專利名稱：一種亥姆霍茲線圈中心調節轉臺的制作方法
技術領域：
本發明涉及有紫紅電磁檢測試驗中使用的線圈，具體地，本發明涉及一種亥姆霍茲線圈中心調節轉臺。
背景技術：
由于星載低頻磁場波動探測器這類科學探測設備所要檢測的空間波極其微弱，需要極高的靈敏度和穩定性，因此在研制各階段過程中就需要不斷地進行嚴格的各種類型的性能檢測和參數標定等。而目前城市環境的試驗室中還很難模擬空間真實背景，也很難達到檢測所要求的嚴格指標，例如，某些低頻段所指標要求10-5nT/Hzl/2指標等。因此，需要在屏蔽試驗室中模擬出與此相當的空間電磁環境。如果在試驗室環境中要滿足這種磁指標，必須投入巨資制作低頻電磁屏蔽試驗室，特別是將容積達幾十立方米量級以上的試驗室(僅相當于一至二間辦公室的規模)須作多層玻莫合金屏蔽層，各種費用動輒數百萬元以上，而由于無法避免人為或自然電磁干擾等因素引起的參數飄移等破壞活動，一段時間后實際效果可能過會逐漸變差。因此使用遠離干擾源和人類活動干擾的野外邊遠地點，也是一種較好的免費測試場所。但是通常試驗中使用的亥姆霍茲(HELMHOLTZ)線圈裝置是適用于室內作電磁場源的雙線圈場儀器，體積尺度較大不便分解的固定式試驗設備。此外，進行野外試驗時，為使背景干擾頻譜的最大電平應低到一個能接受的限度以下，需要尋訪合適的測試地點。因此，試驗前需要進行多次實地考察，反復檢測、對比同一地點較長時間內的測量數據，才能找到最合適的測試地點。這樣就需頻繁搬運、拆裝測量儀器，特別是大型亥姆霍茲線圈設備等大尺度不便分解的固定式試驗設備不利于進行野外試驗。在申請號為200510117699. O的專利申請中提供了一種野外測試用可拆裝式亥姆霍茲線圈，在所述設備中解決了以往野外測試運輸過程不方便的問題，但是所述的亥姆霍茲線圈中心的高度及方位調節裝置在用于調節被測物的高度及方位位置時還存在使用不便、精度較差以及無法連續改變被測件傾角等一系列問題。
發明內容
本發明的目的在于為了克服上述問題提供了一種亥姆霍茲線圈。為了實現上述目的，本發明的亥姆霍茲線圈中心調節轉臺，所述裝置包括主結構架29，該主結構架29包括兩塊同軸固定的圓環形板2，所述圓環形板2上開有半圓孔49，其圓周環形面設有環繞整個圓周的凹槽，并在所述的凹槽中纏繞線圈，所述裝置還包括方位及升降架37，所述的方位及升降架包括高度調節單元、水平方位調節單元和傾角調節單元;所述高度調節單元包括高度調節螺紋環41和通過相匹配的螺紋套設其中的升降筒19，以及升降搖臂20，所述高度調節螺紋環41下部設有端部傘齒43，所述端部傘齒43和與升降搖臂20連接的主動傘齒相嚙合；通過搖動升降搖臂20，帶動主動傘齒以及與之嚙合的端部傘齒43轉動，引起高度調節螺紋環41和升降筒19的相對轉動，實現升降筒19、方位轉臺底板65及水平方位轉臺5整個上層系統高度位置的調節；所述升降筒19頂部有法蘭凸緣4，法蘭凸緣4頂面設有同軸環形凹槽58與水平方位轉臺5下部的環形凸緣匹配連接；所述水平方位調節單元包括水平方位轉臺5，所述水平方位轉臺5包括下部環形的底板39與底板39成一體的、位于兩側的轉臺側板16，所述底板39的環形凸緣端面上還設有的齒環，所述齒環與轉動搖臂單元18連接的柱形齒輪相嚙合，轉動所述轉動搖臂單元18，帶動所述柱形齒輪和與之嚙合的該齒環轉動，從而實現整個水平方位轉臺5的轉動；所述水平方位轉臺5下部的環形凸緣上設有限位環槽64，所述升降筒19頂部圓盤形的方位轉臺底板65的法蘭凸緣4上設有限位螺栓59，所述限位螺栓59嵌入限位環槽64溝槽內，使水平方位轉臺5只能環繞垂直方向的升降筒19中心軸線作水平轉動；所述傾角調節單元包括傾角搖架6，所述傾角搖架6包括底部的圓環形底板和與之成一體的位于圓環形底板兩側的傾角搖架側板26，在傾角搖架側板26內側還設有垂直向定位條60用于嵌入到轉接升降盤53邊緣對應的限位槽內使之在與轉接升降盤53下半部外壁面螺扣螺合的升降筒調節環54的轉動作用下轉接升降盤53僅作垂直方向的高度調節而不會發生與升降筒調節環54同軸的相應旋轉或角位移；所述傾角搖架側板26與轉臺側板16由管型的傾角搖架軸14同軸鉸結相連，傾角搖架軸14 