专利名称：一种亥姆霍兹线圈中心调节转台的制作方法
技术领域：
本发明涉及有紫红电磁检测试验中使用的线圈，具体地，本发明涉及一种亥姆霍兹线圈中心调节转台。
背景技术：
由于星载低频磁场波动探测器这类科学探测设备所要检测的空间波极其微弱，需要极高的灵敏度和稳定性，因此在研制各阶段过程中就需要不断地进行严格的各种类型的性能检测和参数标定等。而目前城市环境的试验室中还很难模拟空间真实背景，也很难达到检测所要求的严格指标，例如，某些低频段所指标要求10-5nT/Hzl/2指标等。因此，需要在屏蔽试验室中模拟出与此相当的空间电磁环境。如果在试验室环境中要满足这种磁指标，必须投入巨资制作低频电磁屏蔽试验室，特别是将容积达几十立方米量级以上的试验室(仅相当于一至二间办公室的规模)须作多层玻莫合金屏蔽层，各种费用动辄数百万元以上，而由于无法避免人为或自然电磁干扰等因素引起的参数飘移等破坏活动，一段时间后实际效果可能过会逐渐变差。因此使用远离干扰源和人类活动干扰的野外边远地点，也是一种较好的免费测试场所。但是通常试验中使用的亥姆霍兹(HELMHOLTZ)线圈装置是适用于室内作电磁场源的双线圈场仪器，体积尺度较大不便分解的固定式试验设备。此外，进行野外试验时，为使背景干扰频谱的最大电平应低到一个能接受的限度以下，需要寻访合适的测试地点。因此，试验前需要进行多次实地考察，反复检测、对比同一地点较长时间内的测量数据，才能找到最合适的测试地点。这样就需频繁搬运、拆装测量仪器，特别是大型亥姆霍兹线圈设备等大尺度不便分解的固定式试验设备不利于进行野外试验。在申请号为200510117699. O的专利申请中提供了一种野外测试用可拆装式亥姆霍兹线圈，在所述设备中解决了以往野外测试运输过程不方便的问题，但是所述的亥姆霍兹线圈中心的高度及方位调节装置在用于调节被测物的高度及方位位置时还存在使用不便、精度较差以及无法连续改变被测件倾角等一系列问题。
发明内容
本发明的目的在于为了克服上述问题提供了一种亥姆霍兹线圈。为了实现上述目的，本发明的亥姆霍兹线圈中心调节转台，所述装置包括主结构架29，该主结构架29包括两块同轴固定的圆环形板2，所述圆环形板2上开有半圆孔49，其圆周环形面设有环绕整个圆周的凹槽，并在所述的凹槽中缠绕线圈，所述装置还包括方位及升降架37，所述的方位及升降架包括高度调节单元、水平方位调节单元和倾角调节单元;所述高度调节单元包括高度调节螺纹环41和通过相匹配的螺纹套设其中的升降筒19，以及升降摇臂20，所述高度调节螺纹环41下部设有端部伞齿43，所述端部伞齿43和与升降摇臂20连接的主动伞齿相啮合；通过摇动升降摇臂20，带动主动伞齿以及与之啮合的端部伞齿43转动，引起高度调节螺纹环41和升降筒19的相对转动，实现升降筒19、方位转台底板65及水平方位转台5整个上层系统高度位置的调节；所述升降筒19顶部有法兰凸缘4，法兰凸缘4顶面设有同轴环形凹槽58与水平方位转台5下部的环形凸缘匹配连接；所述水平方位调节单元包括水平方位转台5，所述水平方位转台5包括下部环形的底板39与底板39成一体的、位于两侧的转台侧板16，所述底板39的环形凸缘端面上还设有的齿环，所述齿环与转动摇臂单元18连接的柱形齿轮相啮合，转动所述转动摇臂单元18，带动所述柱形齿轮和与之啮合的该齿环转动，从而实现整个水平方位转台5的转动；所述水平方位转台5下部的环形凸缘上设有限位环槽64，所述升降筒19顶部圆盘形的方位转台底板65的法兰凸缘4上设有限位螺栓59，所述限位螺栓59嵌入限位环槽64沟槽内，使水平方位转台5只能环绕垂直方向的升降筒19中心轴线作水平转动；所述倾角调节单元包括倾角摇架6，所述倾角摇架6包括底部的圆环形底板和与之成一体的位于圆环形底板两侧的倾角摇架侧板26，在倾角摇架侧板26内侧还设有垂直向定位条60用于嵌入到转接升降盘53边缘对应的限位槽内使之在与转接升降盘53下半部外壁面螺扣螺合的升降筒调节环54的转动作用下转接升降盘53仅作垂直方向的高度调节而不会发生与升降筒调节环54同轴的相应旋转或角位移；所述倾角摇架侧板26与转台侧板16由管型的倾角摇架轴14同轴铰结相连，倾角摇架轴14 