專利名稱：回旋加速器磁場測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型屬于測量磁變量技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種回旋加速器磁場測量裝置。
背景技術(shù)：
磁場是回旋加速器最重要的組成部分，磁場為束流運動提供約束力和強的聚焦 力，其場型的分布直接決定了一臺回旋加速器的性能。為了精確測量出磁場分布，目前，在 低能回旋加速器的磁場測量中，普遍采用的是以大型齒輪實現(xiàn)周向定位的手動測磁裝置， 即步進電機驅(qū)動安裝有測磁霍爾片的擺動臂旋轉(zhuǎn)的同時，帶動角度編碼器的旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn) 動。由于齒輪定位存在齒隙誤差，且齒輪加工時受到加工設(shè)備的限制存在加工誤差，所以齒 輪周向定位的精度難以提高，從而帶來了磁場測量的誤差；而且這種誤差具有隨機性，不能 采用數(shù)值模擬的方法消除。對于低能緊湊型強流回旋加速器，磁場的調(diào)變度很大，采用齒輪 定位測量帶來的誤差很大，難以滿足磁場測量的要求。同時，對于緊湊型強流回旋加速器， 內(nèi)部空間狹小，磁場測量裝置安裝完畢后校對、維修困難。另外，《核技術(shù)》第四卷第九期“HERA質(zhì)子-電子對撞機電子環(huán)磁鐵的磁場測量” 一文中，公開了一種用螺桿驅(qū)動平移線圈的方式測量磁場強度的裝置。這種裝置不僅精度 不高，而且占用空間較大，不適合緊湊型強流回旋加速器磁場的精確測量。

實用新型內(nèi)容(一)實用新型目的針對回旋加速器磁場精確測量裝置所存在的難以精確周向定位的問題，本實用新 型旨在提供一種結(jié)構(gòu)精密、定位精確、使用簡單、測量精準的磁場測量裝置。( 二 )技術(shù)方案為了解決上述問題，本實用新型提供如下技術(shù)方案。一種回旋加速器磁場測量裝置，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分、旋轉(zhuǎn)部分、旋轉(zhuǎn)定位部分。其 中旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分包括步進電機和驅(qū)動軸，步進電機的輸出驅(qū)動驅(qū)動軸旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)部分包括 擺動臂、旋轉(zhuǎn)軌道，安裝有測磁霍爾片的擺動臂沿著旋轉(zhuǎn)軌道旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)定位部分包括定位 軸和精密角度編碼器，定位軸穿過精密角度編碼器的中心測量孔，并帶動角度編碼器的旋 轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動。關(guān)鍵在于，驅(qū)動軸與擺動臂之間通過鍵連接；旋轉(zhuǎn)定位部分位于旋轉(zhuǎn)部分下 部，擺動臂與定位軸之間為剛性連接。所述的驅(qū)動軸與擺動臂之間的連接鍵可以是N邊形，其中N彡3。(三)實用新型效果本實用新型所提供的上述技術(shù)方案中，驅(qū)動軸與擺動臂之間通過鍵連接，即二者 之間為非固定連接，旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分與旋轉(zhuǎn)定位部分離，使得定位部件不受驅(qū)動連接間隙的 影響，從而減少了旋轉(zhuǎn)定位系統(tǒng)的周向誤差。而擺動臂的角度位置能夠精確測量出來，從而 大大提高了磁場測量定位的角度精度，提高了該裝置的主要技術(shù)指標(biāo)——磁場測量精度。
圖1回旋加速器磁場測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2實施例1所提供的六方轉(zhuǎn)動連接鍵結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1.步進電機2.驅(qū)動軸3.擺動臂4.旋轉(zhuǎn)軌道5.定位軸套6.定位 軸7.精密角度編碼器8.測磁霍爾片9.六方轉(zhuǎn)動連接鍵。
實施例
