一种多通道矢量磁数据采集控制设备
技术领域
本实用新型涉及磁场测量技术领域，更具体地说，本实用涉及一种多通道矢量磁数据采集控制设备。
背景技术
高灵敏度磁力仪已经成为了很多科研领域中至关重要的工具，从生物医药到地球物理，再到基本对称性的验证，都离不开磁力仪的帮助，原子磁力仪有着天然的优势，对工作环境没有限制，并且具备发展成为芯片级别集成器件的潜力。
理论情况下，原子磁力仪的三个单分量磁探头应该做到两两垂直，并满足正交坐标系准则，但是由于工艺水平及硬件校正程度的差别，三个磁探头安装角度会存在一定的角度误差，这会对合成总场带来误差影响，并且三通道采集电路的灵敏度问题和磁探头的零点偏移问题都会对测量带来误差，为了更好的满足高精度磁测要求，需要对上述的误差进行校正。
现有技术中人们只能转动角度进行校正，人们所公知的在磁场中不同位置的场强各不相等，而旋转所得出的数据也只能代表局部位置的场强，而无法做到更精确的测量。
实用新型内容
为了克服现有技术的上述缺陷，本实用新型的实施例提供一种多通道矢量磁数据采集控制设备，本实用新型所要解决的技术问题是：如何对磁场中不同位置的场强进行测量。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种多通道矢量磁数据采集控制设备，包括机座，所述机座下表面固定设置有第一弹簧，所述第一弹簧另一端设置有转盘，所述第一弹簧两侧对称设置有第一连接杆，所述第一连接杆通过销轴与机座铰接，所述第一连接杆另一端设置有第二连接杆，所述第二连接杆与第一连接杆之间设置有铰接轴，所述第二连接杆另一端通过销轴有转盘，所述第一连接杆和第二连接杆之间固定设置有第二弹簧；
所述转盘上表面对称设置有第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机输出轴均设置有收缩轮，所述收缩轮与铰接轴位于同一水平线上，所述收缩轮表面缠绕有牵引绳，所述牵引绳另一端与铰接轴固定连接，所述转盘表面设置有环形齿槽，所述环形齿槽上方设置有齿轮，所述齿轮中部设置有同步电机；
所述机座内部设置有平衡座，所述平衡座与机座之间设置有转轴，所述平衡座底部固定设置有平衡块，所述平衡座上表面对称设置有固定板，所述固定板之间设置有传动杆，所述传动杆表面固定有磁力仪，所述传动杆一端设置有伺服电机，所述磁力仪外侧连接有导线，所述导线另一端连接有工控机。
实施方式具体为：使用时，操作人员可启动第一电机和第二电机，所述第一电机和第二电机均会带动收缩轮逆时针旋转，第一电机会通过收缩轮拉动牵引绳使其收缩变短，牵引绳另一端会拉动铰接轴，故会使第一连接杆和第二连接杆向第一电机方向倾斜，机座也会向第一电机方向倾斜，从而带动磁力仪移动，第二电机同理可得，由上述可知，可实现磁力仪左右方向的移动，由于第二电机会同步延长牵引绳的长度，使牵引绳带动磁力仪运动时会更加的稳定，当要进行前后方向的测量时，可先启动同步电机，同步电机输出轴会带动齿轮转动，齿轮会带动底部的转盘转动，转盘会转动90°，此时操作人员可再次启动第一电机和第二电机，以实现磁力仪前后位置的移动，当第一电机和第二电机输出轴相反转动时，第一电机和第二电机通过收缩轮会同时收缩牵引绳，牵引绳会同时朝相反的方向拉动铰接轴，此时机座会垂直向下运动，以实现不同高度的测量，第一弹簧对机座提供垂直的推力，第二弹簧对第一连接杆和第二连接杆提供垂直的推力，在第一弹簧和第二弹簧的作用下机座可与地面保持水平平行，由于平衡座底部固定有平衡块，且平衡块的重量大于磁力仪对平衡座的压力，当机座带动平衡座运动时，平衡座在平衡块的作用下会通过转轴发生自旋转，以保持平衡座与地面的平行，便于后续磁力仪进行采集测量工作，伺服电机通过传动杆即可带动磁力仪在不同方位上的运转，由上述可知，磁力仪能够在不同位置与相同位置不同姿态下均能采集获得磁场强度的数据，为误差校准提供更真实的原始误差信息，并可将采集的数据通过导线同步传输到工控机中进行分析保存。
在一个优选地实施方式中，所述转盘下方设置有底座，所述转盘内嵌与底座中，所述转盘与底座之间设置有滚珠，有效减少摩擦力。