一端为紧贴倾角摇架侧板26上部倾角摇架轴孔内侧壁面的带有帽口凸缘的大端，倾角摇架轴14均通过带有帽口凸缘的大端和螺钉与倾角摇架侧板26相固定，其另一端为穿出于转台侧板16顶部倾角摇架轴孔32外侧的轴端蜗齿轮50，所述轴端蜗齿轮50与倾角调节蜗杆42的轴端蜗杆齿轮相啮合，所述倾角摇架转动摇臂27摇动时，带动倾角调节蜗杆42上的轴端蜗杆齿轮转动并随之带动所啮合的轴端蜗齿轮50及倾角摇架轴14和整个倾角摇架6作环绕倾角摇架轴14的转动；所述倾角调节蜗杆42和倾角摇架转动摇臂27均包括在倾角调节组66中并安装在转台侧板16外侧壁上。作为上述方案的一种改进，所述的主结构架29由圆环形板2、平板8、连接斜板12、底板10及静止支脚盘23通过槽榫结构相互定位并通过连结螺栓固定成一体。作为上述方案的又一种改进，所述的圆环形板2通过主结构架29两侧的定位销21、固定螺栓31以及双耳螺母11将其固定在主结构架29两侧，同时在两个圆环形板2之间设置环形板连结杆33，所述环形板连结杆33端部通过手动双耳螺母15固定；所述平板8和底板10均水平设置，并通过两块圆环形板2、位于圆环形板2下部的连接斜板12、定位销31、固定螺栓31和双耳螺母21以及环形板连结杆3相固定连接，所述平板8的四个角部位均切出直角形缺口 61以分别嵌入连接斜板12的矩形孔和圆环形板2的半圆孔49 ；所述连接斜板12为设置在平板8两侧的上部开有矩形孔的四边形介质板，所述的两个连接斜板12间的夹角为24 53度，连接斜板12顶部中心边缘的凹槽内固定有垂直瞄准板9 ；所述平板8上设有供高度调节螺纹环41穿过的中心孔48和供定位杆导向筒57穿过的孔以及高度尺下行通孔63，平板8中部设有一竖直的平板，该该平板上设有轴线瞄准板7，所述平板8的水平面上设有气泡水平仪13 ；所述底板10为中部设有矩形开孔的平板，其四边的中去除一矩形条形成四角凸出的整体成X形的四边外形平板，并且在底板10的四角处设置静止支脚盘23，所述静止支脚盘23呈圆盘形，与设置在底板10的四角处的可升降、可折迭的静止支脚螺杆24端部成球关节型的活动连结结构。作为上述方案的又一种改进，所述的静止支脚盘23由螺旋升降的静止支脚螺杆24支撑，静止支脚螺杆24的顶部设有可插摇把的接插销头，方便插拔用于调节亥姆霍兹线圈静止支脚盘23高度的临时性手动摇把，静止支脚螺杆24上半段为螺杆段，与底板10对应的螺孔的螺纹相螺合，下半段为圆杆部分，圆杆部分的上设有可折迭90度角并可锁止定位的折迭铰链25，圆杆部分底部呈半球型与静止支脚盘23顶部对应的半球形凹槽相匹配，呈活动球关节型的连结。作为上述方案的再一种改进，所述法兰凸缘4上固定有升降筒定位杆28以及在在法兰凸缘4外侧面固定设置高度尺62。作为上述方案的还一种改进，所述底板39上设有转接升降盘53，所述转接升降盘53设有顶部环型盘、被测件固定螺孔55，在所述转接升降盘53外缘设有与升降筒调节环54内壁面螺纹相螺合的外壁面螺纹，以及与顶部环型盘的边缘定位缺口，升降筒调节环54外壁面设有调节转动时使用调节拨杆的插孔；所述的转接升降盘53上部圆孔处用于卡放伸出于转接升降盘53顶部的活动式增高柱形平台以安放尺度小的被测仪器，增高柱形平台顶部中心部位设有成十字交叉的两个断面成V型的开槽，V型的开槽用以安放圆柱外形被测体或圆柱形的传感器。