一种梯度磁场测量装置的制作方法

1.本技术涉及核磁共振设备技术领域，特别涉及一种梯度磁场测量装置。


背景技术：

2.磁共振成像（magnetic resonance imaging，mri）作为一种无创检测手段，由于其软组织对比度高的显著特性，在生物活体研究、现代医学诊断、物理化学和材料科学等研究中占据重要地位。而磁共振成像设备中的梯度线圈产生的梯度磁场的性能决定着磁共振成像的图像质量，用于产生组织成像的空间编码，梯度磁场是在一定空间范围内线性变化的可控的磁场分布，而梯度磁场的线性度关系到磁共振图像的畸变程度。因此，梯度线圈在通电后所产生的梯度磁场是否符合设计要求，需要对梯度场进行测量和评估，通过对梯度磁场的测量可完成对梯度线圈效率和磁场线性度等性能的测试。
3.现有梯度磁场测量装置通常包括三维移动平台、高斯计和计算机。其中三维移动平台用于支撑高斯计探头在三维空间中移动从而测量不同采样点处的磁场强度，目前的三维移动平台通常是针对某一磁体的固定目标区域进行设计和制作，大多采用固定离散采样点的测量方式，只能用于某一固定目标区域的梯度磁场的测量，无法实现磁场其他区域内梯度磁场的测量。
4.因此，如何提供一种梯度磁场测量装置实现任意区域内梯度磁场的测量是本领域技术人员目前需要解决的技术问题。


技术实现要素：

5.本发明的目的是提供一种梯度磁场测量装置，可使磁场测量传感器位于梯度磁场坐标系中任意位置，进而完成任意区域内梯度磁场的测量。
6.为实现上述目的，本发明提供的一种梯度磁场测量装置，包括磁场测量传感器、与磁场测量传感器电连接的上位机及移动磁场测量传感器的三维移动平台，磁场测量传感器和三维移动平台均设于梯度线圈内，三维移动平台包括：中心轴，中心轴的一端设置有外螺纹和滑动槽，且中心轴通过支撑装置轴向设于梯度线圈内；径向移动组件，径向移动组件设于中心轴的端部，磁场测量传感器设于径向移动组件上，径向移动组件可使磁场测量传感器在梯度线圈内径向移动；轴向移动组件，设于支撑装置上，轴向移动组件可使中心轴在梯度线圈内轴向移动，中心轴轴向移动可使磁场测量传感器在梯度线圈内轴向移动；周向旋转组件，设于支撑装置上，周向旋转组件可使中心轴在梯度线圈内周向旋转，中心轴周向旋转可使磁场测量传感器在梯度线圈内周向旋转。
7.一种梯度磁场测量装置，支撑装置包括两个支撑盘，两个支撑盘的内侧均固设有圆盘，两个支撑盘和两个圆盘均设有贯穿、且位于同一轴线上的中心孔，中心孔供用于中心轴穿插以使中心轴在梯度线圈内轴向设置，两个支撑盘的外周面均对称设置有手拧螺丝。
8.一种梯度磁场测量装置，轴向移动组件和周向旋转组件均设于同一支撑盘上，周向旋转组件包括设于圆盘外侧的第一空心圆盘、设于支撑盘外侧的第二空心圆盘和贴合位于中心孔内的第一空心圆柱，第一空心圆柱的两端分别连接第一空心圆盘和第二空心圆盘，第一空心圆盘、第二空心圆盘和第一空心圆柱均设有贯穿、且位于同一轴线上的第一穿插孔，第一穿插孔供用于安装轴向移动组件，轴向移动组件供用于所中心轴轴向穿插设置，第二空心圆盘上设置有周向旋转把手，第一空心圆盘上设置有限位件，且限位件的延伸端位于中心轴的滑动槽内，通过转动周向旋转把手可使中心轴在梯度线圈内周向旋转。
