本發(fā)明涉及磁懸浮技術領域,特別是涉及一種磁懸浮展示平臺。
背景技術:
隨著科技技術的發(fā)展,磁懸浮技術已經(jīng)應用到越來越多的社會領域中。磁懸浮技術是指利用磁力克服重力使物體懸浮的一種技術,目前的懸浮技術主要包括磁懸浮、光懸浮、聲懸浮、氣流懸浮、電懸浮、粒子束懸浮等。
現(xiàn)有技術中公開了將磁懸浮技術應用于展示平臺的技術方案,即利用磁懸浮的方式將展示平臺懸空,并將用于展示的物品放置在該展示平臺上,從而達到將物品向參觀者懸空展示的效果。而現(xiàn)有技術中的展示平臺多是采用整塊磁鐵制成,其穩(wěn)定性較差,仍存在磁力懸浮不平衡的問題。
技術實現(xiàn)要素:
本發(fā)明提供了一種磁懸浮展示平臺,旨在解決常規(guī)磁懸浮展示平臺懸浮穩(wěn)定性差的問題。為了對披露的實施例的一些方面有一個基本的理解,下面給出了簡單的概括。該概括部分不是泛泛評述,也不是要確定關鍵/重要組成元素或描繪這些實施例的保護范圍。其唯一目的是用簡單的形式呈現(xiàn)一些概念,以此作為后面的詳細說明的序言。
本發(fā)明解決上述技術問題所采用的技術方案是:
根據(jù)本發(fā)明的第一個方面,提供了一種磁懸浮展示平臺,平臺包括第一平臺和第二平臺,其中,第一平臺包括高溫超導塊材陣列;第二平臺包括多個子平臺,每一子平臺具有由多個磁體構(gòu)成的磁體陣列,第一平臺和第二平臺可通過磁體陣列與高溫超導塊材陣列之間的磁通釘扎力,形成豎向?qū)乃綉腋∨浜?;且相鄰的子平臺之間磁力平衡配合。
進一步的,多個子平臺位于同一水平面,相鄰的兩個子平臺的磁體陣列的磁場均勻方向不一致。
進一步的,相鄰的兩個子平臺的磁體陣列的磁場均勻方向相互垂直。
進一步的,多個子平臺包括相鄰的第一子平臺和第二子平臺,其中,第一子平臺的磁體陣列由n×m個磁體構(gòu)成,n列中的每一列的m個磁體按照海爾貝克陣列方式排布;第二子平臺的磁體陣列由m×n個磁體構(gòu)成,m列中的每一列的n個磁體按照海爾貝克陣列方式排布。
進一步的,第一子平臺的第n列的首個磁體的磁化方向為第一平行方向,第n-1列的首個磁體的磁化方向為第五平行方向,第n-2列的首個磁體的磁化方向為第二平行方向,第n-3列的首個磁體的磁化方向為第六平行方向,其中,第一平行方向與第二平行方向相反,第五平行方向與第六平行方向相反,且第一平行方向與第五平行方向垂直。
進一步的,第二子平臺的第m列的首個磁體的磁化方向為第三平行方向,第m-1列的首個磁體的磁化方向為第七平行方向,第m-2列的首個磁體的磁化方向為第四平行方向,第m-3列的首個磁體的磁化方向為第八平行方向,其中,第三平行方向與第四平行方向相反,且垂直于第一平行方向和第二平行方向;第七平行方向與第八平行方向相反,且平行于第五平行方向和第六平行方向。
進一步的,第一子平臺的第n列的首個磁體的磁化方向為第五平行方向,第n-1列的首個磁體的磁化方向為第一平行方向,第n-2列的首個磁體的磁化方向為第六平行方向,第n-3列的首個磁體的磁化方向為第二平行方向,其中,第五平行方向與第六平行方向相反,第一平行方向與第二平行方向相反,且第五平行方向與第一平行方向垂直。
進一步的,第二子平臺的第m列的首個磁體的磁化方向為第七平行方向,第m-1列的首個磁體的磁化方向為第三平行方向,第m-2列的首個磁體的磁化方向為第八平行方向,第m-3列的首個磁體的磁化方向為第四平行方向,其中,第七平行方向與第八平行方向相反,且平行于第五平行方向和第六平行方向;第三平行方向與第四平行方向相反,且垂直于第一平行方向和第七平行方向。