作为上述方案的还一种改进，所述的倾角摇架轴14端部设有转角360度刻痕的刻度盘，倾角摇架轴14靠倾角摇架轴端凸缘与倾角摇架侧板26顶部通孔固定。作为上述方案的还一种改进，所述的倾角摇架6下部的环形底板上开有多个螺孔供固定被测件使用。作为上述方案的还一种改进，所述的升降摇臂20由摇臂手柄、升降传动轴67、升降筒升降摇臂单元架30和与升降传动轴固定的伞齿组成，其中摇臂手柄和伞齿各固定在升降传动轴67的两端，升降筒升降摇臂单元架30为一个矩形六面体，中部开有一个水平的通孔用于安放升降传动轴67，升降筒升降摇臂单元架30固定在平板8之下，使升降传动轴67 一端的伞齿与高度调节螺纹环41下部的端部伞齿43啮合，另一端的摇臂手柄伸出于平板8侧边之外便于摇动。本发明的优点在于1、本发明的亥姆霍兹线圈各部件设计合理，拆装简便、易于频繁拆分搬运，各部件配合精度高、反复拆装整体变型�。子谑迪秩轿桓呔燃觳猓�2、本发明的亥姆霍兹线圈中心调节转台结构合理，易于实现高精度的高度及球座标的方位和倾角位置的三维连续调节；3、本发明的亥姆霍兹线圈具备野外抗风设计，室外使用适用性好，抗干扰性强，并对被测件和亥姆霍兹线圈等本底场分布的干挠小。
图1是本发明的亥姆霍兹线圈结构示意图；图2是本发明的亥姆霍兹线圈的主结构架29部分的结构示意图。图3是本发明的水平方位调节单元和倾角调节单元的结构示意图。附图标识1、亥姆霍兹线圈2、圆环形板 3、圆环形凹槽 4、法兰凸缘5、水平方位转台6、倾角摇架 7、轴线瞄准板8、平板9、垂直瞄准板10、底板11、双耳螺母12、连接斜板13、气泡水平仪14、倾角摇架轴15、手动双耳螺母16、转台侧板17、转台方位刻度18、方位转动摇臂单元19、升降筒20、升降摇臂21、定位销22、行走脚轮23、静止支脚盘24、静止支脚螺杆25、折迭铰链26、倾角摇架侧板27、倾角摇架转动摇臂28、升降筒定位杆29、主结构架30、升降筒升降摇臂单元架31、固定螺栓32、倾角摇架轴孔33、环形板连结杆34、外接接插件35、线圈内接接插件36、连结杆定位法兰37、方位及升降架38、通孔39、底板40、锁止卡环 41、高度调节螺纹环42、倾角调节涡杆43、端部伞齿44、外壁面螺纹45、内壁面螺纹46、顶部定位凸缘47、瞄准窗口48、中心孔49、半圆孔50、轴端蜗齿轮51、锁止卡环槽52、摇架轴端刻度环53、转接升降盘54、升降筒调节环55、被测件固定螺孔56、轴孔猫准板57、定位杆导向筒58、同轴环形凹槽59、限位螺栓60、垂直向定位条61、直角形缺口62、高度尺63、高度尺下行通孔64、限位环槽65、方位转台底板66、倾角调节组67、升降传动轴
具体实施例方式下面结合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的描述。如图1和图2所示，本发明的亥姆霍兹线圈，包括两块圆环形板1、连接斜板12，所述的圆环形板I开有与外圆周同心的半圆孔49，还包括主结构架29和其上的方位及升降架37 ;其中，所述的主结构架29由平板8、连接斜板12、底板10、静止支脚盘23及升降摇臂单元20构成，主结构架29两侧设有圆环形板定位销21和固定螺栓31 ;所述的平板8在四个角部位均切出直角形缺口 61以分别嵌入连接斜板12的矩形孔和半圆孔49，其中位于平板8短边两端直角形缺口 61部位之间剩余的短边长度与连接斜板12的矩形孔的宽度相同，平板8开有供高度调节螺纹环41穿过的中心孔48和供定位杆导向筒57穿过的孔以及高度尺下行通孔63，平板8上还设有轴线瞄准板7和气泡水平仪13 ;所述连接斜板12是上半部开矩形孔的矩形四边形介质板，平板8的短边就搭在矩形孔的下边之上，所述底板10是中部有矩形开孔、四边中段均去掉成矩形条的一部分形成四角凸出于四边外形整体成X形的平板；所述静止支脚盘23位于底板10的四角处并成圆盘形，与可升降并可折迭的静止支脚螺杆24端部成球关节型的活动连结结构；所述的两块圆环形板I由多根环形板连结杆33通过圆环形板边缘上的通孔连结成等距的同轴双环形体，圆环形板I的环缘面上开有绕制亥姆霍兹导线圈的凹槽2，所述的环形板连结杆33设有两个外观成圆锥形的连结杆定位法兰36用于两块圆环形板I的同轴对正和间距定位。