9.一种梯度磁场测量装置，第二空心圆盘上设置有贯穿的第一螺纹孔，周向旋转把手安装于第一螺纹孔内，且周向旋转把手外周面设有外螺纹，支撑盘边缘标有旋转角度刻度，第二空心圆盘标有起始线。
10.一种梯度磁场测量装置，轴向移动组件包括设于第一空心圆盘外侧的第三空心圆盘、设于第二空心圆盘外侧的第四空心圆盘和贴合位于第一穿插孔内的第二空心圆柱，第二空心圆柱的两端分别连接第三空心圆盘和第四空心圆盘，第三空心圆盘、第四空心圆盘和第二空心圆柱均设有贯穿、且位于同一轴线上的第二穿插孔，第二穿插孔供用于中心轴轴向穿插，第二空心圆柱的第二穿插孔设有与中心轴外螺纹配合的内螺纹，第四空心圆盘上设置有贯穿的第二螺纹孔，第二螺纹孔供用于安装轴向移动把手，轴向移动把手外周面设有外螺纹，第二空心圆盘边缘标有轴向移动刻度，所述第四空心圆盘标有起始线。
11.一种梯度磁场测量装置，径向移动组件通过微调装置设于中心轴的端部，微调装置包括径向微调组件与径向微调组件连接的轴向微调组件，径向微调组件设置于中心轴的端部，径向移动组件安装于轴向微调组件上。
12.一种梯度磁场测量装置，径向微调组件包括第一支撑板和第二支撑板，第一支撑板和第二支撑板关于中心轴对称设置，且第一支撑板和第二支撑板通过第三支撑板和第四支撑板固定连接，第一支撑板和第二支撑板的内壁均设置有l型凹槽，l型凹槽包括相互连通的竖直槽和水平槽，中心轴的端部固设有第一滑块，第一滑块可在两个竖直槽内径向滑动，第一滑块设置有径向贯穿的第三螺纹孔，第三支撑板设置有径向贯穿的第一通孔，第一通孔与第三螺纹孔位于同一轴线上、且相互连通，第一通孔内穿插设置有径向微调轴，径向微调轴上设置有径向微调旋钮和径向微调限位板，径向微调旋钮贴合位于第三支撑板的上表面，径向微调限位板贴合位于第三支撑板的下表面，径向微调轴的下端设置有外螺纹，以使径向微调轴与第一滑块螺纹连接。
13.一种梯度磁场测量装置，轴向微调组件包括供用于安装径向移动组件的第二滑块，第二滑块可在两个水平槽内轴向滑动，第二滑块设置有轴向贯穿的第四螺纹孔，第四支撑板设置有轴向贯穿的第二通孔，第二通孔与第四螺纹孔位于同一轴线上，且第二通孔内穿插设置有轴向微调轴，轴向微调轴上设置有轴向微调旋钮和轴向微调限位板，轴向微调旋钮贴合位于第四支撑板的外侧，轴向微调限位板贴合位于第四支撑板的内侧，轴向微调轴的延伸端设置有外螺纹，以使轴向微调轴与第二滑块螺纹连接。
14.一种梯度磁场测量装置，径向移动组件包括固定连接的第五支撑板、第六支撑板、第七支撑板和支撑圆盘，第五支撑板和第六支撑板相对设置且位于第一支撑板和第二支撑板的内侧，第七支撑板和支撑圆盘均固定设于第五支撑板和第六支撑板之间，第七支撑板的外壁与第二滑块固定连接，支撑圆盘设置有轴向贯穿的第三通孔，第五支撑板的内侧设
置有可滑动的径向移动齿条，径向移动齿条的上端设置有传感器支架，传感器支架用于安装磁场测量传感器，通过径向移动齿条在第五支撑板上径向滑动，进而实现磁场测量传感器在梯度线圈内径向移动。
15.一种梯度磁场测量装置，第五支撑板的内壁设置有导轨，径向移动齿条的背侧设置有与导轨配合的卡槽，以使径向移动齿条可在导轨上径向滑动，第三通孔穿插设置有齿轮轴，齿轮轴的一端设置有与径向移动齿条啮合的齿轮，齿轮轴的另一端连接径向移动盘，径向移动盘贴合设于支撑圆盘的外侧，且径向移动盘设置有轴向贯穿的第五螺纹孔，第五螺纹孔供用于安装径向移动把手，支撑圆盘边缘处标有径向移动刻度，径向移动盘上标有起始线。
