一種用永磁體建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法
【專利摘要】一種用永磁體建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法涉及建立靜磁場(chǎng)領(lǐng)域。將兩塊永磁體分別固定在兩塊軛鐵上，兩塊永磁體與軛鐵形成凹狀空間，形成靜磁場(chǎng)；一塊軛鐵固定，另一塊軛鐵可滑動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)磁體的距離，來(lái)變化靜磁場(chǎng)。建立的靜磁場(chǎng)穩(wěn)定，不消耗能源，重量輕。用本發(fā)明的方法，在長(zhǎng)度為9.0cm，高為6cm，寬為1至12cm的空間建立1.1T到0.16T的磁場(chǎng)，裝置重量小于20kg。對(duì)于有同樣功能的電磁鐵則重量要50kg以上。兩塊磁鐵與底部軛鐵形成凹狀，可使其他物體，從兩塊磁鐵的左側(cè)、或右側(cè)、或上方移入或移出磁場(chǎng)。
【專利說(shuō)明】一種用永磁體建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及建立靜磁場(chǎng)領(lǐng)域，特別涉及一種用永磁體建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法。

【背景技術(shù)】
[0002]用永磁材料可以建立靜磁場(chǎng)。所說(shuō)的靜磁場(chǎng)，在溫度不變時(shí)，磁場(chǎng)不隨時(shí)間變化。磁場(chǎng)的用途很多，如磁熱效應(yīng)，磁光效應(yīng)，磁電效應(yīng),磁聲效應(yīng)等等許多物理現(xiàn)象都離不開(kāi)磁場(chǎng)。當(dāng)兩塊NdFeB磁鐵的磁極面積50cm2，極面平行，中間的磁場(chǎng)為IT時(shí)，其吸引力為200kg。此時(shí)僅靠手動(dòng)的力量，是分不開(kāi)吸在一起的兩塊磁鐵，也無(wú)法建立磁場(chǎng)，需借助工具。就是說(shuō)，大面積的NdFeB磁鐵吸在一起,吸力太大,分開(kāi)難。
[0003]同樣,在空間兩塊磁極面積50cm2的NdFeB磁鐵,厚度為2.5cm的磁鐵,2.5cm的方向是充磁方向，其磁能積為300kJ/m3,在距離在15cm以內(nèi)時(shí),不穩(wěn)定,迅速吸在一起,極易夾傷人和損壞磁鐵。當(dāng)需要使用NdFeB磁鐵所建立的磁場(chǎng)時(shí)，因作用力大，變得困難了。就是說(shuō)，大面積的NdFeB磁鐵，分開(kāi)時(shí),不穩(wěn),吸力難控,又很危險(xiǎn)。
[0004]當(dāng)需要建立兩塊磁鐵磁級(jí)的磁力線互相排斥的磁場(chǎng)時(shí)，因受力而不穩(wěn)定，更難固定，磁極易翻轉(zhuǎn)，傷人或損壞磁鐵，更需借助工具。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]為解決上述問(wèn)題，本發(fā)明提供了一種建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法，一種不需電源，用NdFeB永磁鐵建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法。
[0006]本發(fā)明一種用永磁體建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法，具體技術(shù)方案如下:
[0007]將兩塊永磁體分別固定在兩塊軛鐵上，兩塊永磁體與軛鐵形成凹狀空間，形成靜磁場(chǎng)；一塊軛鐵固定，另一塊軛鐵可滑動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)磁體的距離，來(lái)變化靜磁場(chǎng)。