一端為緊貼傾角搖架側板26上部傾角搖架軸孔內側壁面的帶有帽口凸緣的大端，傾角搖架軸14均通過帶有帽口凸緣的大端和螺釘與傾角搖架側板26相固定，其另一端為穿出于轉臺側板16頂部傾角搖架軸孔32外側的軸端蝸齒輪50，所述軸端蝸齒輪50與傾角調節蝸桿42的軸端蝸桿齒輪相嚙合，所述傾角搖架轉動搖臂27搖動時，帶動傾角調節蝸桿42上的軸端蝸桿齒輪轉動并隨之帶動所嚙合的軸端蝸齒輪50及傾角搖架軸14和整個傾角搖架6作環繞傾角搖架軸14的轉動；所述傾角調節蝸桿42和傾角搖架轉動搖臂27均包括在傾角調節組66中并安裝在轉臺側板16外側壁上。作為上述方案的一種改進，所述的主結構架29由圓環形板2、平板8、連接斜板12、底板10及靜止支腳盤23通過槽榫結構相互定位并通過連結螺栓固定成一體。作為上述方案的又一種改進，所述的圓環形板2通過主結構架29兩側的定位銷21、固定螺栓31以及雙耳螺母11將其固定在主結構架29兩側，同時在兩個圓環形板2之間設置環形板連結桿33，所述環形板連結桿33端部通過手動雙耳螺母15固定；所述平板8和底板10均水平設置，并通過兩塊圓環形板2、位于圓環形板2下部的連接斜板12、定位銷31、固定螺栓31和雙耳螺母21以及環形板連結桿3相固定連接，所述平板8的四個角部位均切出直角形缺口 61以分別嵌入連接斜板12的矩形孔和圓環形板2的半圓孔49 ；所述連接斜板12為設置在平板8兩側的上部開有矩形孔的四邊形介質板，所述的兩個連接斜板12間的夾角為24 53度，連接斜板12頂部中心邊緣的凹槽內固定有垂直瞄準板9 ；所述平板8上設有供高度調節螺紋環41穿過的中心孔48和供定位桿導向筒57穿過的孔以及高度尺下行通孔63，平板8中部設有一豎直的平板，該該平板上設有軸線瞄準板7，所述平板8的水平面上設有氣泡水平儀13 ；所述底板10為中部設有矩形開孔的平板，其四邊的中去除一矩形條形成四角凸出的整體成X形的四邊外形平板，并且在底板10的四角處設置靜止支腳盤23，所述靜止支腳盤23呈圓盤形，與設置在底板10的四角處的可升降、可折迭的靜止支腳螺桿24端部成球關節型的活動連結結構。作為上述方案的又一種改進，所述的靜止支腳盤23由螺旋升降的靜止支腳螺桿24支撐，靜止支腳螺桿24的頂部設有可插搖把的接插銷頭，方便插拔用于調節亥姆霍茲線圈靜止支腳盤23高度的臨時性手動搖把，靜止支腳螺桿24上半段為螺桿段，與底板10對應的螺孔的螺紋相螺合，下半段為圓桿部分，圓桿部分的上設有可折迭90度角并可鎖止定位的折迭鉸鏈25，圓桿部分底部呈半球型與靜止支腳盤23頂部對應的半球形凹槽相匹配，呈活動球關節型的連結。作為上述方案的再一種改進，所述法蘭凸緣4上固定有升降筒定位桿28以及在在法蘭凸緣4外側面固定設置高度尺62。作為上述方案的還一種改進，所述底板39上設有轉接升降盤53，所述轉接升降盤53設有頂部環型盤、被測件固定螺孔55，在所述轉接升降盤53外緣設有與升降筒調節環54內壁面螺紋相螺合的外壁面螺紋，以及與頂部環型盤的邊緣定位缺口，升降筒調節環54外壁面設有調節轉動時使用調節撥桿的插孔；所述的轉接升降盤53上部圓孔處用于卡放伸出于轉接升降盤53頂部的活動式增高柱形平臺以安放尺度小的被測儀器，增高柱形平臺頂部中心部位設有成十字交叉的兩個斷面成V型的開槽，V型的開槽用以安放圓柱外形被測體或圓柱形的傳感器。