16.对于上述背景技术，本发明提供的梯度磁场测量装置，由于中心轴通过支撑装置设于梯度线圈内，且中心轴的一端设置有用于安装磁场测量传感器的径向移动组件，径向移动组件可使磁场测量传感器在梯度线圈内径向移动，安装在支撑装置上的轴向移动组件和周向旋转组件可使中心轴在梯度线圈内轴向移动和周向旋转，由于磁场测量传感器通过径向移动组件与中心轴连接，进而本技术磁场测量传感器可在梯度线圈内轴向移动和周向旋转，即实现磁场测量传感器在梯度线圈内任意移动，可移动到梯度磁场坐标系中任意位置，进而完成任意区域内梯度磁场的测量。
17.本发明提供的梯度磁场测量装置，结构设计合理、操作简单、测量精度高，显著降低测量装置的操作复杂度，提高梯度线圈所产生的梯度磁场的测量效率。
附图说明
18.图1为本技术实施例所提供的梯度磁场测量装置结构轴侧左侧示意图；图2为本技术实施例所提供的梯度磁场测量装置结构轴侧右侧示意图；图3为本技术实施例所提供的梯度磁场测量装置结构主视示意图；图4为本技术实施例所提供的梯度磁场测量装置结构左视示意图；图5为本技术实施例所提供的梯度磁场测量装置结构右视示意图；图6为本技术实施例所提供的梯度磁场测量装置结构俯视示意图；图7为图6的 a-a方向剖面立体结构示意图；图8为图6 的b-b方向剖面立体结构示意图；图9为图6 的c-c方向剖面立体结构示意图。
19.其中：1-磁场测量传感器、2-中心轴、3-支撑装置、4-径向移动组件、5-轴向移动组件、6-周向旋转组件、7-径向微调组件、8-轴向微调组件；21-滑动槽；31-支撑盘、32-圆盘、33-手拧螺丝；41-第五支撑板、42-第六支撑板、43-第七支撑板、44-支撑圆盘、45-径向移动齿条、46-传感器支架、47-齿轮轴、471-齿轮、472-径向移动盘、48-径向移动把手；51-第三空心圆盘、52-第四空心圆盘、53-第二空心圆柱、54-轴向移动把手；61-第一空心圆盘、62-第二空心圆盘、63-第一空心圆柱、64-周向旋转把手、65-限位件；
71-第一支撑板、72-第二支撑板、73-第三支撑板、731-第一通孔、74-第四支撑板、75-l型凹槽、751-竖直槽、752-水平槽、76-第一滑块、761-第三螺纹孔、77-径向微调轴、771-径向微调旋钮、772-径向微调限位板；81-第二滑块、82-轴向微调轴、821-轴向微调旋钮、822-轴向微调限位板。
具体实施方式
20.本技术的核心是提供一种梯度磁场测量装置，可使磁场测量传感器位于梯度磁场坐标系中任意位置，进而完成任意区域内梯度磁场的测量。
21.为了使本技术领域的技术人员更好地理解本发明方案，下面结合附图和具体实施方式对本技术作进一步的详细说明。
