基于Maxwell的磁场发生装置设计及分析

为了实现混有钕铁硼粉末的水凝胶磁化,设计了一种基于亥姆霍兹线圈的新式磁场发生装置.利用Maxwell软件3D模块绘制出磁场系统的三维模型,采用Magnetostatic静磁场求解器分析了增设的辅助线圈距离变化对场强的影响,得到了磁场发生装置的优化结构;再对比磁场发生装置和亥姆霍兹线圈的中心磁场强度和磁感线分布密度,验证...     

正方形亥姆霍兹线圈的磁场均匀性

利用三个正方形亥姆霍兹线圈构建三维匀强磁场,并分析其匀强磁场区域特性。将正方形亥姆霍兹线圈视为四段载流导线,采取分段计算然后矢量叠加的方法,分析正方形亥姆霍兹线圈轴线上和空间磁场强度及其均匀性,及其仿真数据结果。最后得到正方形亥姆霍兹线圈三维匀强磁场的结构模型及相关数据分析,证明了三维亥姆霍兹线圈产生的磁场满足匀强磁场要求。     

临床应用方形与圆形亥姆霍兹线圈对比研究

为了实现胶囊机器人临床应用,需要设计一种大尺寸的三轴亥姆霍兹线圈,根据圆形和方形亥姆霍兹线圈的结构与物理特性,建立满足人体容纳空间的三轴亥姆霍兹线圈电磁模型,分析了空间磁场的均匀度。以总视在功率为目标函数,通过序列二次规划法对方形和圆形线圈结构参量进行优化和对比,研究结果表明:在中心磁感应强度、内部有效容纳空间和通入交流电流相同时,方形线圈总视在功率最低、均匀度更高,易于装配,总体性能更好。     

基于两层嵌套线圈的磁场快速模拟方法

针对地磁导航半实物仿真系统仿真时钟滞后于自然时钟这一问题,提出一种基于两层嵌套亥姆霍兹线圈的磁场快速模拟方法。首先,从理论上分析了磁场模拟滞后的原因。然后,提出一种采用两层嵌套线圈模拟磁场的方法,将待模拟磁场分解为稳定磁场和变化磁场两部分,其中,外层线圈匝数较多电感较大,用于模拟较大的稳定磁场,不参与动态磁场的模拟;内层线圈匝数较少电感较小,用于模拟小范围的变化磁场,实现磁场的快速变化。同时,提出了两层嵌套亥姆霍兹线圈的设计流程,以此为指导加工制作了一套小型磁场模拟装置,并对其进行了误差校正和精度验证。最后,对该磁场模拟装置的实时性进行了实测实验,实验结果表明,该设计方法较传统方法实时性提高了4.1倍,能够极大地提高磁场模拟的实时性,可以为地磁导航半实物仿真系统实时性的提高提供一种参考。     

三轴正交亥姆霍兹线圈的磁场均匀性分析

内窥镜胶囊机器人的外磁场控制已经成为介入诊疗技术的主要驱动方式。本文对三轴正交亥姆霍兹线圈的磁场均匀性进行分析,在对单轴线圈空间内任意位置磁场进行建模的基础上,通过坐标变换扩展为三轴线圈叠加磁场。对三轴磁场均匀性进行了分析,利用坐标变换对旋转平面内磁场精度进行作图分析,得到相应磁场均匀度分布规律,为三轴正交亥姆霍兹线圈的设计提供了理论依据,为提高旋转磁场的控制精度奠定了基础。     

离散电流对精密线圈磁场影响的研究

研究了通常用电流片模型来近似计算线圈磁场时被忽略的由于导线电流的离散而引起的附加磁场的变化规律,指出此种附加磁场会随着离开导线距离的增加而迅速衰减.此结论可用于指导精度要求较高的线圈磁场系统的设计,如用于质子回旋磁比γp′测量的高精度亥姆霍兹线圈的设计和用于普朗克常数h测量的焦耳天平系统中的精密互感线圈的设计等.     

