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一种产生静态梯度磁场的V形永磁体装置
申请号	CN201410579797.5	申请日	2014-10-24	公开(公告)号	CN104299749A	公开(公告)日	2015-01-21
申请人	广东电网有限责任公司东莞供电局; 重庆大学;			发明人	夏云峰; 徐征; 陈锡阳; 杨挺; 黄健华; 尹创荣; 林建华; 王淦彪; 叶钜芬; 沈秀斌; 官新威;
摘要	本发明公开了一种产生静态梯度磁场的V形永磁体装置，包括V形铁轭、第一圆柱形永磁体、第二圆柱形永磁体、第一匀场垫片和第二匀场垫片；第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体、第一匀场垫片和第二匀场垫片均成轴对称形式布置；第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体的磁化方向均沿圆柱轴向、剩磁大小相同，且两者与V形铁轭连接的一端的磁极相反。本发明V形永磁体装置，其所产生的静态梯度场区域位于两匀场垫片之间的V形结构空腔中，方便检测芯棒上复合绝缘子材料老化，且整体结构简单，体积小，方便携带。且本V形永磁体装置可通过改变V形铁轭的V形夹角、以及匀场垫片的坡度角角度来改变静态梯度场区域内磁场的均匀度，提高核磁共振信号质量。
权利要求	1.一种产生静态梯度磁场的V形永磁体装置，其特征在于：包括由第一磁体座与第二磁体座呈V形连接组成的V形铁轭、固定在第一磁体座上的第一圆柱形永磁体、固定在第二磁体座上的第二圆柱形永磁体、固定在第一圆柱形永磁体上端的第一匀场垫片和固定在第二圆柱形永磁体上的第二匀场垫片；所述第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体以轴对称形式固定于V形铁轭的V型槽内，第一匀场垫片和第二匀场垫片也成轴对称形式布置；第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体的磁化方向均沿圆柱轴向，第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体的剩磁大小相同，且第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体与V形铁轭连接的一端的磁极相反。 2.根据权利要求1所述的一种产生静态梯度磁场的V形永磁体装置，其特征在于：所述第一匀场垫片和第二匀场垫片均为楔形。 3.根据权利要求1或2所述的一种产生静态梯度磁场的V形永磁体装置，其特征在于：所述第一磁体座和第二磁体座上分别设置有圆形定位槽，所述第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体设置在对应的圆形定位槽中，所述第一匀场垫片和第一磁体座之间、以及第二匀场垫片和第二磁体座之间均通过螺栓固定连接，第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体被对应的匀场垫片压紧固定在对应的磁体座上。
说明书全文	一种产生静态梯度磁场的V形永磁体装置技术领域 [0001] 本发明属于永磁机构领域，具体涉及核磁共振仪器中的静态磁体结构。背景技术 [0002] 作为无损测量手段，核磁共振技术已广泛应用在食品质量分析、地球物理、生物医学、材料科学等领域。 [0003] 例如可利用核磁共振技术从微观方面分析复合绝缘子的化学老化。复合绝缘子凭借其质量轻、机械性能好等优良性能广泛应用在电力系统输电线路中，但复合绝缘子的老化对电力系统的安全运行存在潜在威胁。现有技术中，如专利CN201210248887.7提出一种无损检测复合绝缘子老化的传感器，该传感器磁体结构是C形结构，方便传感器直接夹在伞裙上测量老化程度，但不便测量附着在芯棒上的复合绝缘子的横向弛豫时间。发明内容 [0004] 有鉴于此，本发明的目的是提供一种产生静态梯度磁场的V形永磁体装置，以解决现有检测设备对芯棒上复合绝缘子老化检测不便的问题。 [0005] 本发明产生静态梯度磁场的V形永磁体结构，包括由第一磁体座与第二磁体座呈V形连接组成的V形铁轭、固定在第一磁体座上的第一圆柱形永磁体、固定在第二磁体座上的第二圆柱形永磁体、固定在第一圆柱形永磁体上端的第一匀场垫片和固定在第二圆柱形永磁体上的第二匀场垫片； [0006] 所述第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体以轴对称形式固定于V形铁轭的V型槽内，第一匀场垫片和第二匀场垫片也成轴对称形式布置； [0007] 第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体的磁化方向均沿圆柱轴向，第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体的剩磁大小相同，且第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体与V形铁轭连接的一端的磁极相反。 [0008] 进一步，所述第一匀场垫片和第二匀场垫片均为楔形。 [0009] 进一步，所述第一磁体座和第二磁体座上分别设置有圆形定位槽，所述第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体设置在对应的圆形定位槽中，所述第一匀场垫片和第一磁体座之间、以及第二匀场垫片和第二磁体座之间均通过螺栓固定连接，第一圆柱形永磁体和第二圆柱形永磁体被对应的匀场垫片压紧固定在对应的磁体座上。 [0010] 本发明的有益效果： [0011] 本发明一种产生静态梯度磁场的V形永磁体装置，其所产生的静态梯度场区域位于两匀场垫片之间的V形结构空腔中，方便检测芯棒上复合绝缘子材料老化，且整体结构简单，体积小，方便携带。且本V形永磁体装置可通过改变V形铁轭的V形夹角、以及匀场垫片的坡度角角度来改变静态梯度场区域内磁场的均匀度，提高核磁共振信号质量。附图说明 [0012] 图1为本发明产生静态梯度磁场的V形永磁体装置的立体结构示意图； [0013] 图2为V形永磁体装置测量芯棒上复合绝缘子的示意图； [0014] 图3是实施例中V形永磁体装置所产生的静态磁场均匀区域水平截面磁场分布图， [0015] 图4是实施例中V形永磁体装置所产生的静态磁场均匀区域纵向截面磁场分布图。具体实施方式 [0016] 下面结合附图和实施例对本发明作进一步描述。 [0017] 如图1所示，本实施例产生静态梯度磁场的V形永磁体装置，包括由第一磁体座1与第二磁体座2呈V形连接组成的V形铁轭、固定在第一磁体座1上的第一圆柱形永磁体3、固定在第二磁体座2上的第二圆柱形永磁体4、固定在第一圆柱形永磁体3上端的第一匀场垫片5和固定在第二圆柱形永磁体4上的第二匀场垫片6； [0018] 所述第一圆柱形永磁体3和第二圆柱形永磁体4以轴对称形式固定于V形铁轭的V型槽内，第一匀场垫片5和第二匀场垫片6也成轴对称形式布置； [0019] 第一圆柱形永磁体3和第二圆柱形永磁体4的磁化方向均沿圆柱轴向，第一圆柱形永磁体3和第二圆柱形永磁体4的剩磁大小相同，且第一圆柱形永磁体3和第二圆柱形永磁体4与V形铁轭连接的一端的磁极相反，例如图1所示，第一圆柱形永磁体3的S极与V形铁轭连接，第二圆柱形永磁体4的N极与V形铁轭连接。 [0020] 本实施例中，所述第一磁体座1和第二磁体座2上分别设置有圆形定位槽，所述第一圆柱形永磁体3和第二圆柱形永磁体4设置在对应的圆形定位槽中，所述第一匀场垫片5和第一磁体座1之间、以及第二匀场垫片6和第二磁体座2之间均通过螺栓7固定连接，第一圆柱形永磁体3和第二圆柱形永磁体4被对应的匀场垫片压紧固定在对应的磁体座上，永磁体和匀场垫片及V形铁轭间贴合紧密，固定牢固，且拆装方便。 [0021] 本实施例V形永磁体装置所产生的静态梯度场区域位于两匀场垫片之间的V形结构空腔中，检测时按图2所示将复合绝缘子8放在匀场垫片之间的V形空间中，即可方便的检测芯棒上复合绝缘子材料老化情况，且本V形永磁体装置的整体结构简单，体积小，方便携带。 [0022] 并且本实施例中，所述第一匀场垫片5和第二匀场垫片均为楔形6，通过更换具有不同坡度角β的匀场垫片，或者改变V形铁轭的V形夹角θ、即可改变静态梯度场区域内磁场的均匀度，提高核磁共振信号质量。 [0023] 具体的，本实施例中两圆柱形永磁体块的尺寸为剩磁大小为1T。两匀场垫片由5层厚2mm长70mm宽55mm的硅钢片加工制成，匀场垫片的坡度角β为 7.9°。第一磁体座1和第二磁体座2均由6片厚2mm长96.7mm宽50mm硅钢片加工制成，V形夹角θ为106°。 [0024] 如图3所示，该磁场在水平面上均匀分布，在Z＝12.5mm的层面上，10mm×10mm区域内产生均匀度为6‰。如图4所示，在纵截面上，磁场从218.3mT以恒定梯度8.3T/m衰减到176.6mT。 [0025] 最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本发明技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。

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