進一步的,構(gòu)成磁體陣列的磁體為超導磁體或者永磁體。
進一步的,第一平臺還包括與高溫超導塊材陣列配合使用的低溫設備。
本發(fā)明采用上述技術方案所具有的有益效果是:
本發(fā)明磁懸浮展示平臺的第一平臺和第二平臺分別采用高溫超導材料和永磁材料(或超導線圈)制成,以利用磁通釘扎力實現(xiàn)兩個平臺的磁懸浮配合,同時,多個磁體構(gòu)成的第二平臺的多個子平臺之間也能夠達到磁力平衡,從而保證磁懸浮展示平臺整體的懸浮穩(wěn)定性。
應當理解的是,以上的一般描述和后文的細節(jié)描述僅是示例性和解釋性的,并不能限制本發(fā)明。
附圖說明
此處的附圖被并入說明書中并構(gòu)成本說明書的一部分,示出了符合本發(fā)明的實施例,并與說明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
圖1為根據(jù)一示例性實施例所示出的本發(fā)明磁懸浮展示平臺的結(jié)構(gòu)示意圖一;
圖2是根據(jù)一示例性實施例所示出的本發(fā)明磁懸浮展示平臺的結(jié)構(gòu)示意圖二;
圖3是根據(jù)一示例性實施例所示出的本發(fā)明磁懸浮展示平臺的使用效果圖;
圖4是根據(jù)一示例性實施例所示出的本發(fā)明磁懸浮平臺的第二平臺的結(jié)構(gòu)圖。
其中,1、第一平臺;2、第二平臺;21、子平臺;211、第一子平臺;212、第二子平臺;3、承載板面;4、汽車模型。
具體實施方式
以下描述和附圖充分地示出本發(fā)明的具體實施方案,以使本領域的技術人員能夠?qū)嵺`它們。其他實施方案可以包括結(jié)構(gòu)的、邏輯的、電氣的、過程的以及其他的改變。實施例僅代表可能的變化。除非明確要求,否則單獨的部件和功能是可選的,并且操作的順序可以變化。一些實施方案的部分和特征可以被包括在或替換其他實施方案的部分和特征。本發(fā)明的實施方案的范圍包括權利要求書的整個范圍,以及權利要求書的所有可獲得的等同物。在本文中,各實施方案可以被單獨地或總地用術語“發(fā)明”來表示,這僅僅是為了方便,并且如果事實上公開了超過一個的發(fā)明,不是要自動地限制該應用的范圍為任何單個發(fā)明或發(fā)明構(gòu)思。本文中,諸如第一和第二等之類的關系術語僅僅用于將一個實體或者操作與另一個實體或操作區(qū)分開來,而不要求或者暗示這些實體或操作之間存在任何實際的關系或者順序。而且,術語“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含,從而使得包括一系列要素的過程、方法或者設備不僅包括那些要素,而且還包括沒有明確列出的其他要素,或者是還包括為這種過程、方法或者設備所固有的要素。在沒有更多限制的情況下,由語句“包括一個……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的過程、方法或者設備中還存在另外的相同要素。本文中各個實施例采用遞進的方式描述,每個實施例重點說明的都是與其他實施例的不同之處,各個實施例之間相同相似部分互相參見即可。對于實施例公開的方法、產(chǎn)品等而言,由于其與實施例公開的方法部分相對應,所以描述的比較簡單,相關之處參見方法部分說明即可。
圖1為根據(jù)一示例性實施例所示出的本發(fā)明磁懸浮展示平臺的結(jié)構(gòu)示意圖一,圖2是根據(jù)一示例性實施例所示出的本發(fā)明磁懸浮展示平臺的結(jié)構(gòu)示意圖二。