在一个优选地实施方式中，所述同步电机与底座固定连接，所述同步电机输出轴与齿轮传动连接，所述齿轮与环形齿槽啮合，便于带动转盘旋转。
在一个优选地实施方式中，所述第一连接杆和第二连接杆截面形状呈八字形。
在一个优选地实施方式中，所述第一电机和第二电机均设置有减速电机。
在一个优选地实施方式中，所述导线截面形状设置为弹簧状，增强其拉伸性能。
在一个优选地实施方式中，所述工控机与底座之间通过支架固定。
在一个优选地实施方式中，所述平衡座截面形状设置为环形。
本实用新型的技术效果和优点：
1、本实用新型通过设有牵引绳，牵引绳另一端会拉动铰接轴，故会使第一连接杆和第二连接杆向第一电机方向倾斜，从而带动磁力仪移动，可实现磁力仪左右方向的移动，同步电机会带动转盘转动90°，再次启动第一电机和第二电机，以实现磁力仪前后位置的移动，第一电机和第二电机通过收缩轮会同时收缩牵引绳，此时机座会垂直向下运动，以实现不同高度的测量，平衡块的重量大于磁力仪对平衡座的压力，以保持平衡座与地面的平行，便于后续磁力仪进行采集测量工作，伺服电机通过传动杆即可带动磁力仪在不同方位上的运转，与现有技术相比，本实用新型结构简单，操作方便，使磁力仪能够在不同位置与相同位置不同姿态下均能采集获得磁场强度的数据，为误差校准提供更真实的原始误差信息，并可将采集的数据通过导线同步传输到工控机中进行分析保存；
2、本实用新型通过设有滚珠，滚珠对转盘提供支撑力，转盘在运动时，滚珠可大大减少与转盘之间的摩擦力，使转盘转动的更加平稳，转盘表面设置的环形齿槽，使得齿轮可带动转盘实现360°旋转，灵活性更高，导线截面形状设置为弹簧状，增加其拉伸性能，不易拉扯损坏，使用寿命长。
附图说明
图1为本实用新型整体结构正视图。
图2为本实用新型图1中A部放大结构示意图。
图3为本实用新型图1中B部放大结构示意图。
图4为本实用新型整体机座和转盘结构俯视图。
图5为本实用新型平衡座结构立体图。
附图标记为：1机座、2第一弹簧、3转盘、4第一连接杆、5第二连接杆、6铰接轴、7第二弹簧、8第一电机、9第二电机、10收缩轮、11牵引绳、12环形齿槽、13齿轮、14同步电机、15平衡座、16转轴、17平衡块、18固定板、19传动杆、20磁力仪、21导线、22工控机、23底座、24滚珠、66伺服电机。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
实施例1
本实用新型提供了一种多通道矢量磁数据采集控制设备，包括机座1，所述机座1下表面固定设置有第一弹簧2，所述第一弹簧2另一端设置有转盘3，所述第一弹簧2两侧对称设置有第一连接杆4，所述第一连接杆4通过销轴与机座1铰接，所述第一连接杆4另一端设置有第二连接杆5，所述第二连接杆5与第一连接杆4之间设置有铰接轴6，所述第二连接杆5另一端通过销轴有转盘3，所述第一连接杆4和第二连接杆5之间固定设置有第二弹簧7；
所述转盘3上表面对称设置有第一电机8和第二电机9，所述第一电机8和第二电机9输出轴均设置有收缩轮10，所述收缩轮10与铰接轴6位于同一水平线上，所述收缩轮10表面缠绕有牵引绳11，所述牵引绳11另一端与铰接轴6固定连接，所述转盘3表面设置有环形齿槽12，所述环形齿槽12上方设置有齿轮13，所述齿轮13中部设置有同步电机14；
所述机座1内部设置有平衡座15，所述平衡座15与机座1之间设置有转轴16，所述平衡座15底部固定设置有平衡块17，所述平衡座15上表面对称设置有固定板18，所述固定板18之间设置有传动杆19，所述传动杆19表面固定有磁力仪20，所述传动杆19一端设置有伺服电机66，所述磁力仪20外侧连接有导线21，所述导线21另一端连接有工控机22。
所述第一连接杆4和第二连接杆5截面形状呈八字形，所述第一电机8和第二电机9均设置有减速电机，所述工控机22与底座23之间通过支架固定，所述平衡座15截面形状设置为环形。
