本實(shí)用新型涉及一種測量技術(shù),具體是一種電磁天平用的測量夾具。
背景技術(shù):
測量技術(shù)在科學(xué)研究與生產(chǎn)實(shí)踐中占據(jù)極為重要的作用,“沒有測量就沒有科學(xué)”是人們經(jīng)過長期實(shí)踐作出的科學(xué)總結(jié)。材料的電磁參數(shù)決定了材料與電磁場之問的交互作用,因此所有與電磁波和材料二者相關(guān)的應(yīng)用和研究均需要知道材料的電磁參數(shù)。
在高頻測量軟磁材料磁導(dǎo)率的試驗(yàn)中,一般使用方框線圈和短路同軸腔兩種方式,短路同軸腔的密閉特性避免了外部磁場對測量的干擾,而且同軸接口易于連接電磁儀器的標(biāo)準(zhǔn)同軸測量端口,所以被廣泛使用。在測量過程中,由于同軸內(nèi)外導(dǎo)體之間的空氣間隙,然而無論其大小,空氣間隙總是實(shí)際存在的,對介電常數(shù)和磁導(dǎo)率測量結(jié)果有一定的影響,所以需要一種實(shí)用簡單的夾具來輔助完成對材料磁導(dǎo)率的測量。
技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素:
本實(shí)用新型的目的在于提供一種電磁天平用的測量夾具,以解決上述背景技術(shù)中提出的問題,為實(shí)現(xiàn)上述目的,本實(shí)用新型提供如下技術(shù)方案:
一種電磁天平用的測量夾具,包括:外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、和真空罐,所述外導(dǎo)體的上端外側(cè)連接一個N形螺母,N形螺母內(nèi)設(shè)有一個限位圈,外導(dǎo)體下方內(nèi)設(shè)有一個短路板,所述短路板的上方中心設(shè)有一同軸的內(nèi)導(dǎo)體,所述內(nèi)導(dǎo)體緊貼短路板上,所述短路板的下方連接在底板上;外導(dǎo)體下端的外側(cè)和短路板的外側(cè)設(shè)有一個鎖緊螺母,鎖緊螺母用來鎖緊外導(dǎo)體和短路板;所述底板的外端和真空罐底部之間設(shè)有固定板;所述真空罐的上端設(shè)有一個壓力表和一個抽氣閥,在真空罐的上端中央設(shè)有一個插口塞;插口塞和真空罐的接口處設(shè)有密封圈。
本實(shí)用新型的進(jìn)一步的方案,所述N形螺母、限位圈、外導(dǎo)體、內(nèi)導(dǎo)體、短路板、鎖緊螺母的材料為黃銅,表面鍍鉻。
本實(shí)用新型的有益效果是:易于安裝,可等效散電容測量方法,能減少空氣間隙介質(zhì)對磁導(dǎo)率測量的影響,可輔助整體測量系統(tǒng)降低系統(tǒng)誤差,便于測量人員的使用。
附圖說明
圖1為一種電磁天平用的測量夾具的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖中,1-N形螺母、2-限位圈、3-外導(dǎo)體、4-內(nèi)導(dǎo)體、5-短路板、6-鎖緊螺母、7-底板、8-固定板、9-真空罐、10-壓力表、11-插口塞、12-密封圈、13-抽氣閥。
具體實(shí)施方式
下面將結(jié)合本實(shí)用新型實(shí)施例中的附圖,對本實(shí)用新型實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實(shí)施例僅僅是本實(shí)用新型一部分實(shí)施例,而不是全部的實(shí)施例。
請參閱圖1,本實(shí)用新型實(shí)施例中,一種電磁天平用的測量夾具,包括:外導(dǎo)體3、內(nèi)導(dǎo)體4、和真空罐9,所述外導(dǎo)體3的上端外側(cè)連接一個N形螺母1,N形螺母1內(nèi)設(shè)有一個限位圈2,外導(dǎo)體3下方內(nèi)設(shè)有一個短路板5,所述短路板5的上方中心設(shè)有一同軸的內(nèi)導(dǎo)體4,所述內(nèi)導(dǎo)體4緊貼短路板5上,所述短路板5的下方連接在底板7上;外導(dǎo)體3下端的外側(cè)和短路板5的外側(cè)設(shè)有一個鎖緊螺母6,鎖緊螺母6用來鎖緊外導(dǎo)體3和短路板5;所述底板7的外端和真空罐9底部之間設(shè)有固定板8;所述真空罐9的上端設(shè)有一個壓力表10和一個抽氣閥13,在真空罐9的上端中央設(shè)有一個插口塞11;插口塞11和真空罐9的接口處設(shè)有密封圈12。