如圖1和圖2所示,本發(fā)明提供了一種磁懸浮展示平臺,平臺包括第一平臺1和第二平臺2,其中,第一平臺1設置于地面或其它平臺的臺面上,用于作為磁懸浮展示平臺的基礎平臺;第二平臺2可用于作為放置被展示物品的展示平臺,第二平臺2可在與第一平臺1的磁力配合作用力下,相對于第一平臺1懸浮,從而達到物品懸浮的展示效果。
具體的,第一平臺1包括一個或多個高溫超導塊材陣列,每一高溫超導塊材陣列由高溫超導塊材制成,當高溫超導塊材陣列在第二平臺產(chǎn)生的磁場下由制冷劑或制冷劑降溫進入超導狀態(tài)時,高溫超導塊材陣列內(nèi)部的宏觀缺陷將磁力線牢牢鎖住以限制其沿水平或豎直方向的運動,這樣,利用高溫超導塊材陣列自身的磁通釘扎特性,即可實現(xiàn)穩(wěn)定的懸浮。
在本實施例中,高溫超導塊材陣列為板面結(jié)構(gòu),且平行于水平面設置。
在本實施例中,第一平臺1還包括與高溫超導塊材陣列配套使用的低溫設備,在實施例中,低溫設備包括杜瓦。一般而言,杜瓦為雙層結(jié)構(gòu),其內(nèi)腔具有用于容置高溫超導塊材陣列(可能還有制冷劑)的空間,而夾層為真空和絕熱材料以保持內(nèi)腔的低溫,以使高溫超導塊材陣列不致失去超導特性。
在本實施例中,第二平臺2包括多個子平臺21,每一子平臺21可以分別作為一個物品的單獨的展示平臺使用,或者,多個子平臺21相互配合,共同作為同一物品的展示平臺使用。
例如,圖3是根據(jù)一示例性實施例所示出的本發(fā)明磁懸浮展示平臺的使用效果圖,圖示中,被展示的物品為汽車模型4,汽車模型4與本發(fā)明磁懸浮展示平臺的接觸支點為四個車輪,因此,本發(fā)明將第二平臺2的子平臺21的數(shù)量設置為4個,每一子平臺21分別用于支撐對應位置的車輪,這樣,通過4個子平臺21的相互配合以及子平臺21與第一平臺1的磁力配合,可將汽車模型4水平的懸浮在空中。
在本實施例中,每一子平臺21具有由多個磁體構(gòu)成的磁體陣列,因此,利用磁體陣列與高溫超導塊材陣列之間的磁通釘扎力,第一平臺1和第二平臺2形成磁懸浮配合;具體的,第一平臺1作為基礎平臺固定于地面或其它臺面上,而第二平臺2在磁通釘扎力的作用下,則可以實現(xiàn)磁力懸浮。
在本實施例中,第二平臺2也為板面結(jié)構(gòu),且平行于水平面設置;因此,在磁懸浮展示平臺實際使用時,第一平臺1和第二平臺2可構(gòu)成豎向?qū)乃綉腋∨浜?。圖示中,第二平臺2懸浮于第一平臺1的上方,且第一平臺1和第二平臺2相互平行,這樣,第二平臺2的上部臺面可以形成水平的容置平面,使被展示的物品可以水平的放置在第二平臺2上,防止因臺面傾斜而造成物品滑落的問題的出現(xiàn)。
在本實施例中,第二平臺2的多個子平臺21位于同一高度位置的水平面且間隔設置,并可以根據(jù)實際展示物品的需要調(diào)整子平臺21的相對位置。
在本實施例中,由于每一子平臺21均由多個磁體構(gòu)成,因此,相鄰的子平臺21之間也存在相互磁力作用,如相鄰的磁體磁性相反所形成的磁吸作用力,或者相鄰的磁體磁性相同所形成的磁斥作用力。因此,本發(fā)明通過改變相鄰的兩個子平臺21的磁體陣列的排布方式,使相鄰的兩個子平臺21的磁場均勻方向不一致,以實現(xiàn)相鄰的子平臺21之間的磁力平衡配合。
具體的,每一子平臺21的磁體陣列的多個磁體可共同形成該磁體陣列的磁場均勻方向,本發(fā)明通過改變磁體陣列的磁體排布方式,使相鄰的兩個子平臺21的磁體陣列的磁場均勻方向相互垂直。這樣,通過相鄰的兩個磁體陣列的磁場均勻方向的相互垂直約束,可實現(xiàn)穩(wěn)定的懸浮。