一般环境中亥姆霍兹线圈的检测与补偿

在一般环境中,由于背景磁场梯度的干扰,亥姆霍兹线圈显示的磁场相关数据不能证明他本身的性能,也无法进行正常的工作.因此如果条件所限只能居于一般环境,那么,首先必须尽量回避和清除外围的磁性物质及衍生的磁异常;必须修正检测的磁学数据以验证线圈系统对亥姆霍兹原理的把握;进而可以利用原线圈结构设立补偿绕组,随机抵消局域磁场梯度.实验证明,所得标志性参数仅比理论值差0.16%,与无磁场或均匀磁场空间所得结果可比.     

外加磁场对磁流体润滑油膜轴承的影响

为了研究磁流体润滑油膜轴承内磁场的分布情况,分别通过永磁铁、螺线管及亥姆赫兹线圈对其施加3种不同形式的外磁场。通过磁场二维实体有限元模型的数值仿真,分析在3种模型下磁流体润滑油膜轴承的磁场分布特性,并比较磁场在油膜区的分布情况。结果表明,永磁铁模型的磁场主要分布在永磁铁、油膜、轴承座以及靠近磁铁的轧辊部分,螺线管模型的磁场主要分布在油膜、轴承座以及靠近磁铁的轧辊部分,亥姆霍兹线圈模型的磁场主要分布在线圈以及油膜的端部;3种模型在油膜区磁场分布沿轴向均呈现中间小、两端大的不均匀现象,且具有端部效应;永磁铁模型和螺线管模型在油膜区磁场沿径向分布均匀,亥姆霍兹线圈模型沿径向分布不均匀。     

一种复合式磁场空间装置的探讨

探讨了一种在磁屏蔽室内套装三轴亥姆霍兹线圈系统的复合装置。该装置可以在周边磁场较乱、磁场梯度较大的环境中构建一个大区域、高均匀度的弱磁场空间，拓宽了弱磁空间的应用领域，降低了构建成本和构建难度。给出了该装置构建的5个技术环节要点。     

多层圆线圈在电磁计算中全空间磁感应强度B的分布

励磁类线圈在线圈通电流时在线圈内外空间产生相应的磁感应强度,如亥姆霍兹线圈。从毕奥-萨伐尔定律出发,通过矢量运算和几何关系,利用多层圆线圈磁场的对称性推导出全空间磁感应强度分布的积分表达式,并运用Ansoft Maxwell软件仿真模拟磁场的分布。     

基于LabVIEW的脉冲漏磁检测系统

脉冲漏磁检测技术采用频谱丰富的脉冲作为激励信号,响应信号中包含多个频率的分量,从而增强了激励场对检测结构的穿透力,达到对不同深度缺陷的检测效果。根据脉冲漏磁检测原理,设计了基于LabVIEW的脉冲漏磁无损检测系统。系统由脉冲漏磁检测电路、上位计算机、数据采集卡以及相关软件组成。重点介绍了系统中的机械扫描机构、传感器模块设计及虚拟仪器软件。通过对标准试件进行检测实验,表明该系统具备良好的检测性能。     

高精度DY稳恒磁场测试仪的研制及应用

本文首次将霍尔效应与锁相技术结合起来，制成高精度稳恒磁场测试仪，并采用回归分析法，成功地用于监视器偏转线圈，特别是各种永磁校正元件的磁场分布的测量及分析，能对优化偏转线圈的结构，永磁校正元件的设计工作提供实际的指导。     

无损云检测技术研究及仪器系统开发

传统无损检测技术不能满足机械设备状态监测的需求,无损云检测技术是状态监测领域的未来发展趋势,也是设备健康管理基于大数据的必然需求。首先,归纳总结了无损检测和云检测的含义,基于此定义并分析了无损云检测的概念,明确无损云检测的四大优势;其次,阐明无损云检测的三个发展阶段,依据功能要求构建出数据流程和系统架构;最后,从仪器、系统两个层面分别进行设计开发和工程应用,通过对无损云检测仪器和系统架构的设计分析,研制声发射云检测仪器设备、搭建大型游乐设施健康监测和管理云平台。实现设备监测、故障诊断、结果可视化等动态管理功能,较好实现无损云检测的综合应用,从云检测角度提供大型游乐设施综合管理新的解决方案,为后续智能检测的研究提供参考并奠定基础。     