[0008]所述兩塊磁鐵充磁方向與可滑動(dòng)磁鐵的運(yùn)動(dòng)方向相同。
[0009]所述兩塊永磁體可以同極相對(duì)，互相排斥，建立磁場(chǎng)；即N極對(duì)N極，或S極對(duì)S極
[0010]所述兩塊永磁體也可互相吸引建立磁場(chǎng)，即N極對(duì)S極。
[0011]用絲杠驅(qū)動(dòng)軛鐵。
[0012]使用的永磁鐵材料是NdFeB。
[0013]為增加磁場(chǎng)，在兩塊永磁體上固定錐狀磁軛。
[0014]本發(fā)明的有益效果為:建立的靜磁場(chǎng)穩(wěn)定，不消耗能源，重量輕。用本發(fā)明的方法，在長(zhǎng)度為9.0cm,高為6cm，寬為I至12cm的空間建立1.1T到0.16T的磁場(chǎng)，裝置重量小于20kg。對(duì)于有同樣功能的電磁鐵則重量要50kg以上。兩塊磁鐵與底部軛鐵形成凹狀，可使其他物體，從兩塊磁鐵的左側(cè)、或右側(cè)、或上方移入或移出磁場(chǎng)。

【專利附圖】

【附圖說(shuō)明】
[0015]圖1為用本發(fā)明的方法建立的吸引場(chǎng)；
[0016]圖2為用本發(fā)明的方法建立的排斥場(chǎng)；
[0017]圖3為是用本發(fā)明的方法建立的提高局部磁場(chǎng)的裝置；
[0018]其中I絲杠；2固定塊；3滑道；4止推螺帽；5可滑動(dòng)的軛鐵；6NdFeB磁鐵；7NdFeB磁鐵；8固定的軛鐵；9固定螺絲；10不銹鋼套盒；11是N極上錐狀磁軛；12是S極上錐狀磁軛。

【具體實(shí)施方式】
[0019]本發(fā)明用永磁鐵建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法，采用如下用永磁鐵建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的裝置，該裝置包括絲杠I ;固定塊2 ;滑道3 ;止推螺帽4 ;可滑動(dòng)的軛鐵5 ；NdFeB磁鐵6 ；NdFeB磁鐵7 ;固定的軛鐵8 ;固定螺絲9 ;不銹鋼套盒10。
[0020]NdFeB磁鐵6吸在可滑動(dòng)的軛鐵5上，并用不銹鋼套盒10套上，用固定螺絲固定在軛鐵5上。NdFeB磁鐵7吸在固定的軛鐵8上，并用不銹鋼套盒10套上，用固定螺絲固定在軛鐵8上。在絲杠I的驅(qū)動(dòng)下，可滑動(dòng)的軛鐵5，沿滑道向移動(dòng)，磁鐵6和7逐漸接近，兩極間的磁場(chǎng)逐漸增加。
[0021]絲杠I的一端帶有圓孔，用園棒穿過(guò)圓孔，可帶動(dòng)絲杠I旋轉(zhuǎn)；可滑動(dòng)軛鐵5上有與絲杠I相配的圓孔，絲杠I能在其中轉(zhuǎn)動(dòng)，可滑動(dòng)的軛鐵5在止推螺帽4和絲杠I的限定下，可沿絲杠I的軸線在滑道3上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0022]特別的，為提高局部磁場(chǎng)，在NdFeB磁鐵6和NdFeB磁鐵7，N極和S極分別固定N極上錐狀磁軛11和S極上錐狀磁軛12。在絲杠I的驅(qū)動(dòng)下，可滑動(dòng)的軛鐵5，沿滑道向移動(dòng)，錐狀磁軛11和12，逐漸接近，錐狀磁軛的兩極間的磁場(chǎng)，逐漸增加，從而達(dá)到調(diào)解磁場(chǎng)的目的。
[0023]所述兩塊磁鐵可以同極相對(duì)，互相排斥，建立磁場(chǎng)；即N極對(duì)N極，或S極對(duì)S極
[0024]所述兩塊磁鐵也可互相吸引建立磁場(chǎng)，即N極對(duì)S極。
[0025]下面通過(guò)實(shí)施例對(duì)本發(fā)明的方法進(jìn)行進(jìn)一步解釋。
[0026]實(shí)施例1