所述的方位及升降架37由高度调节螺纹环41、升降筒19、水平方位转台5、倾角摇架6和转接升降盘53构成，其中高度调节螺纹环41设有内壁面螺纹45、顶部定位凸缘46、下部的锁止卡环槽51及端部伞齿43，并由锁止卡环40定位高度调节螺纹环41在中心孔48处；所述升降筒19顶部有法兰凸缘4、外壁面螺纹44和固定在法兰凸缘4上的升降筒定位杆28以及固定在法兰凸缘4外侧面上的高度尺62，法兰凸缘4顶面设有同轴环形凹槽58对应于水平方位转台5下部的环形凸缘；所述的升降筒19靠与其外壁面螺纹44相螺合的高度调节螺纹环41的内壁面螺纹45、高度调节螺纹环41底部的端部伞齿43、与端部伞齿43啮合的主动伞齿及控制主动伞齿的升降摇臂单元20来调节升降筒的高低位置。所述的水平方位转台5主体由下部环形的底板39与底板39 —体的两侧的转台侧板16构成，水平方位转台5下部环形凸缘上设有限位环槽59、限位螺栓59、下部环形凸缘端面上还设有的齿环和该与齿环啮合的柱形齿轮，所述柱形齿轮属于方位转动摇臂单元18，转台侧板16顶部有水平向同轴通孔，所述的水平方位转台5由下部环形凸缘上的限位环槽59和嵌入限位环槽59内的限位螺栓59使其仅有绕中心轴线转动的自由度,并由水平方位转台5下部环形凸缘端面上的齿环及与方位转动摇臂单元18的柱形齿轮相啮合来调节水平方位转台5的具体方位朝向。所述的倾角摇架6主体结构与水平方位转台5相似，由底部的圆环形底板和位于两侧倾角摇架侧板26构成，倾角摇架6与水平方位转台5由管型的倾角摇架轴14铰结相连，在倾角摇架侧板26内侧还设有垂直向定位条60 ;所述转接升降盘53有顶部环型盘、被测件固定螺孔55、与升降筒调节环54内壁面螺纹相螺合的外壁面螺纹和顶部环型盘的边缘定位缺口，升降筒调节环54外壁面设有调节转动时使用调节拨杆的插孔；所述的相互平行的倾角摇架侧板26高度及外侧面间距均小于转台侧板16高度及对应的内侧面间距，倾角摇架轴14与倾角摇架6相固定，倾角摇架轴14 一端是带帽口凸缘的大端，另一端是穿出于转台侧板16顶部水平轴孔之外侧的蜗齿轮端50，在靠近蜗齿轮端50的倾角摇架轴孔32内设有轴孔瞄准板56，蜗齿轮端50端切面上是360度的转角刻度盘，蜗齿轮端50与倾角摇架转动摇臂27的蜗杆齿轮啮合，所述的倾角摇架6下部的圆环形底板上开有多个螺孔供固定被测件使用，圆环形底板的底部是平坦的，除在与两个倾角摇架侧板26对称连线的垂直平分线所经过的底部部位设有倒角之外。所述的主结构架29是由连接斜板12、平板8和底板10几部分构通过槽榫结构相互定位并通过连结螺栓固定成一个整体。所述半圆孔49的圆周角大于200度。所述的两块连接斜板12间的夹角在24-53度之间，连接斜板12顶部开设的凹槽内固定有垂直瞄准板9。所述的倾角摇架轴14端部设有转角360度刻痕的刻度盘，倾角摇架轴14靠倾角摇架轴端凸缘与倾角摇架侧板26顶部通孔固定。所述的静止支脚盘23由螺旋升降的静止支脚螺杆24支撑，静止支脚螺杆24的顶部有可插摇把的插销，静止支脚螺杆24上半段是螺杆段与底板10对应的螺孔的螺纹相螺合，下半段是圆杆部分，圆杆部分的上有可折迭90度角并可锁止定位的折迭铰链25，圆杆部分底部成半球型与静止支脚盘23顶部对应的半球形凹槽相配合并成活动球关节型的连结结构。