磁流变液屈服应力测试仪磁路设计与仿真

分析了平行圆盘式磁流变液屈服应力测试仪的工作原理,结合磁路欧姆定律和安培环路定理,对一种圆盘式磁流变液屈服应力测试装置的磁路进行计算,确定励磁线圈的相关参数。在此基础上,运用有限元软件Ansys中的磁场分析单元对磁路进行建模和仿真。仿真结果表明,工作区间的磁场为匀强磁场,磁场强度随励磁电流的增大而增大。     

内燃机气缸孔位置度误差测量方法和模型研究

针对内燃机缸孔位置度误差的测量要求，研究了四缸孔位置度的测量方法，建立了其误差测评的数学模型，并在此基础上研制了用于四缸内燃机缸孔位置度测量的专用测量仪器，该测量仪器在工厂使用中，取得了满意的测量效果。     

Magnetic shield for turbomolecular pump of the Magnetized Plasma Linear Experimental device at Saha Institute of Nuclear Physics

The turbo molecular pump of the Magnetized Plasma Linear Experimental device is protected from damage by a magnetic shield. As the pump runs continuously in a magnetic field environment during a plasma physics experiment, it may get damaged owing to eddy current effect. For design and testing of the shield, first we simulate in details various aspects of magnetic shield layouts using a readily available field design code. The performance of the shield made from two half cylinders of soft iron material, is experimentally observed to agree very well with the simulation results.     

虚拟仪器技术在齿形误差检测系统中的应用

以可视化语言VB为平台,以传统的齿轮误差检测仪为基础,以计算机为核心利用虚拟仪器技术开发了齿轮齿形误差检测虚拟仪器系统,它具有良好的可维护性,开放性和可扩展性,在保证齿轮精度要求下,大大提高了齿轮误差检测的效率,对今后其它齿轮误差检测系统的开发具有重要的参考价值。     

基于Overhauser效应的磁场梯度探测器

为提高单探头磁力仪在自然环境中的抗干扰能力,设计了一种基于Overhauser效应的双探头磁场梯度探测器。文中介绍了Overhauser效应的基本原理,对仪器的射频激发系统、信号调理系统和频率计做了详细的描述。论文分析了射频系统的不稳定因素,并给出解决方案。针对拉莫尔旋进信号,提出一种基于FPGA的多通道测频算法,并对比测试使用该算法前后的结果,分析了实验数据。同时对仪器双探头的数据一致性进行比对,给出了测试方法和测试结果。最后将该仪器和商用仪器进行室内、室外以及磁异常探测等对比试验,结果表明,其性能接近商用仪器水平,具有野外操作便捷、测量磁场精度高、抗干扰能力强等优点,证明了所研制的基于Overhauser效应的磁场梯度探测器在梯度测量中的有效性。     

石英晶体传感器系统在检测领域的应用

回顾了石英晶体传感器系统在检测领域的应用。并根据在研发过程中容易遇到的问题，在应用层面提出了解决这些问题的技术和方法。最后简述了相关领域的最新研究动向。     

一种磁记忆检测定量分析的新方法

金属磁记忆检测技术是利用磁记忆效应对铁磁性材料的应力集中区进行无损检测的新方法.磁记忆效应的特征是应力集中部位表面的漏磁场的切向分量最大、法向分量存在过零现象.在目前的研究工作中,研究方法主要是以测量磁记忆法向信号过零点位置来判断应力集中,从而割裂了切向与法向之间内在的关系.探讨了采用法向切向联合检测的方法,利用一种新型的磁阻传感器HMC1002,设计组装了高精度的二维弱磁场测量传感器.通过对拉伸试件进行2种方法检测的对比实验,结果表明,此方法比单一的法向磁场分量过零值点的检测更有效,可望在磁记忆检测定量分析研究中有很好的实际应用价值.