如图1-5所示，实施方式具体为：使用时，操作人员可启动第一电机8和第二电机9，所述第一电机8和第二电机9均会带动收缩轮10逆时针旋转，第一电机8会通过收缩轮10拉动牵引绳11使其收缩变短，牵引绳11另一端会拉动铰接轴6，故会使第一连接杆4和第二连接杆5向第一电机8方向倾斜，机座1也会向第一电机8方向倾斜，从而带动磁力仪20移动，第二电机9同理可得，由上述可知，可实现磁力仪20左右方向的移动，由于第二电机9会同步延长牵引绳11的长度，使牵引绳11带动磁力仪20运动时会更加的稳定，当要进行前后方向的测量时，可先启动同步电机14，同步电机14输出轴会带动齿轮13转动，齿轮13会带动底部的转盘3转动，转盘3会转动90°，此时操作人员可再次启动第一电机8和第二电机9，以实现磁力仪20前后位置的移动，当第一电机8和第二电机9输出轴相反转动时，第一电机8和第二电机9通过收缩轮10会同时收缩牵引绳11，牵引绳11会同时朝相反的方向拉动铰接轴6，此时机座1会垂直向下运动，以实现不同高度的测量，第一弹簧2对机座1提供垂直的推力，第二弹簧7对第一连接杆4和第二连接杆5提供垂直的推力，在第一弹簧2和第二弹簧7的作用下机座1可与地面保持水平平行，由于平衡座15底部固定有平衡块17，且平衡块17的重量大于磁力仪20对平衡座15的压力，当机座1带动平衡座15运动时，平衡座15在平衡块17的作用下会通过转轴16发生自旋转，以保持平衡座15与地面的平行，便于后续磁力仪20进行采集测量工作，伺服电机66通过传动杆19即可带动磁力仪20在不同方位上的运转，由上述可知，磁力仪20能够在不同位置与相同位置不同姿态下均能采集获得磁场强度的数据，为误差校准提供更真实的原始误差信息，并可将采集的数据通过导线21同步传输到工控机22中进行分析保存。
所述转盘3下方设置有底座23，所述转盘3内嵌与底座23中，所述转盘3与底座23之间设置有滚珠24，所述同步电机14与底座23固定连接，所述同步电机14输出轴与齿轮13传动连接，所述齿轮13与环形齿槽12啮合，所述导线21截面形状设置为弹簧状。
如图1-5所示，实施方式具体为：滚珠24对转盘3提供支撑力，转盘3在运动时，滚珠24可大大减少与转盘3之间的摩擦力，使转盘3转动的更加平稳，转盘3表面设置的环形齿槽12，使得齿轮13可带动转盘3实现360°旋转，灵活性更高，导线21截面形状设置为弹簧状，增加其拉伸性能，不易拉扯损坏，使用寿命长。
本实用新型工作原理：
参照说明书附图1-5，牵引绳11另一端会拉动铰接轴6，故会使第一连接杆4和第二连接杆5向第一电机8方向倾斜，机座1也会向第一电机8方向倾斜，从而带动磁力仪20移动，第二电机9同理可得，可实现磁力仪20左右方向的移动，同步电机14会带动转盘3转动90°，此时操作人员可再次启动第一电机8和第二电机9，以实现磁力仪20前后位置的移动，第一电机8和第二电机9通过收缩轮10会同时收缩牵引绳11，此时机座1会垂直向下运动，以实现不同高度的测量，平衡块17的重量大于磁力仪20对平衡座15的压力，以保持平衡座15与地面的平行，便于后续磁力仪20进行采集测量工作，伺服电机66通过传动杆19即可带动磁力仪20在不同方位上的运转，并可将采集的数据通过导线21同步传输到工控机22中进行分析保存；
参照说明书附图1-5，滚珠24对转盘3提供支撑力，转盘3在运动时，滚珠24可大大减少与转盘3之间的摩擦力，转盘3表面设置的环形齿槽12，使得齿轮13可带动转盘3实现360°旋转，导线21截面形状设置为弹簧状，增加其拉伸性能。
实施例2
该设备在上位机软件的控制下，可以完成空间5个原子磁力仪单元的数据同步采集控制、数据存储与处理传输等。
最后应说明的几点是：首先，在本申请的描述中,需要说明的是,除非另有规定和限定,术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解,可以是机械连接或电连接,也可以是两个元件内部的连通,可以是直接相连,“上”、“下”、“左”、“右”等仅用于表示相对位置关系，当被描述对象的绝对位置改变，则相对位置关系可能发生改变；
其次：本实用新型公开实施例附图中，只涉及到与本公开实施例涉及到的结构，其他结构可参考通常设计，在不冲突情况下，本实用新型同一实施例及不同实施例可以相互组合；
最后：以上所述仅为本实用新型的优选实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
