一種硅鋼壓力單片磁導計的制作方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種硅鋼磁性能的測量裝置，具體屬于測量硅鋼片在經受疊片方向壓力時的磁性能情況，以為用戶及科研工作提供可靠的數據及指導。
【背景技術】
[0002]近年來，各類電工鋼的開發有效的改進了電機效率，但經常會出現這樣一個問題，那就是實際成品電機與其數字設計時分析的損耗結果差別很大。通常，設計者在使用有限元法分析設計電機時，是必須考慮在電機在實際制造過程中可能會出現的各種不利因素的，例如在電工鋼剪切過程中出現的邊部變形，以及在焊接、鉚接、捆扎過程中對電工鋼造成的彈性、應力形變，這些都會造成電工鋼材料損耗的增加，這一點，早已在國內外很多文獻上得到了認可。可相應的這些因素對電工鋼磁性惡化影響的程度至今任然無法做出科學的定義，因此，開發一種有效的電工鋼在外加應力條件下磁性能測量裝置具有重要的實際意義。
[0003]電工鋼在實際應用中，例如用戶在使用電工鋼的過程中，往往要經過分條、疊片、熱套(電機)等加工過程，而在這類過程中必然會產生各類應力(如壓應力、內應力及剪切應力等)，還有，比如在鐵芯定子和轉子的局部鉚接或焊接處也會產生一定的局部應力，同時，在電機鐵芯熱套后的冷卻過程中也會對鐵芯產生較大的擠壓應力，研宄證明，這些問題都會給電機的最終效率造成很大的影響。
[0004]一直以來，本技術領域的技術人員人不斷探索試圖解決該問題，但都無法獲得一個穩定、準確的測量結果，仍存在不能滿足要求，試驗測量的數據與實際中存在的差異較大。經分析，主要是由于垂直于樣品表面的壓力施加的困難及問題所致。
[0005]現行世界上電工鋼磁性的測量方法主要分為三個大類:方圈法、單片法、環形試樣法。方圈法主要采用疊片法加裝試樣，垂直壓力與側壓都無法有效的作用于待測樣品，其主要原因是由于試樣的片與片之間間隙造成；關于環形試樣法，其測量結果雖然為最接近實物性能，但其工序繁雜，每個檢測試樣的制備最少需要大于3小時，同時由于繞組是密繞其上的，垂直壓的施加難以實現。因此，只有經對現有采用的單片法進行改造，才能有效實現垂直壓，并獲得樣品在表面壓應力條件下得的磁性能測量結果。
[0006]單片法通常采用螺線管的方式來實現，其在樣品的兩端在增加磁軛構成磁回路，然后通過初次級線圈，即可構成完整的測量結構。而如果對樣品表面全部施加壓力勢必會對初次級線圈造成影響，這就是設計壓力結構時的關鍵因素。而如果采用夾板方式給試樣表面施加壓力，又會造成樣品中心部位可能不完全不受力的現象(進行了類似實驗，夾板法的磁性結果波動非常小，與理論差距較大)。
[0007]日本崗山大學的Daisuke Miyagi教授開發的表面壓力磁導計采用的是一種類似H線圈法的方案，其中的H線圈采用羅戈夫斯基電位計代替，B線圈均勻繞制于靠近壓力位置兩側，該方案的主要問題在于羅戈夫斯基電位計的實際制造，雜波信號很難剔除，同時該方法也會使得測得的磁場和實際力場關系相對不均勻，其實際制作存在很大難度。
[0008]經檢索:中國專利申請號為CN200610150645.9的文獻，其公開了一種硅鋼磁性能測量用磁導計，該磁導計包括上磁軛，下磁軛，線圈，勵磁電源，其中，線圈包括勵磁線圈和測量線圈，勵磁電源為勵磁線圈供電；該磁導計還包括壓力傳感器和驅動電機，其中，上、下磁軛中的一個磁軛固定，另一磁軛通過壓力傳感器與驅動電機相連，驅動電機根據壓力傳感器采集的壓力數據控制所述另一磁軛向上或向下運動。該文獻是一種自動測量手段，即，通過壓力傳感器來確定和控制磁軛的運動，來實現自動控制磁導計張合的效果，也就是實現了單片磁導計的自動化操作。其壓力傳感器的作用是確定施加在試樣表面的壓力小，與該文獻中的作用完全不同。
[0009]中國專利申請號為N201310568621.5文獻，其與目前德國BROCKHAUS公司在售三維磁性測量結構非常接近，同時該文獻在其頂端增加了一個壓力結構，通過夾板來實現壓力施加，然后控制和測量在不同壓力條件下的磁性能結果，由于其采用H線圈法，這也導致樣品必須與H線圈緊密貼近；而如果在其上增加兩塊上下夾板，勢必對H線圈的測量造成非常巨大的影響；即使實現了，由于力的作用對測量結構的B線圈勢必會受影響，同時，該結構也決定了最終施加在樣品表面的力會比較小，實現該結構是極其困難的。
【實用新型內容】
[0010]本實用新型的目的在于克服現有技術存在的不足，提供一種在保持檢測結果準確、穩定的前提下，合理解決垂直壓力的施加與初次級線圈繞組位置之間的矛盾，且易操作，結構簡單的硅鋼壓力單片磁導計。
[0011 ] 實現上述目的的技術措施:
[0012]一種硅鋼壓力單片磁導計，由C型固定架、H型支架、試樣通道、H型支架上纏繞的初級線圈、次級線圈、磁軛、磁軛支架、壓力傳感器、千斤頂組成，其在于型支架設為上U型支架、下U型支架，在上U型支架內連接壓力傳遞柱；在下U型支架內連接受壓傳遞柱，受壓傳遞柱與壓力傳遞柱在同一條縱向線上設置；在上U型支架上設置有受壓板，在下U型支架下方設置有壓力支撐板；上U型支架內每相鄰連接的兩個壓力傳遞柱之間形成一個上U型繞線單元；下U型支架內每相鄰連接的兩個受壓傳遞柱形成下U型繞線單元，在每一個上U型繞線單元及下U型繞線單元內先纏繞次級線圈，經包覆絕緣帶后纏繞初級線圈；試樣通道設在上U型支架與下U型支架之間；磁軛通過磁軛支架設在下U型支架兩端的上端面處；拉桿穿過受壓板與上U型支架連接，對稱安裝二個拉桿，并在受壓板以上的拉桿上端套裝有彈簧。
[0013]其在于:上U型支架上設置的壓力傳遞柱與上U型支架兩端的擋板的高度在同一條水平線上并均勻布置；下U型支架上設置的受壓傳遞柱與下U型支架兩端的擋板的高度在同一條水平線上。
[0014]其在于:受壓板及壓力支撐板在試驗中所施予其上最大壓力下不變形。
[0015]其在于:各上U型繞線單元及下U型繞線單元之間的初級線圈及次級線圈均為同向纏繞，且采用串聯式連接