作為上述方案的還一種改進，所述的傾角搖架軸14端部設有轉角360度刻痕的刻度盤，傾角搖架軸14靠傾角搖架軸端凸緣與傾角搖架側板26頂部通孔固定。作為上述方案的還一種改進，所述的傾角搖架6下部的環形底板上開有多個螺孔供固定被測件使用。作為上述方案的還一種改進，所述的升降搖臂20由搖臂手柄、升降傳動軸67、升降筒升降搖臂單元架30和與升降傳動軸固定的傘齒組成，其中搖臂手柄和傘齒各固定在升降傳動軸67的兩端，升降筒升降搖臂單元架30為一個矩形六面體，中部開有一個水平的通孔用于安放升降傳動軸67，升降筒升降搖臂單元架30固定在平板8之下，使升降傳動軸67 一端的傘齒與高度調節螺紋環41下部的端部傘齒43嚙合，另一端的搖臂手柄伸出于平板8側邊之外便于搖動。本發明的優點在于1、本發明的亥姆霍茲線圈各部件設計合理，拆裝簡便、易于頻繁拆分搬運，各部件配合精度高、反復拆裝整體變型小，易于實現全方位高精度檢測；2、本發明的亥姆霍茲線圈中心調節轉臺結構合理，易于實現高精度的高度及球座標的方位和傾角位置的三維連續調節；3、本發明的亥姆霍茲線圈具備野外抗風設計，室外使用適用性好，抗干擾性強，并對被測件和亥姆霍茲線圈等本底場分布的干撓小。
圖1是本發明的亥姆霍茲線圈結構示意圖；圖2是本發明的亥姆霍茲線圈的主結構架29部分的結構示意圖。圖3是本發明的水平方位調節單元和傾角調節單元的結構示意圖。附圖標識1、亥姆霍茲線圈2、圓環形板 3、圓環形凹槽 4、法蘭凸緣5、水平方位轉臺6、傾角搖架 7、軸線瞄準板8、平板9、垂直瞄準板10、底板11、雙耳螺母12、連接斜板13、氣泡水平儀14、傾角搖架軸15、手動雙耳螺母16、轉臺側板17、轉臺方位刻度18、方位轉動搖臂單元19、升降筒20、升降搖臂21、定位銷22、行走腳輪23、靜止支腳盤24、靜止支腳螺桿25、折迭鉸鏈26、傾角搖架側板27、傾角搖架轉動搖臂28、升降筒定位桿29、主結構架30、升降筒升降搖臂單元架31、固定螺栓32、傾角搖架軸孔33、環形板連結桿34、外接接插件35、線圈內接接插件36、連結桿定位法蘭37、方位及升降架38、通孔39、底板40、鎖止卡環 41、高度調節螺紋環42、傾角調節渦桿43、端部傘齒44、外壁面螺紋45、內壁面螺紋46、頂部定位凸緣47、瞄準窗口48、中心孔49、半圓孔50、軸端蝸齒輪51、鎖止卡環槽52、搖架軸端刻度環53、轉接升降盤54、升降筒調節環55、被測件固定螺孔56、軸孔貓準板57、定位桿導向筒58、同軸環形凹槽59、限位螺栓60、垂直向定位條61、直角形缺口62、高度尺63、高度尺下行通孔64、限位環槽65、方位轉臺底板66、傾角調節組67、升降傳動軸
具體實施例方式下面結合附圖和具體實施方式
對本發明作進一步的描述。如圖1和圖2所示，本發明的亥姆霍茲線圈，包括兩塊圓環形板1、連接斜板12，所述的圓環形板I開有與外圓周同心的半圓孔49，還包括主結構架29和其上的方位及升降架37 ;其中，所述的主結構架29由平板8、連接斜板12、底板10、靜止支腳盤23及升降搖臂單元20構成，主結構架29兩側設有圓環形板定位銷21和固定螺栓31 ;所述的平板8在四個角部位均切出直角形缺口 61以分別嵌入連接斜板12的矩形孔和半圓孔49，其中位于平板8短邊兩端直角形缺口 61部位之間剩余的短邊長度與連接斜板12的矩形孔的寬度相同，平板8開有供高度調節螺紋環41穿過的中心孔48和供定位桿導向筒57穿過的孔以及高度尺下行通孔63，平板8上還設有軸線瞄準板7和氣泡水平儀13 ;所述連接斜板12是上半部開矩形孔的矩形四邊形介質板，平板8的短邊就搭在矩形孔的下邊之上，所述底板10是中部有矩形開孔、四邊中段均去掉成矩形條的一部分形成四角凸出于四邊外形整體成X形的平板；所述靜止支腳盤23位于底板10的四角處并成圓盤形，與可升降并可折迭的靜止支腳螺桿24端部成球關節型的活動連結結構；所述的兩塊圓環形板I由多根環形板連結桿33通過圓環形板邊緣上的通孔連結成等距的同軸雙環形體，圓環形板I的環緣面上開有繞制亥姆霍茲導線圈的凹槽2，所述的環形板連結桿33設有兩個外觀成圓錐形的連結桿定位法蘭36用于兩塊圓環形板I的同軸對正和間距定位。所述的方位及升降架37由高度調節螺紋環41、升降筒19、水平方位轉臺5、傾角搖架6和轉接升降盤53構成，其中高度調節螺紋環41設有內壁面螺紋45、頂部定位凸緣46、下部的鎖止卡環槽51及端部傘齒43，并由鎖止卡環40定位高度調節螺紋環41在中心孔48處；所述升降筒19頂部有法蘭凸緣4、外壁面螺紋44和固定在法蘭凸緣4上的升降筒定位桿28以及固定在法蘭凸緣4外側面上的高度尺62，法蘭凸緣4頂面設有同軸環形凹槽58對應于水平方位轉臺5下部的環形凸緣；所述的升降筒19靠與其外壁面螺紋44相螺合的高度調節螺紋環41的內壁面螺紋45、高度調節螺紋環41底部的端部傘齒43、與端部傘齒43嚙合的主動傘齒及控制主動傘齒的升降搖臂單元20來調節升降筒的高低位置。所述的水平方位轉臺5主體由下部環形的底板39與底板39 —體的兩側的轉臺側板16構成，水平方位轉臺5下部環形凸緣上設有限位環槽59、限位螺栓59、下部環形凸緣端面上還設有的齒環和該與齒環嚙合的柱形齒輪，所述柱形齒輪屬于方位轉動搖臂單元18，轉臺側板16頂部有水平向同軸通孔，所述的水平方位轉臺5由下部環形凸緣上的限位環槽59和嵌入限位環槽59內的限位螺栓59使其僅有繞中心軸線轉動的自由度,并由水平方位轉臺5下部環形凸緣端面上的齒環及與方位轉動搖臂單元18的柱形齒輪相嚙合來調節水平方位轉臺5的具體方位朝向。所述的傾角搖架6主體結構與水平方位轉臺5相似，由底部的圓環形底板和位于兩側傾角搖架側板26構成，傾角搖架6與水平方位轉臺5由管型的傾角搖架軸14鉸結相連，在傾角搖架側板26內側還設有垂直向定位條60 ;所述轉接升降盤53有頂部環型盤、被測件固定螺孔55、與升降筒調節環54內壁面螺紋相螺合的外壁面螺紋和頂部環型盤的邊緣定位缺口，升降筒調節環54外壁面設有調節轉動時使用調節撥桿的插孔；所述的相互平行的傾角搖架側板26高度及外側面間距均小于轉臺側板16高度及對應的內側面間距，傾角搖架軸14與傾角搖架6相固定，傾角搖架軸14 一端是帶帽口凸緣的大端，另一端是穿出于轉臺側板16頂部水平軸孔之外側的蝸齒輪端50，在靠近蝸齒輪端50的傾角搖架軸孔32內設有軸孔瞄準板56，蝸齒輪端50端切面上是360度的轉角刻度盤，蝸齒輪端50與傾角搖架轉動搖臂27的蝸桿齒輪嚙合，所述的傾角搖架6下部的圓環形底板上開有多個螺孔供固定被測件使用，圓環形底板的底部是平坦的，除在與兩個傾角搖架側板26對稱連線的垂直平分線所經過的底部部位設有倒角之外。所述的主結構架29是由連接斜板12、平板8和底板10幾部分構通過槽榫結構相互定位并通過連結螺栓固定成一個整體。所述半圓孔49的圓周角大于200度。所述的兩塊連接斜板12間的夾角在24-53度之間，連接斜板12頂部開設的凹槽內固定有垂直瞄準板9。所述的傾角搖架軸14端部設有轉角360度刻痕的刻度盤，傾角搖架軸14靠傾角搖架軸端凸緣與傾角搖架側板26頂部通孔固定。所述的靜止支腳盤23由螺旋升降的靜止支腳螺桿24支撐，靜止支腳螺桿24的頂部有可插搖把的插銷，靜止支腳螺桿24上半段是螺桿段與底板10對應的螺孔的螺紋相螺合，下半段是圓桿部分，圓桿部分的上有可折迭90度角并可鎖止定位的折迭鉸鏈25，圓桿部分底部成半球型與靜止支腳盤23頂部對應的半球形凹槽相配合并成活動球關節型的連結結構。