一种超高速碰撞磁场三维磁感应强度测量线圈

摘要

本发明公开了一种超高速碰撞磁场三维磁感应强度测量线圈，属于冲击动力学测试技术领域。测量线圈包括球形骨架和三个环形线圈，球形骨架的外形为圆球形，球形骨架的表面沿径向加工三道互相垂直的环形槽，三道环形槽的深度依次递减；三个环形线圈对应绕制在三道环形槽中且互相独立，每个线圈连接一个BNC插头，BNC插头与外部的三个相互独立数据采集通道相连。本发明采用三个空间互相垂直的线圈获取空间某点三个方向上的磁感应强度值，全面认识测量点的磁场信息，避免对碰撞磁场研究产生干扰和误差；测得的线圈感应电动势信号在时间上同步，测量结果更加准确。本发明设计简单，操作容易，并可以重复利用。

主权项

一种超高速碰撞磁场三维磁感应强度测量线圈，其特征在于，包括：球形骨架和三个环形线圈；其中，球形骨架的外形为圆球形，球形骨架的表面沿径向加工三道互相垂直的环形槽，三道环形槽的深度依次递减；三个环形线圈对应绕制在三道环形槽中且互相独立，每个线圈连接一个BNC插头，BNC插头与外部的三个相互独立数据采集通道相连；所述三个环形线圈参数确定的步骤如下：第一步：根据实验室条件超高速碰撞产生的磁场量级、所测磁感应强度大小以及后端信号采集仪的分辨率确定最内层环形线圈的参数；参数包括铜漆包线直径D、环形线圈的匝数N、平均直径d、截面的轴向长度a和径向长度r；第二步：根据公式$L=\frac{{\mu }_0}{4}{N}^{2}d[(1+\frac{1}{6}\frac{ra}{d^2})ln\frac{8d^2}{ra}+0.4082\frac{ra}{d^2}-1.6967]$计算出最内层环形线圈的电感；其中，L为矩形截面盘式线圈的电感，μ₀为真空磁导率；第三步：根据三个线圈在同一时刻电感相等的条件确定中间层环形线圈和最外层环形线圈的参数。