所述的升降摇臂单元20由摇臂手柄、升降传动轴、升降筒升降摇臂单元架30和与升降传动轴固定的伞齿组成。所述的转接升降盘53上部圆孔处可卡放伸出于转接升降盘53顶部的活动式增高柱形平台以安放尺度很小的被测仪器，增高柱形平台顶部中心部位设有成十字交叉的两个断面成V型的开槽，V型的开槽用以安放小直径的圆柱外形被测体或圆柱形的传感器等。所述的圆环形板I通过主结构架29两侧的定位销21、固定螺栓31及圆环形板I下部对应的通孔来定位及采用双耳螺母11将圆环形板I定位到主结构架29两侧,最后由环形板连结杆33和手动双耳螺母15固定。由于亥姆霍兹线圈的特殊性，除线圈、连结导线、插接件、行走脚轮、静止支脚盘和静止支脚螺杆用铜、铝或不锈钢材料制作外，其余部件全部使用工程塑料制作，以保证亥姆霍兹线圈中部核心工作部位的检测场强和方向的均匀性和一致性。升降筒19是被测件位置高度的第一级调节，相当于粗调节，特别是对于仅作方位转动不作任何倾角调节的测量且本身尺度较高或较低的被测件时，只需靠升降这一部件即可对正被测件测量位置到亥姆霍兹线圈的中心场区域，而最上部紧靠被测件位置的转接升降盘53相当于被测件高度位置的最后一级调节是作作任何倾角调节测量时被测件几何中心必须对正亥姆霍兹线圈中心(线)的调节部件，相当于细调节部分，粗、细调节两者缺一不可，都是三维度空间位置调节的重要部件。中心孔48的直径是平板8宽度的(60± 18) %。中心孔48外侧还开有矩形的高度尺下行通孔63用于固定在法兰凸缘4外侧面上的高度尺62下行通过使用，高度尺62刻有指示升降筒调节位置高低的数字标尺，供试验参考。使用调节拨杆插入位于升降筒调节环(54)外壁面的插孔，拨动调节拨杆时，随调节拨杆的转动及升降筒调节环(54)的转动就改变转接升降盘(53)顶面的高度即使被测件质心精确地调整到亥姆霍兹线圈中心的所在高度。本发明的亥姆霍兹线圈可通过下述技术方案予以实现。如图1所示，首先选取厚度为35毫米的带防水涂层的木质或工程塑料平板两块，每块板的长宽尺寸为21002100晕米。将每块板统成直径为2065晕米的圆板,在圆板边缘面上铣出一个断面为凹型的圆环形凹槽3，圆环形凹槽3宽15毫米，深13毫米，圆环形凹槽3位于板厚中部。在与圆板同心统出一个直径为1560毫米,圆周角约260度的半圆孔49,形成具有内径为1560毫米半圆孔的圆环形板2。在圆环形板2上的孔直边就是半圆孔49的直边，平行于设备平台所在的平板8。半圆孔49位于圆环形板2的上部，能够有效地减低系统的重心和室外使用时上部的风阻，减少系统的风阻力矩产生的震动感应干扰等，提高测量精度。每个边缘圆环形凹槽3内密绕9匝直径为O. 6毫米漆包线的电流环线圈，电流环线圈连结到固定在圆环形板2相对内侧的线圈内接接插件35上，两组电流环线圈再由一根两端带插头的屏蔽线同向串联连结，最后由在圆环形板2的装有外侧外接接插件34与信号源导线的插头相接。将两块圆环形板2作同轴、平行等间距固定，间距尺寸是电流环线圈直径尺寸的1/2。两块圆环形板2的间距由4根直径为45毫米且两端穿过圆环形板2的板壁的工程塑料的圆环形板连结杆33固定，圆环形板连结杆33两端是各长85MM的M453螺纹的螺纹端，螺纹端与中段之间设有连结杆定位法兰36，并由手动双耳螺母15快速锁紧固定。圆环形板连结杆33的两个连结杆定位法兰36之间的有效长度是1000毫米，圆环形板连结杆33紧固到圆环形板2后，两块圆环形板2即达到规定的间距尺度。定位销21和固定螺栓31的直径均为25丽。所述的圆环形板2的半圆孔49圆周角通常大于200度，此处取236度。