所述的升降搖臂單元20由搖臂手柄、升降傳動軸、升降筒升降搖臂單元架30和與升降傳動軸固定的傘齒組成。所述的轉接升降盤53上部圓孔處可卡放伸出于轉接升降盤53頂部的活動式增高柱形平臺以安放尺度很小的被測儀器，增高柱形平臺頂部中心部位設有成十字交叉的兩個斷面成V型的開槽，V型的開槽用以安放小直徑的圓柱外形被測體或圓柱形的傳感器等。所述的圓環形板I通過主結構架29兩側的定位銷21、固定螺栓31及圓環形板I下部對應的通孔來定位及采用雙耳螺母11將圓環形板I定位到主結構架29兩側,最后由環形板連結桿33和手動雙耳螺母15固定。由于亥姆霍茲線圈的特殊性，除線圈、連結導線、插接件、行走腳輪、靜止支腳盤和靜止支腳螺桿用銅、鋁或不銹鋼材料制作外，其余部件全部使用工程塑料制作，以保證亥姆霍茲線圈中部核心工作部位的檢測場強和方向的均勻性和一致性。升降筒19是被測件位置高度的第一級調節，相當于粗調節，特別是對于僅作方位轉動不作任何傾角調節的測量且本身尺度較高或較低的被測件時，只需靠升降這一部件即可對正被測件測量位置到亥姆霍茲線圈的中心場區域，而最上部緊靠被測件位置的轉接升降盤53相當于被測件高度位置的最后一級調節是作作任何傾角調節測量時被測件幾何中心必須對正亥姆霍茲線圈中心(線)的調節部件，相當于細調節部分，粗、細調節兩者缺一不可，都是三維度空間位置調節的重要部件。中心孔48的直徑是平板8寬度的(60± 18) %。中心孔48外側還開有矩形的高度尺下行通孔63用于固定在法蘭凸緣4外側面上的高度尺62下行通過使用，高度尺62刻有指示升降筒調節位置高低的數字標尺，供試驗參考。使用調節撥桿插入位于升降筒調節環(54)外壁面的插孔，撥動調節撥桿時，隨調節撥桿的轉動及升降筒調節環(54)的轉動就改變轉接升降盤(53)頂面的高度即使被測件質心精確地調整到亥姆霍茲線圈中心的所在高度。本發明的亥姆霍茲線圈可通過下述技術方案予以實現。如圖1所示，首先選取厚度為35毫米的帶防水涂層的木質或工程塑料平板兩塊，每塊板的長寬尺寸為21002100暈米。將每塊板統成直徑為2065暈米的圓板,在圓板邊緣面上銑出一個斷面為凹型的圓環形凹槽3，圓環形凹槽3寬15毫米，深13毫米，圓環形凹槽3位于板厚中部。在與圓板同心統出一個直徑為1560毫米,圓周角約260度的半圓孔49,形成具有內徑為1560毫米半圓孔的圓環形板2。在圓環形板2上的孔直邊就是半圓孔49的直邊，平行于設備平臺所在的平板8。半圓孔49位于圓環形板2的上部，能夠有效地減低系統的重心和室外使用時上部的風阻，減少系統的風阻力矩產生的震動感應干擾等，提高測量精度。每個邊緣圓環形凹槽3內密繞9匝直徑為O. 6毫米漆包線的電流環線圈，電流環線圈連結到固定在圓環形板2相對內側的線圈內接接插件35上，兩組電流環線圈再由一根兩端帶插頭的屏蔽線同向串聯連結，最后由在圓環形板2的裝有外側外接接插件34與信號源導線的插頭相接。將兩塊圓環形板2作同軸、平行等間距固定，間距尺寸是電流環線圈直徑尺寸的1/2。兩塊圓環形板2的間距由4根直徑為45毫米且兩端穿過圓環形板2的板壁的工程塑料的圓環形板連結桿33固定，圓環形板連結桿33兩端是各長85MM的M453螺紋的螺紋端，螺紋端與中段之間設有連結桿定位法蘭36，并由手動雙耳螺母15快速鎖緊固定。圓環形板連結桿33的兩個連結桿定位法蘭36之間的有效長度是1000毫米，圓環形板連結桿33緊固到圓環形板2后，兩塊圓環形板2即達到規定的間距尺度。定位銷21和固定螺栓31的直徑均為25麗。所述的圓環形板2的半圓孔49圓周角通常大于200度，此處取236度。