[0027]用兩塊NdFeB永磁鐵做磁極，兩塊永磁鐵其中一塊固定，另一塊固定在滑塊上，滑塊用絲杠帶動(dòng)。滑塊可在滑道上移動(dòng)，如圖1所示:在圖1中，I為絲杠，絲杠的一端帶有圓孔，用園棒穿過(guò)圓孔，可帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)。2為固定塊的剖面圖，固定塊上有與絲杠相配的螺紋。3是滑道的剖面圖，滑道由鐵磁材料制成。4是止推螺帽，固定在絲杠的另一端。5是可滑動(dòng)的軛鐵部分剖面圖，可滑動(dòng)軛鐵上有與絲杠相配的圓孔，絲杠能在其中轉(zhuǎn)動(dòng)，可滑動(dòng)的軛鐵在止推螺帽和絲杠的限定下，可沿絲杠的軸線在滑道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。6和7分別是兩塊NdFeB磁鐵，兩塊磁鐵互相吸引。磁鐵6右側(cè)是S極，磁鐵7左側(cè)是N極。8是固定的軛鐵的部分剖面圖。9是固定螺絲。10是兩個(gè)同樣的非鐵磁性不銹鋼套盒?？苫瑒?dòng)軛鐵和固定的軛鐵都由鐵磁材料制成。
[0028]磁鐵6吸在可滑動(dòng)的軛鐵5上，并用不銹鋼套盒10套上，用固定螺絲固定在軛鐵5上。磁鐵7吸在固定的軛鐵8上，并用不銹鋼套盒10套上，用固定螺絲固定在軛鐵8上。在絲杠I的驅(qū)動(dòng)下，可滑動(dòng)的軛鐵5，沿滑道向移動(dòng)，磁鐵6和7逐漸接近，兩極間的磁場(chǎng)逐漸增加。
[0029]當(dāng)兩個(gè)磁極距離依次為:120mm、100mm、80mm、60mm、40mm、20mm、1mm和 5mm 時(shí)，其中心部位平均磁場(chǎng)(N到S極方向)依次為:160mT、210mT、310mT、400mT、560mT、870mT、1050mT 和 1150mT。
[0030]實(shí)施例2
[0031]用兩塊NdFeB永磁鐵做磁極，兩塊永磁鐵其中一塊固定，另一塊固定在滑塊上，滑塊上用螺紋帶動(dòng).滑塊可在滑道上移動(dòng)，如圖2所示:在圖2中，I為絲杠，絲杠的一端帶有圓孔，用園棒穿過(guò)圓孔，可帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)。2為固定塊的剖面圖，固定塊上有與絲杠相配的螺紋。3是滑道的剖面圖，滑道由鐵磁材料制成。4是止推螺帽，固定在絲杠的另一端。5是可滑動(dòng)的軛鐵部分剖面圖，可滑動(dòng)軛鐵上有與絲杠相配的圓孔，絲杠能在其中轉(zhuǎn)動(dòng)，可滑動(dòng)的軛鐵在止推螺帽和絲杠的限定下，可沿絲杠的軸線在滑道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。
[0032]6和7分別是兩塊NdFeB磁鐵，兩塊磁鐵S極相對(duì)，互相排斥。8是固定的軛鐵的部分剖面圖。9是固定螺絲。10是兩個(gè)同樣的非鐵磁性不銹鋼套盒?？苫瑒?dòng)軛鐵和固定的軛鐵都由鐵磁材料制成。磁鐵6吸在可滑動(dòng)的軛鐵5上，并用不銹鋼套盒10套上，用固定螺絲固定在軛鐵5上。磁鐵7吸在固定的軛鐵8上，并用不銹鋼套盒10套上，用固定螺絲固定在軛鐵8上。在絲杠I的驅(qū)動(dòng)下，可滑動(dòng)的軛鐵5，沿滑道向移動(dòng)，磁鐵6和7逐漸接近，兩極間的磁場(chǎng)排斥力，逐漸增加。圖2中M點(diǎn)位于兩磁級(jí)底邊中點(diǎn)連線，正下方，當(dāng)兩極間的磁場(chǎng)排斥力逐漸增加，M點(diǎn)的磁場(chǎng)在平行兩個(gè)磁極平面方向上同樣發(fā)生變化，從而達(dá)到調(diào)解磁場(chǎng)的目的。
[0033]當(dāng)兩個(gè)磁極距離依次為:100mm、40mm和1mm時(shí),在M點(diǎn)部位，平行兩磁級(jí)底邊的平面內(nèi)測(cè)得的最大磁場(chǎng)依次為:0.5mT、50mT和900mT，M點(diǎn)位于兩磁級(jí)底邊中點(diǎn)連線，正下方18_處。
[0034]實(shí)施例3