两片圆环形板2的下部由两块连接斜板12、一块平板8及一块底板10为主体构成的主结构架29定位与固定一体，平板8尺寸为1500X 1050X38毫米，组装好后平板8顶面低于圆环形板2中心所在的水平面为455毫米，平板8中部的中心孔48的直径尺寸是580MM。通常位于中心孔48两侧的容纳定位杆导向筒57的通孔之间的间距是中心孔48直径的1. 25±0. 15倍，这两个容纳定位杆导向筒57的通孔具体直径是60MM，两个通孔的间距尺寸是680丽，两个通孔均固定有内、外直径分别是45. 3丽和60丽长度是80丽定位杆导向筒57使升降筒定位杆28保持定位始终姿态不变，升降筒定位杆28总长度是405MM，直径尺寸45MM，平板8上中部两侧轴线瞄准板7截面尺寸是75 X 20毫米，由手动双耳螺母11固定；连接斜板12宽度是，两块连接斜板12顶部的开槽内固定有垂直瞄准板9。两个气泡水平仪13相互垂直向排列安装在平板8顶面的一角上，平板8兼作被测仪器的基准平台，位置高度在圆环形板2圆心之下456MM，平板8所在的平面平行于半圆孔的直边。升降筒(19)在法兰凸缘4处的直径是730丽、升降筒外壁面螺纹处的直径是510丽、孔内径是465丽，总高度435丽，法兰凸缘4厚度是43丽，同轴环形凹槽58深32丽、外径706丽、内径480MM。高度调节螺纹环41主体部分的外径是580丽、总高度98丽，内壁面螺纹45宽6MM，螺纹环端部伞齿43的齿模数是2 ;顶部定位凸缘46的直径是610MM、高度15丽，锁止卡环槽51宽度13丽。水平方位转台5外径730丽、内径465丽，底座厚度32丽(不计凸缘环)，转台侧板16横截面尺寸是11038MM、高度198MM，如图2所示，管型的倾角摇架轴(14)的轴直径是80丽、孔内径是50丽，倾角摇架轴(14)由3个螺栓通过大端直径105MM的帽口凸缘的与倾角摇架(6)顶部相固定，蜗齿轮端(50)伸出于转台侧板(16)之外侧部分的蜗齿轮端(50)长度是35丽。转接升降盘53的内径220毫米、总高115毫米，转接升降盘53顶部的法兰盘形外沿有340毫米直径和16毫米厚度。转接升降盘53孔内可卡放总高100毫米，外径230毫米的活动式增高柱形平台以安放尺度很小的被测仪器，增高柱形平台顶部中心部位设有成十字交叉的两个断面成V型的开槽的长度与增高柱形平台直径相同，宽度是12毫米，以安放圆柱外形的被测体。最后所应说明的是，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，对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，都不脱离本发明技术方案的精神和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
权利要求
1.一种亥姆霍兹线圈中心调节转台，所述装置包括主结构架(29)，该主结构架(29)包括两块同轴固定的圆环形板(2)，所述圆环形板(2)上开有半圆孔(49)，其圆周环形面设有环绕整个圆周的凹槽，并在所述的凹槽中缠绕线圈，其特征在于，所述装置还包括方位及升降架(37)，所述的方位及升降架包括高度调节单元、水平方位调节单元和倾角调节单元；所述高度调节单元包括高度调节螺纹环(41)和通过相匹配的螺纹套设其中的升降筒 (19)，以及升降摇臂(20)，所述高度调节螺纹环(41)下部设有端部伞齿(43)，所述端部伞齿(43)和与升降摇臂(20)连接的主动伞齿相啮合；通过摇动升降摇臂(20)，带动主动伞齿以及与之啮合的端部伞齿(43)转动，引起高度调节螺纹环(41)和升降筒(19)的相对转动，实现升降筒(19)、方位转台底板￠5)及水平方位转台(5)整个上层系统高度位置的调节;所述升降筒(19)顶部有法兰凸缘(4)，法兰凸缘(4)顶面设有同轴环形凹槽(58)与水平方位转台(5)下部的环形凸缘匹配连接；所述水平方位调节单元包括水平方位转台(5)，所述水平方位转台(5)包括下部环形的底板(39)与底板(39)成一体的、位于两侧的转台侧板(16)，所述底板(39)的环形凸缘端面上还设有的齿环，所述齿环与转动摇臂单元(18)连接的柱形齿轮相啮合，转动所述转动摇臂单元(18)，带动所述柱形齿轮和与之啮合的该齿环转动，从而实现整个水平方位转台(5)的转动；所述水平方位转台(5)下部的环形凸缘上设有限位环槽(64)，所述升降筒(19)顶部圆盘形的方位转台底板￠5)的法兰凸缘(4)上设有限位螺栓(59)，所述限位螺栓(59)嵌入限位环槽￠4)沟槽内，使水平方位转台(5)只能环绕垂直方向的升降筒(19)中心轴线作水平转动；所述倾角调节单元包括倾角摇架￠)，所述倾角摇架(6)包括底部的圆环形底板和与之成一体的位于圆环形底板两侧的倾角摇架侧板(26)，在倾角摇架侧板(26)内侧还设有垂直向定位条￠0)用于嵌入到转接升降盘(53)边缘对应的限位槽内使之在与转接升降盘 (53)下半部外壁面螺扣螺合的升降筒调节环(54)的转动作用下转接升降盘(53)仅作垂直方向的高度调节而不会发生与升降筒调节环(54)同轴的相应旋转或角位移；所述倾角摇架侧板(26)与转台侧板(16)由管型的倾角摇架轴(14)同轴铰结相连， 倾角摇架轴(14) 一端为紧贴倾角摇架侧板(26)上部倾角摇架轴孔内侧壁面的带有帽口凸缘的大端，倾角摇架轴(14)均通过带有帽口凸缘的大端和螺钉与倾角摇架侧板(26)相固定，其另一端为穿出于转台侧板(16)顶部倾角摇架轴孔(32)外侧的轴端蜗齿轮(50)，所述轴端蜗齿轮(50)与倾角调节蜗杆(42)的轴端蜗杆齿轮相啮合，所述倾角摇架转动摇臂 (27)摇动时，带动倾角调节蜗杆(42)上的轴端蜗杆齿轮转动并随之带动所啮合的轴端蜗齿轮(50)及倾角摇架轴(14)和整个倾角摇架(6)作环绕倾角摇架轴(14)的转动；所述倾角调节蜗杆(42)和倾角摇架转动摇臂(27)均包括在倾角调节组(66)中并安装在转台侧板(16)外侧壁上。
2.根据权利要求1所述的亥姆霍兹线圈中心调节转台，其特征在于，所述的主结构架(29)由圆环形板(2)、平板(8)、连接斜板(12)、底板(10)及静止支脚盘(23)通过槽榫结构相互定位并通过连结螺栓固定成一体。
3.根据权利要求2所述的亥姆霍兹线圈中心调节转台，其特征在于，所述的圆环形板 (2)通过主结构架(29)两侧的定位销(21)、固定螺栓(31)以及双耳螺母(11)将其固定在主结构架(29)两侧，同时在两个圆环形板(2)之间设置环形板连结杆(33)，所述环形板连结杆(33)端部通过手动双耳螺母(15)固定；所述平板(8)和底板(10)均水平设置，并通过两块圆环形板(2)、位于圆环形板(2)下部的连接斜板(12)、定位销(31)、固定螺栓(31)和双耳螺母(21)以及环形板连结杆(3) 相固定连接，所述平板(8)的四个角部位均切出直角形缺口 ￠1)以分别嵌入连接斜板(12) 的矩形孔和圆环形板⑵的半圆孔(49)；所述连接斜板(12)为设置在平板(8)两侧的上部开有矩形孔的四边形介质板，所述的两个连接斜板(12)间的夹角为24 53度，连接斜板(12)顶部中心边缘的凹槽内固定有垂直瞄准板(9)；所述平板(8)上设有供高度调节螺纹环(41)穿过的中心孔(48)和供定位杆导向筒 (57)穿过的孔以及高度尺下行通孔(63)，平板(8)中部设有一竖直的平板，该该平板上设有轴线瞄准板(7)，所述平板(8)的水平面上设有气泡水平仪(13)；所述底板(10)为中部设有矩形开孔的平板，其四边的中去除一矩形条形成四角凸出的整体成X形的四边外形平板，并且在底板(10)的四角处设置静止支脚盘(23)，所述静止支脚盘(23)呈圆盘形，与设置在底板(10)的四角处的可升降、可折迭的静止支脚螺杆(24) 端部成球关节型的活动连结结构。