圖4是根據(jù)一示例性實施例所示出的本發(fā)明磁懸浮展示平臺的第二平臺2的結(jié)構(gòu)圖。圖示中,第二平臺2由4個獨立的子平臺21構(gòu)成,相鄰的子平臺21之間可以構(gòu)成磁力平衡配合。
在實施例中,多個子平臺21包括相鄰的第一子平臺211和第二子平臺212,其中,第一子平臺211的磁體陣列由n×m個磁體構(gòu)成,n列中的每一列的m個磁體按照海爾貝克陣列方式排布;第二子平臺212的磁體陣列由m×n個磁體構(gòu)成,m列中的每一列的n個磁體按照海爾貝克陣列方式排布。
需要說明的是,海爾貝克陣列為一種磁體結(jié)構(gòu),是將多個磁體按照徑向方式與平行方式交錯的排列結(jié)合在一起,并可形成磁力較強的單邊磁場。
以圖示中的兩個子平臺21為例(本實施例中,將圖4中左下位置的子平臺21定義為第一子平臺211,右下位置的子平臺21定義為第二子平臺212),第一子平臺211由5×5個磁體構(gòu)成,共5行5列,其中,5列中的每一列的5個磁體均是按照海爾貝克陣列方式排布;第二子平臺212也是由5×5個磁體構(gòu)成,共5行5列,其中,5列中的每一列的5個磁體也是按照海爾貝克陣列方式排布。
當然,如果同一磁體陣列的多列的磁體的按照同一種海爾貝克陣列的順序排布,那么該磁體陣列的排布方式無法滿足懸浮所需的空間磁場分布要求,因此本發(fā)明磁體陣列是按照相鄰多列磁體依次錯位的方式排布,以形成沿對角線上對稱的均勻磁場分布。
這樣,當多個磁體陣列的磁場均勻方向不同時,形成相互制約,懸浮體在水平面內(nèi)實現(xiàn)靜止;
具體的,在本發(fā)明的實施例(一)中,本發(fā)明提供了一種子平臺的磁體陣列排布方式。
第一子平臺211的第n列的首個磁體的磁化方向為第一平行方向,第n-1列的首個磁體的磁化方向為第五平行方向,第n-2列的首個磁體的磁化方向為第二平行方向,第n-3列的首個磁體的磁化方向為第六平行方向,其中,第一平行方向與第二平行方向相反,第五平行方向與第六平行方向相反,且第一平行方向與第五平行方向垂直。
圖示中,“·”和“×”為兩種方向垂直于子平臺的平臺面的平行方向,“←”、“→”“↑”和“↓”為四種不同的平行于子平臺的平臺面的平行方向。
例如,將圖4所示中的第一子平臺211的第5列的首個磁體的磁化方向定義為第一平行方向(即“↓”向),第4列的首個磁體的磁化方向定義為第五平行方向(即“×”向),第3列的首個磁體的磁化方向定義為第二平行方向(即“↑”向),第2列的首個磁體的磁化方向定義為第三平行方向(即“·”向),則第一平行方向與第二平行方向相反,第五平行方向與第六平行方向相反。
應當理解的是,對于第1列的首個磁體的磁化方向,由于其相鄰的第2列的首個磁體的磁化方向已經(jīng)確定,則根據(jù)海爾貝克陣列的排布方式,也可以確定第一列的首個磁體的磁化方向,圖示中,第1列的首個磁體的磁化方向與第5列相同,即第1列的首個磁體的磁化方向為第一平行方向。
同時,對于每一列的除首個磁體的其它磁體的磁化方向,同樣也可以基于首個磁體的磁化方向,并根據(jù)海爾貝克陣列的排布方式確定。
相應的,在本實施例(一)中,第二子平臺212的第m列的首個磁體的磁化方向為第三平行方向,第m-1列的首個磁體的磁化方向為第七平行方向,第m-2列的首個磁體的磁化方向為第四平行方向,第m-3列的首個磁體的磁化方向為第八平行方向,其中,第三平行方向與第四平行方向相反,且垂直于第一子平臺211的第一平行方向和第二平行方向;第七平行方向與第八平行方向相反,且平行于第一子平臺211的第五平行方向和第六平行方向。