[0035]用兩塊NdFeB永磁鐵做磁極，兩塊永磁鐵其中一塊固定，另一塊固定在滑塊上，滑塊上用螺紋帶動(dòng).滑塊可在滑道上移動(dòng)，在圖3中I為絲杠，絲杠的一端帶有圓孔，用園棒穿過(guò)圓孔，可帶動(dòng)絲杠旋轉(zhuǎn)。2為固定塊的剖面圖，固定塊上有與絲杠相配的螺紋。3是滑道的剖面圖，滑道由鐵磁材料制成。4是止推螺帽，固定在絲杠的另一端。5是可滑動(dòng)的軛鐵部分剖面圖，可滑動(dòng)軛鐵上有與絲杠相配的園孔，絲杠能在其中轉(zhuǎn)動(dòng)，可滑動(dòng)的軛鐵在止推螺帽和絲杠的限定下，可沿絲杠的軸線在滑道上往復(fù)運(yùn)動(dòng)。6和7分別是兩塊NdFeB磁鐵，磁鐵N極上固定和S極相對(duì)，為提高局部磁場(chǎng)，N極和S極分別固定錐狀磁軛11和12。11和12可以由NdFeB制成，也可以由鐵磁材料制成。8是固定的軛鐵的部分剖面圖。9是固定螺絲。10是兩個(gè)同樣的非鐵磁性不銹鋼套盒。可滑動(dòng)軛鐵和固定的軛鐵都由鐵磁材料制成。
[0036]磁鐵6吸在可滑動(dòng)的軛鐵5上，并用不銹鋼套盒10套上，用固定螺絲固定在軛鐵5上。磁鐵7吸在固定的軛鐵8上，并用不銹鋼套盒10套上，用固定螺絲固定在軛鐵8上。在絲杠I的驅(qū)動(dòng)下，可滑動(dòng)的軛鐵5，沿滑道向移動(dòng)，錐狀磁軛11和12，逐漸接近，錐狀磁軛的兩極間的磁場(chǎng)，逐漸增加，從而達(dá)到調(diào)解磁場(chǎng)的目的。
[0037]當(dāng)兩個(gè)磁極距離依次為:11mm和3mm時(shí),其中心部位平均磁場(chǎng)(N到S極方向)依次為:1200mT 和 1650mT。
【權(quán)利要求】
1.一種用永磁體建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法，其特征在于按照以下步驟進(jìn)行:將兩塊永磁體分別固定在兩塊軛鐵上，兩塊永磁體與軛鐵形成凹狀空間，形成靜磁場(chǎng)；一塊軛鐵固定，另一塊軛鐵可滑動(dòng)，通過(guò)調(diào)節(jié)兩個(gè)磁體的距離，來(lái)變化靜磁場(chǎng)。
2.按照權(quán)利要求1所述的一種用永磁體建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法，其特征在于兩塊磁體的充磁方向與滑動(dòng)磁體的滑動(dòng)方向相同。
3.按照權(quán)利要求1所述的一種用永磁體建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法，其特征在于兩塊永磁體的磁極同極相對(duì)，即N極對(duì)N極，或S極對(duì)S極。
4.按照權(quán)利要求1所述的一種用永磁體建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法，其特征在于兩塊永磁體的磁極異極相對(duì)，即N極對(duì)S極。
5.按照權(quán)利要求1所述的一種用永磁體建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法，其特征在于用絲杠驅(qū)動(dòng)軛鐵。
6.按照權(quán)利要求1所述的一種用永磁體建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法，其特征在于使用的永磁體材料是NdFeB。
7.按照權(quán)利要求1所述的一種用永磁體建立可調(diào)靜磁場(chǎng)的方法，其特征在于為增加磁場(chǎng)，在兩塊永磁體上固定錐狀磁軛。
【文檔編號(hào)】H01F7/02GK104051121SQ201410244657
【公開(kāi)日】2014年9月17日 申請(qǐng)日期:2014年6月4日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月4日
【發(fā)明者】耿殿禹, 金錚, 金星, 耿天賀, 劉偉 申請(qǐng)人:中國(guó)科學(xué)院金屬研究所