，金属管切割磁体的磁力线产生感应电动势，产生感应电流，感应电流产生的二次磁场阻碍金属管中磁场的变化，即阻碍磁体下落，随着磁体下落速度的加快，感应电流增大，阻碍磁体下落的安培力随之增大，当作用在磁体上的反作用力大到和重力平衡时，磁体即达到匀速直线下落。每隔相同距离固定霍尔元件和发光二极管，通过霍尔元件发生霍尔效应，即给二极管一个低电位，二极管发光，同时STM32最小系统进行ADC采样，得到通过该段距离的速度，从而方便的获取磁体的磁矩以及金属管的电导率。

技术领域

本实用新型涉及一种测量未知磁体磁矩装置，属于检测技术与自动化和电磁学领域。

背景技术

磁矩测量和磁偏角测量设备，最早可以上溯到上世纪90年代，有报到过的美国LDJ公司(被Laboratorio Elettrofisico合并)生产的“矢量磁矩测试系统”和德国Brockhaus公司的产品，2010年后比较杰出的是德国matesy公司采用磁阻矩阵设计的新型磁偏角测试系统，以及国内企业还是采用传统的线圈法测量。

偏角测量设备均是采用磁通计配置三维亥姆霍兹线圈进行设计的，原理简单、可溯源性强。但由于对磁通计和测试线圈的要求很高，在磁通计控制漂移、测量亥姆霍兹线圈定标和线圈正交安装上要求较高，同时由于非主轴分量磁矩很低，对磁通计分辨率要求较高，这些是做好传统型磁偏角测试设备需要解决的问题。同时对测试环境的要求也很高(环境磁场不能有波动)。

德国matesy公司采用磁阻矩阵测试原理很好的解决了磁通计漂移的控制问题，同时对环境磁场的细微波动并不敏感，使得测试重复性得以大幅度提高。如果采用旋转法进行测量，很好的解决几何结构定位偏差，测试磁矩M和主轴磁偏角θz将得到完美的解决，值得大力推广和应用。国内目前还没有相关的磁偏角测试设备的检定标准。

磁矩是电磁理论中的一个重要物理量，也是磁体工程技术方面的重要数据。每个磁体都具有一个确定的磁矩。并且任何磁体所形成的磁场均由磁矩来唯一(除了空间位置之外)地决定。换句话说，只要磁体的磁矩已知，空间位置确定，磁场就确定了。目前磁体工程上、市场存在大量的磁体，由于大小不一，形状不一，且形状也可能不规则，使得磁矩的计算和测量变得比较困难。

实用新型内容

为解决磁体大小形状不一导致的磁矩的计算和测量困难问题，本实用新型的技术方案如下：

一种测量磁体磁矩的装置，包括：非铁磁性空心金属管、若干个测量单元、直流电源、分压电阻、STM32最小系统、三脚架固定支架；非铁磁性空心金属管内管壁和外管壁均为圆柱面；若干个测量单元在沿着非铁磁性空心金属管轴线方向上均匀分布；所述测量单元由霍尔元件与LED发光二极管连接组成；若干个测量单元之间相互并联再与直流电源、分压电阻串联成回路；分压电阻两端通过导线接入所述STM32最小系统；所述STM32最小系统用于记录待测磁体依次通过若干个测量单元时的时间；所述非铁磁性空心金属管竖直固定放置在三脚架固定支架上。

优选的，三脚架固定支架上设置水平仪与水平调节螺钉。三脚架的三个支撑脚上均设置水平调节螺钉，通过水平仪调节使得非铁磁性空心金属管位于竖直状态。

优选的，还包括抽真空装置，所述的非铁磁性空心金属管置于所述的抽真空装置中。将其置于真空环境可以减小空气的阻力，进一步提高测量精度。

上述方案的工作原理是：