例如,將圖4中的第二子平臺212的第5列的首個磁體的磁化方向定義為第三平行方向(即“←”向),第4列的首個磁體的磁化方向定義為第七平行方向(即“·”向),第3列的首個磁體的磁化方向定義為第四平行方向(即“→”向),第2列的首個磁體的磁化方向定義為第八平行方向(即“×”向),則第三平行方向與第四平行方向相反,且垂直于第一平行方向和第二平行方向;第七平行方向與第八平行方向相反,且平行于第五平行方向和第六平行方向。
這樣,第一平臺1和第二平臺2的相鄰的邊界磁體列(即圖示中第一平臺1的第n5列和第二平臺2的第m1列)的磁體的磁化方向互相垂直,能夠互相制約兩個子平臺21之間的平移,保證兩個子平臺21的相對位置的穩(wěn)定性。
應當理解的是,本發(fā)明的每一列的磁體數(shù)量并不僅限于5個,且每一子平臺的行數(shù)和列數(shù)也并不必須數(shù)量相等,一般來說,只要各個子平臺21的磁體陣列的磁場均勻方向不完全一致,能夠互相制約平移即可。
在實施例(二)中,本發(fā)明提供了另一種子平臺的磁體陣列排布方式。
具體的,第一子平臺的第n列的首個磁體的磁化方向為第五平行方向,第n-1列的首個磁體的磁化方向為第一平行方向,第n-2列的首個磁體的磁化方向為第六平行方向,第n-3列的首個磁體的磁化方向為第二平行方向,其中,第五平行方向與第六平行方向相反,第一平行方向與第二平行方向相反,且第一平行方向與第五平行方向方向垂直。
例如,將第一子平臺的第5列的首個磁體的磁化方向定義為第五平行方向(即“·”向),第4列的首個磁體的磁化方向定義為第一平行方向(即“↓”向),第4列的首個磁體的磁化方向定義為第六平行方向(即“×”向),第2列的首個磁體的磁化方向定義為第二平行方向(即“↑”向),則第五平行方向與第六平行方向相反,第一平行方向與第二平行方向相反。
對于第1列的首個磁體的磁化方向以及每列的除首個磁體的其它磁體的磁化方向均可以參照實施例(一),本發(fā)明不再贅述。
相應的,在實施例(二)中,第二子平臺212的第m列的首個磁體的磁化方向為第七平行方向,第m-1列的首個磁體的磁化方向為第三平行方向,第m-2列的首個磁體的磁化方向為第八平行方向,第m-3列的首個磁體的磁化方向為第四平行方向,其中,第七平行方向與第六平行方向相反,且平行于第一子平臺211第五平行方向和第六平行方向;第三平行方向與第四平行方向相反,且垂直于第一平行方向和第二平行方向。
例如,將第二子平臺的第5列的首個磁體的磁化方向定義為第七平行方向(即“×”向),第4列的首個磁體的磁化方向定義為第三平行方向(即“↑”向),第4列的首個磁體的磁化方向定義為第八平行方向(即“·”向),第2列的首個磁體的磁化方向定義為第四平行方向(即“↓”向),其中,第七平行方向與第八平行方向相反,且平行于第五平行方向和第六平行方向;第三平行方向與第四平行方向相反,且垂直于第一平行方向和第二平行方向。
另外,在實施例中,構(gòu)成磁體陣列的磁體為超導磁體或者永磁體。
在本實施例中,為了避免所展示的物品對磁體陣列的壓力擠壓影響,每一子平臺上的上部臺面還設置有單獨的承載板面3,承載板面3采用鋁、木材等不導磁材料,以防止影響磁體陣列的磁力線的空間分布。或者,在同一承載板面3設置在多個子平臺的上部臺面上,以形成承載面積較大的展示臺面。
應當理解的是,本發(fā)明并不局限于上面已經(jīng)描述并在附圖中示出的流程及結(jié)構(gòu),并且可以在不脫離其范圍進行各種修改和改變。本發(fā)明的范圍僅由所附的權利要求來限制。