兩片圓環形板2的下部由兩塊連接斜板12、一塊平板8及一塊底板10為主體構成的主結構架29定位與固定一體，平板8尺寸為1500X 1050X38毫米，組裝好后平板8頂面低于圓環形板2中心所在的水平面為455毫米，平板8中部的中心孔48的直徑尺寸是580MM。通常位于中心孔48兩側的容納定位桿導向筒57的通孔之間的間距是中心孔48直徑的1. 25±0. 15倍，這兩個容納定位桿導向筒57的通孔具體直徑是60MM，兩個通孔的間距尺寸是680麗，兩個通孔均固定有內、外直徑分別是45. 3麗和60麗長度是80麗定位桿導向筒57使升降筒定位桿28保持定位始終姿態不變，升降筒定位桿28總長度是405MM，直徑尺寸45MM，平板8上中部兩側軸線瞄準板7截面尺寸是75 X 20毫米，由手動雙耳螺母11固定；連接斜板12寬度是，兩塊連接斜板12頂部的開槽內固定有垂直瞄準板9。兩個氣泡水平儀13相互垂直向排列安裝在平板8頂面的一角上，平板8兼作被測儀器的基準平臺，位置高度在圓環形板2圓心之下456MM，平板8所在的平面平行于半圓孔的直邊。升降筒(19)在法蘭凸緣4處的直徑是730麗、升降筒外壁面螺紋處的直徑是510麗、孔內徑是465麗，總高度435麗，法蘭凸緣4厚度是43麗，同軸環形凹槽58深32麗、外徑706麗、內徑480MM。高度調節螺紋環41主體部分的外徑是580麗、總高度98麗，內壁面螺紋45寬6MM，螺紋環端部傘齒43的齒模數是2 ;頂部定位凸緣46的直徑是610MM、高度15麗，鎖止卡環槽51寬度13麗。水平方位轉臺5外徑730麗、內徑465麗，底座厚度32麗(不計凸緣環)，轉臺側板16橫截面尺寸是11038MM、高度198MM，如圖2所示，管型的傾角搖架軸(14)的軸直徑是80麗、孔內徑是50麗，傾角搖架軸(14)由3個螺栓通過大端直徑105MM的帽口凸緣的與傾角搖架(6)頂部相固定，蝸齒輪端(50)伸出于轉臺側板(16)之外側部分的蝸齒輪端(50)長度是35麗。轉接升降盤53的內徑220毫米、總高115毫米，轉接升降盤53頂部的法蘭盤形外沿有340毫米直徑和16毫米厚度。轉接升降盤53孔內可卡放總高100毫米，外徑230毫米的活動式增高柱形平臺以安放尺度很小的被測儀器，增高柱形平臺頂部中心部位設有成十字交叉的兩個斷面成V型的開槽的長度與增高柱形平臺直徑相同，寬度是12毫米，以安放圓柱外形的被測體。最后所應說明的是，以上實施例僅用以說明本發明的技術方案而非限制。盡管參照實施例對本發明進行了詳細說明，本領域的普通技術人員應當理解，對本發明的技術方案進行修改或者等同替換，都不脫離本發明技術方案的精神和范圍，其均應涵蓋在本發明的權利要求范圍當中。
權利要求
1.一種亥姆霍茲線圈中心調節轉臺，所述裝置包括主結構架(29)，該主結構架(29)包括兩塊同軸固定的圓環形板(2)，所述圓環形板(2)上開有半圓孔(49)，其圓周環形面設有環繞整個圓周的凹槽，并在所述的凹槽中纏繞線圈，其特征在于，所述裝置還包括方位及升降架(37)，所述的方位及升降架包括高度調節單元、水平方位調節單元和傾角調節單元；所述高度調節單元包括高度調節螺紋環(41)和通過相匹配的螺紋套設其中的升降筒 (19)，以及升降搖臂(20)，所述高度調節螺紋環(41)下部設有端部傘齒(43)，所述端部傘齒(43)和與升降搖臂(20)連接的主動傘齒相嚙合；通過搖動升降搖臂(20)，帶動主動傘齒以及與之嚙合的端部傘齒(43)轉動，引起高度調節螺紋環(41)和升降筒(19)的相對轉動，實現升降筒(19)、方位轉臺底板￠5)及水平方位轉臺(5)整個上層系統高度位置的調節;所述升降筒(19)頂部有法蘭凸緣(4)，法蘭凸緣(4)頂面設有同軸環形凹槽(58)與水平方位轉臺(5)下部的環形凸緣匹配連接；所述水平方位調節單元包括水平方位轉臺(5)，所述水平方位轉臺(5)包括下部環形的底板(39)與底板(39)成一體的、位于兩側的轉臺側板(16)，所述底板(39)的環形凸緣端面上還設有的齒環，所述齒環與轉動搖臂單元(18)連接的柱形齒輪相嚙合，轉動所述轉動搖臂單元(18)，帶動所述柱形齒輪和與之嚙合的該齒環轉動，從而實現整個水平方位轉臺(5)的轉動；所述水平方位轉臺(5)下部的環形凸緣上設有限位環槽(64)，所述升降筒(19)頂部圓盤形的方位轉臺底板￠5)的法蘭凸緣(4)上設有限位螺栓(59)，所述限位螺栓(59)嵌入限位環槽￠4)溝槽內，使水平方位轉臺(5)只能環繞垂直方向的升降筒(19)中心軸線作水平轉動；所述傾角調節單元包括傾角搖架￠)，所述傾角搖架(6)包括底部的圓環形底板和與之成一體的位于圓環形底板兩側的傾角搖架側板(26)，在傾角搖架側板(26)內側還設有垂直向定位條￠0)用于嵌入到轉接升降盤(53)邊緣對應的限位槽內使之在與轉接升降盤 (53)下半部外壁面螺扣螺合的升降筒調節環(54)的轉動作用下轉接升降盤(53)僅作垂直方向的高度調節而不會發生與升降筒調節環(54)同軸的相應旋轉或角位移；所述傾角搖架側板(26)與轉臺側板(16)由管型的傾角搖架軸(14)同軸鉸結相連， 傾角搖架軸(14) 一端為緊貼傾角搖架側板(26)上部傾角搖架軸孔內側壁面的帶有帽口凸緣的大端，傾角搖架軸(14)均通過帶有帽口凸緣的大端和螺釘與傾角搖架側板(26)相固定，其另一端為穿出于轉臺側板(16)頂部傾角搖架軸孔(32)外側的軸端蝸齒輪(50)，所述軸端蝸齒輪(50)與傾角調節蝸桿(42)的軸端蝸桿齒輪相嚙合，所述傾角搖架轉動搖臂 (27)搖動時，帶動傾角調節蝸桿(42)上的軸端蝸桿齒輪轉動并隨之帶動所嚙合的軸端蝸齒輪(50)及傾角搖架軸(14)和整個傾角搖架(6)作環繞傾角搖架軸(14)的轉動；所述傾角調節蝸桿(42)和傾角搖架轉動搖臂(27)均包括在傾角調節組(66)中并安裝在轉臺側板(16)外側壁上。
2.根據權利要求1所述的亥姆霍茲線圈中心調節轉臺，其特征在于，所述的主結構架(29)由圓環形板(2)、平板(8)、連接斜板(12)、底板(10)及靜止支腳盤(23)通過槽榫結構相互定位并通過連結螺栓固定成一體。
3.根據權利要求2所述的亥姆霍茲線圈中心調節轉臺，其特征在于，所述的圓環形板 (2)通過主結構架(29)兩側的定位銷(21)、固定螺栓(31)以及雙耳螺母(11)將其固定在主結構架(29)兩側，同時在兩個圓環形板(2)之間設置環形板連結桿(33)，所述環形板連結桿(33)端部通過手動雙耳螺母(15)固定；所述平板(8)和底板(10)均水平設置，并通過兩塊圓環形板(2)、位于圓環形板(2)下部的連接斜板(12)、定位銷(31)、固定螺栓(31)和雙耳螺母(21)以及環形板連結桿(3) 相固定連接，所述平板(8)的四個角部位均切出直角形缺口 ￠1)以分別嵌入連接斜板(12) 的矩形孔和圓環形板⑵的半圓孔(49)；所述連接斜板(12)為設置在平板(8)兩側的上部開有矩形孔的四邊形介質板，所述的兩個連接斜板(12)間的夾角為24 53度，連接斜板(12)頂部中心邊緣的凹槽內固定有垂直瞄準板(9)；所述平板(8)上設有供高度調節螺紋環(41)穿過的中心孔(48)和供定位桿導向筒 (57)穿過的孔以及高度尺下行通孔(63)，平板(8)中部設有一豎直的平板，該該平板上設有軸線瞄準板(7)，所述平板(8)的水平面上設有氣泡水平儀(13)；所述底板(10)為中部設有矩形開孔的平板，其四邊的中去除一矩形條形成四角凸出的整體成X形的四邊外形平板，并且在底板(10)的四角處設置靜止支腳盤(23)，所述靜止支腳盤(23)呈圓盤形，與設置在底板(10)的四角處的可升降、可折迭的靜止支腳螺桿(24) 端部成球關節型的活動連結結構。