4.根据权利要求3所述的亥姆霍兹线圈中心调节转台，其特征在于，所述的静止支脚盘(23)由螺旋升降的静止支脚螺杆(24)支撑，静止支脚螺杆(24)的顶部设有可插摇把的接插销头，方便插拔用于调节亥姆霍兹线圈静止支脚盘(23)高度的临时性手动摇把，静止支脚螺杆(24)上半段为螺杆段，与底板(10)对应的螺孔的螺纹相螺合，下半段为圆杆部分，圆杆部分的上设有可折迭90度角并可锁止定位的折迭铰链(25)，圆杆部分底部呈半球型与静止支脚盘(23)顶部对应的半球形凹槽相匹配，呈活动球关节型的连结。
5.根据权利要求1所述的亥姆霍兹线圈中心调节转台，其特征在于，所述法兰凸缘(4) 上固定有升降筒定位杆(28)以及在在法兰凸缘(4)外侧面固定设置高度尺(62)。
6.根据权利要求1所述的亥姆霍兹线圈中心调节转台，其特征在于，所述底板(39)上设有转接升降盘(53)，所述转接升降盘(53)设有顶部环型盘、被测件固定螺孔(55)，在所述转接升降盘(53)外缘设有与升降筒调节环(54)内壁面螺纹相螺合的外壁面螺纹，以及与顶部环型盘的边缘定位缺口，升降筒调节环(54)外壁面设有调节转动时使用调节拨杆的插孔；所述的转接升降盘(53)上部圆孔处用于卡放伸出于转接升降盘(53)顶部的活动式增高柱形平台以安放尺度小的被测仪器，增高柱形平台顶部中心部位设有成十字交叉的两个断面成V型的开槽，V型的开槽用以安放圆柱外形被测体或圆柱形的传感器。
7.根据权利要求1所述的亥姆霍兹线圈中心调节转台，其特征在于，所述的倾角摇架轴(14)端部设有转角360度刻痕的刻度盘，倾角摇架轴(14)靠倾角摇架轴端凸缘与倾角摇架侧板(26)顶部通孔固定。
8.根据权利要求1所述的亥姆霍兹线圈中心调节转台，其特征在于，所述的倾角摇架(6)下部的环形底板上开有多个螺孔供固定被测件使用。
9.根据权利要求1所述的亥姆霍兹线圈，其特征在于，所述的升降摇臂(20)由摇臂手柄、升降传动轴(67)、升降筒升降摇臂单元架(30)和与升降传动轴固定的伞齿组成，其中摇臂手柄和伞齿各固定在升降传动轴￠7)的两端，升降筒升降摇臂单元架(30)为一个矩形六面体，中部开有一个水平的通孔用于安放升降传动轴(67)，升降筒升降摇臂单元架(30)固定在平板(8)之下，使升降传动轴￠7) —端的伞齿与高度调节螺纹环(41)下部的端部伞齿(43)哨合,另一端的摇臂手柄伸出于平板(8)侧边之外便于摇动。
全文摘要
本发明涉及一种亥姆霍兹线圈中心调节转台。所述装置包括主结构架(29)，该主结构架(29)包括两块同轴固定的圆环形板(2)，所述圆环形板(2)上开有半圆孔(49)，其圆周环形面设有环绕整个圆周的凹槽，并在所述的凹槽中缠绕线圈，所述装置还包括方位及升降架(37)，所述的方位及升降架包括高度调节单元、水平方位调节单元和倾角调节单元；通过所述单元的设置实现了高精度的高度及球座标的方位和倾角位置的三维连续调节。本发明的优点在于本发明的亥姆霍兹线圈各部件设计合理，拆装简便、易于频繁拆分搬运，易于实现全方位高精度检测；本发明的亥姆霍兹线圈具备野外抗风设计，室外使用适用性好，抗干扰性强。
文档编号G01R29/08GK103048551SQ20111031509
公开日2013年4月17日 申请日期2011年10月17日 优先权日2011年10月17日
发明者董伟, 陈涛, 王作桂, 沈超, 曹晋滨 申请人:中国科学院空间科学与应用研究中心
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