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的技術(shù)方案作進一步闡述。如圖1所示，一種低能緊湊型強流回旋加速器磁場精確測量裝置，外觀為轉(zhuǎn)盤狀 結(jié)構(gòu)，包括上部的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分、中部的旋轉(zhuǎn)部分與下部的旋轉(zhuǎn)定位部分。上部的旋轉(zhuǎn)驅(qū)動 部分包括步進電機1、驅(qū)動軸2 ；中部的旋轉(zhuǎn)部分包括擺動臂3、旋轉(zhuǎn)軌道4 ；下部的旋轉(zhuǎn)定 位部分包括定位軸套5、定位軸6和精密角度編碼器7。如圖2所示，連接驅(qū)動軸2內(nèi)套六方轉(zhuǎn)動連接鍵9，二者之間留有縫隙，六方轉(zhuǎn)動 連接鍵9與擺動臂3之間剛性連接。當(dāng)驅(qū)動軸2轉(zhuǎn)動時，外六方轉(zhuǎn)過一定角度的空行程后， 帶動六方轉(zhuǎn)動連接鍵9轉(zhuǎn)動，再由六方轉(zhuǎn)動連接鍵9帶動擺動臂3轉(zhuǎn)動。其中，連接鍵9除 了為六方形外，還可以是N邊形，其中N ^ 3，驅(qū)動軸2的形狀與之相適應(yīng)。擺動臂3寬度 150mm,長度900mm，兩端支撐在旋轉(zhuǎn)軌道4上，旋轉(zhuǎn)軌道4直徑為900mm。測磁霍爾片8安 裝在擺動臂3上，并能夠沿徑向移動。擺動臂3與定位軸6之間為剛性連接，定位軸6直徑 28mm，通過軸承安裝在定位軸套5內(nèi)部。定位軸套5與加速器之間精密配合，定位軸6與定 位軸套5之間為滾動軸承緊密配合，保證同軸度且使二者之間的摩擦力盡量小，轉(zhuǎn)動靈活， 定位軸6穿過精密角度編碼器7的中心測量孔，并帶動角度編碼器7的旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動。該測磁裝置的工作原理是步進電機1驅(qū)動擺動臂3轉(zhuǎn)到一定角度后，角度編碼器7將擺動臂3的精確角度位置傳輸至控制計算機，保持擺動臂3不動，霍爾片8測量出此 點的磁場強度并傳輸至控制計算機，在計算機上將此點的位置數(shù)據(jù)與磁場測量數(shù)據(jù)對應(yīng)起 來。多次重復(fù)此測量過程即可精確測出整個工作面上的磁場分布數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求回旋加速器磁場測量裝置，包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分、旋轉(zhuǎn)部分、旋轉(zhuǎn)定位部分；其中旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分包括步進電機(1)和驅(qū)動軸(2)，步進電機(1)的輸出驅(qū)動驅(qū)動軸(2)旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)部分包括擺動臂(3)、旋轉(zhuǎn)軌道(4)，安裝有測磁霍爾片(8)的擺動臂(3)沿著旋轉(zhuǎn)軌道(4)旋轉(zhuǎn)；旋轉(zhuǎn)定位部分包括定位軸(6)和精密角度編碼器(8)，定位軸(6)穿過精密角度編碼器(7)的中心測量孔，并帶動角度編碼器(7)的旋轉(zhuǎn)部分轉(zhuǎn)動；其特征在于驅(qū)動軸(2)與擺動臂(3)之間通過鍵連接；旋轉(zhuǎn)定位部分位于旋轉(zhuǎn)部分下部，擺動臂(3)與定位軸(6)之間為剛性連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回旋加速器磁場測量裝置，其特征在于所述的驅(qū)動軸(2) 與擺動臂(3)之間通過鍵連接的結(jié)構(gòu)是，驅(qū)動軸(2)內(nèi)套N方轉(zhuǎn)動連接鍵(9)，N> 3，二者 之間留有縫隙；N方轉(zhuǎn)動連接鍵(9)與擺動臂(3)之間剛性連接。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回旋加速器磁場測量裝置，其特征在于所述的N方轉(zhuǎn)動連 接鍵(9)為六方轉(zhuǎn)動連接鍵。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的回旋加速器磁場測量裝置，其特征在于所述的定位軸(6) 通過軸承安裝在定位軸套(5)內(nèi)部，定位軸套(5)與加速器配合。
專利摘要本實用新型公開了一種回旋加速器磁場測量裝置。該裝置包括旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分、旋轉(zhuǎn)部分、旋轉(zhuǎn)定位部分。其中驅(qū)動軸與擺動臂之間通過鍵連接；旋轉(zhuǎn)定位部分位于旋轉(zhuǎn)部分下部，擺動臂與定位軸之間為剛性連接。由于旋轉(zhuǎn)驅(qū)動部分與旋轉(zhuǎn)定位部分離，使得定位部件不受驅(qū)動連接間隙的影響，從而減少了旋轉(zhuǎn)定位系統(tǒng)的周向誤差，提高了磁場測量精度。
文檔編號G01R33/07GK201555938SQ20092029254
公開日2010年8月18日 申請日期2009年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月11日
發(fā)明者呂銀龍, 殷治國, 鐘俊晴 申請人:中國原子能科學(xué)研究院