4.根據權利要求3所述的亥姆霍茲線圈中心調節轉臺，其特征在于，所述的靜止支腳盤(23)由螺旋升降的靜止支腳螺桿(24)支撐，靜止支腳螺桿(24)的頂部設有可插搖把的接插銷頭，方便插拔用于調節亥姆霍茲線圈靜止支腳盤(23)高度的臨時性手動搖把，靜止支腳螺桿(24)上半段為螺桿段，與底板(10)對應的螺孔的螺紋相螺合，下半段為圓桿部分，圓桿部分的上設有可折迭90度角并可鎖止定位的折迭鉸鏈(25)，圓桿部分底部呈半球型與靜止支腳盤(23)頂部對應的半球形凹槽相匹配，呈活動球關節型的連結。
5.根據權利要求1所述的亥姆霍茲線圈中心調節轉臺，其特征在于，所述法蘭凸緣(4) 上固定有升降筒定位桿(28)以及在在法蘭凸緣(4)外側面固定設置高度尺(62)。
6.根據權利要求1所述的亥姆霍茲線圈中心調節轉臺，其特征在于，所述底板(39)上設有轉接升降盤(53)，所述轉接升降盤(53)設有頂部環型盤、被測件固定螺孔(55)，在所述轉接升降盤(53)外緣設有與升降筒調節環(54)內壁面螺紋相螺合的外壁面螺紋，以及與頂部環型盤的邊緣定位缺口，升降筒調節環(54)外壁面設有調節轉動時使用調節撥桿的插孔；所述的轉接升降盤(53)上部圓孔處用于卡放伸出于轉接升降盤(53)頂部的活動式增高柱形平臺以安放尺度小的被測儀器，增高柱形平臺頂部中心部位設有成十字交叉的兩個斷面成V型的開槽，V型的開槽用以安放圓柱外形被測體或圓柱形的傳感器。
7.根據權利要求1所述的亥姆霍茲線圈中心調節轉臺，其特征在于，所述的傾角搖架軸(14)端部設有轉角360度刻痕的刻度盤，傾角搖架軸(14)靠傾角搖架軸端凸緣與傾角搖架側板(26)頂部通孔固定。
8.根據權利要求1所述的亥姆霍茲線圈中心調節轉臺，其特征在于，所述的傾角搖架(6)下部的環形底板上開有多個螺孔供固定被測件使用。
9.根據權利要求1所述的亥姆霍茲線圈，其特征在于，所述的升降搖臂(20)由搖臂手柄、升降傳動軸(67)、升降筒升降搖臂單元架(30)和與升降傳動軸固定的傘齒組成，其中搖臂手柄和傘齒各固定在升降傳動軸￠7)的兩端，升降筒升降搖臂單元架(30)為一個矩形六面體，中部開有一個水平的通孔用于安放升降傳動軸(67)，升降筒升降搖臂單元架(30)固定在平板(8)之下，使升降傳動軸￠7) —端的傘齒與高度調節螺紋環(41)下部的端部傘齒(43)哨合,另一端的搖臂手柄伸出于平板(8)側邊之外便于搖動。
全文摘要
本發明涉及一種亥姆霍茲線圈中心調節轉臺。所述裝置包括主結構架(29)，該主結構架(29)包括兩塊同軸固定的圓環形板(2)，所述圓環形板(2)上開有半圓孔(49)，其圓周環形面設有環繞整個圓周的凹槽，并在所述的凹槽中纏繞線圈，所述裝置還包括方位及升降架(37)，所述的方位及升降架包括高度調節單元、水平方位調節單元和傾角調節單元；通過所述單元的設置實現了高精度的高度及球座標的方位和傾角位置的三維連續調節。本發明的優點在于本發明的亥姆霍茲線圈各部件設計合理，拆裝簡便、易于頻繁拆分搬運，易于實現全方位高精度檢測；本發明的亥姆霍茲線圈具備野外抗風設計，室外使用適用性好，抗干擾性強。
文檔編號G01R29/08GK103048551SQ20111031509
公開日2013年4月17日 申請日期2011年10月17日 優先權日2011年10月17日
發明者董偉, 陳濤, 王作桂, 沈超, 曹晉濱 申請人:中國科學院空間科學與應用研究中心