在具體實(shí)施過程中,同軸腔的環(huán)形試樣緊貼短路板,A面為測量儀器的測量面,即測量端,測量時(shí)A面與測量儀器端口的延伸電纜相連,從插口活塞處插入同軸電纜線,連接至內(nèi)導(dǎo)體的頂端,由限位圈固定,A面的特性阻抗與測量儀器的特性阻抗相等,且與測量端口無反射,測量時(shí),測量儀器輸出的能量會輸入到B面和D面之間的同軸腔處。
B面是同軸外導(dǎo)體直徑突變的不連續(xù)面;
D面是短路面;
C面是環(huán)形待測試樣的上表面,使用非磁性、低介電常數(shù)的電介質(zhì)材料制作,安裝時(shí)環(huán)形待測試樣和同軸腔的內(nèi)導(dǎo)體緊密接觸。
外導(dǎo)體的內(nèi)徑在B面中部上方,截面從小到大發(fā)生了尺寸上的階梯突變,由此會產(chǎn)生不連續(xù)性,根據(jù)電磁場理論,在直徑突變的截面上,電磁波會激勵出一個佇存的,不連續(xù)的磁場,外接的電磁天平分析儀再利用這種不連續(xù)場,進(jìn)行等效電容的計(jì)算,便可測量出待測試樣的磁導(dǎo)率。
外接電磁天平的型號采用網(wǎng)絡(luò)頻譜自動分析儀HP8563ES,并集成化T/R或S參數(shù)測試裝置,掃描頻率范圍:30kHz-3或6GHz。
A面和B面之間部分參考N型同軸連接器標(biāo)準(zhǔn)((IEC61169.16-2006))設(shè)計(jì)成特性阻抗為500Ω的N型公接頭。
底板為直徑12cm的膠木板,其它的零件1~6均為黃銅制作,且表而鍍鉻。
使用時(shí),測量電纜頭通過真空罐的插口塞處,連接A面,然后抽氣閥連接外置抽氣泵,排出一定量的測量環(huán)境中的空氣,由此可對待測試樣材料的特性進(jìn)行不同真空度的測試,觀測空氣介質(zhì)對磁導(dǎo)率的影響,同時(shí)真空環(huán)境也能有效的降低系統(tǒng)誤差。
內(nèi)導(dǎo)體直徑4mm,外導(dǎo)體內(nèi)直徑30mm,外導(dǎo)體上方的開頭內(nèi)直徑為7mm,測量時(shí)的起始頻率和終止頻率,可分別設(shè)為1MHz和1GHz,測量點(diǎn)數(shù)為800,中頻帶寬為300Hz進(jìn)行測試,理論計(jì)算時(shí)設(shè)定同軸腔的內(nèi)外導(dǎo)體均為無損耗的良導(dǎo)體,而實(shí)際上這些金屬導(dǎo)體的導(dǎo)電率不可能為無窮大,因而具有損耗并且隨著頻率的升高損耗會逐漸增大。
對同樣材料,C面不規(guī)則試樣的磁導(dǎo)率測量結(jié)果進(jìn)行了比較,較小的試樣使得同軸腔的輸入阻抗與測量儀器特性阻抗偏離較遠(yuǎn),所以可進(jìn)一步減小測量頻率和試樣尺寸降低系統(tǒng)誤差。
此外,應(yīng)當(dāng)理解,雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述,但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案,說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見,本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體,各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合,形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。