22.参见图1-图9，本技术提供的一种梯度磁场测量装置，包括磁场测量传感器1、与磁场测量传感器1电连接的上位机及移动磁场测量传感器1的三维移动平台，磁场测量传感器1和三维移动平台均设于梯度线圈内（梯度线圈在说明书附图中没有体现），三维移动平台包括：中心轴2，中心轴2的一端设置有外螺纹和滑动槽21，且中心轴2通过支撑装置3轴向设于梯度线圈内；设于中心轴2端部的径向移动组件4，磁场测量传感器1设于径向移动组件4上，且径向移动组件4可使磁场测量传感器1在梯度线圈内径向移动；设于支撑装置3上的轴向移动组件5，轴向移动组件5可使中心轴2在梯度线圈内轴向移动，中心轴2轴向移动可使磁场测量传感器1在梯度线圈内轴向移动；设于支撑装置3上的周向旋转组件6，周向旋转组件6可使中心轴2在梯度线圈内周向旋转，中心轴2周向旋转可使磁场测量传感器1在梯度线圈内周向旋转。
23.通过本技术设置的三维移动平台，由于中心轴2通过支撑装置3设于梯度线圈内，且中心轴2的一端设置有用于安装磁场测量传感器1的径向移动组件4，径向移动组件4可使磁场测量传感器1在梯度线圈内径向移动，安装在支撑装置3上的轴向移动组件5和周向旋转组件6可使中心轴2在梯度线圈内轴向移动和周向旋转，由于磁场测量传感器1通过径向移动组件4与中心轴2连接，进而本技术磁场测量传感器1可在梯度线圈内轴向移动和周向旋转，即实现磁场测量传感器1在梯度线圈内任意移动，可移动到梯度磁场坐标系中任意位置，进而完成任意区域内梯度磁场的测量。
24.可选地，磁场测量传感器1为高斯计探头，高斯计探头为现有技术的直接使用，因此，本技术不对高斯计探头的结构特征进行赘述。
25.在上述实施例基础之上，支撑装置3包括两个支撑盘31，两个支撑盘31的内侧均固设有圆盘32，两个支撑盘31和两个圆盘32均设有贯穿、且位于同一轴线上的中心孔，中心孔供用于中心轴2穿插以使中心轴2在梯度线圈内轴向设置，两个支撑盘31的外周面均对称设置有手拧螺丝33，手拧螺丝33与支撑盘31螺纹连接，手拧螺丝33供用于贴合设置在梯度线圈内。
26.具体地，两个支撑盘31在中心轴2上对称设置，且由于两个支撑盘31的内侧均设置有圆盘32，因此，两个圆盘32相对设置，由于手拧螺丝33与支撑盘31螺纹连接，且手拧螺丝33与梯度线圈内贴合，进而可通过旋转转动手拧螺丝33以改变支撑盘31在梯度线圈内的位置，使磁场测量传感器1的起始点位于梯度线圈的几何中心上。
27.可选的，支撑盘31上手拧螺丝33的数量为4个，且手拧螺丝33相互垂直对称设置在
支撑盘31的外周面上。
28.在上述实施例基础之上，轴向移动组件5和周向旋转组件6均设于同一支撑盘31上，具体地，轴向移动组件5和周向旋转组件6均位于远离径向移动组件4的支撑盘31上，中心轴2上远离径向移动组件4的一端外周面设置有外螺纹和滑动槽21，且滑动槽21和外螺纹均轴向延伸至中心轴2边沿处，滑动槽21为凹形槽、且位于中心轴2上表面设置，周向旋转组件6包括设于圆盘32右表面的第一空心圆盘61，设于支撑盘31左表面的第二空心圆盘62和贴合位于中心孔内的第一空心圆柱63，具体地，圆盘32右表面指圆盘32朝向径向移动组件4的一面，支撑盘31左表面是指支撑盘31背离径向移动组件4的一面，第一空心圆柱63的两端分别连接第一空心圆盘61和第二空心圆盘62，第一空心圆盘61、第二空心圆盘62和第一空心圆柱63均设有贯穿、且位于同一轴线上的第一穿插孔，第一穿插孔供用于安装轴向移动组件5，轴向移动组件5供用于中心轴2轴向穿插设置，第二空心圆盘62上设置有周向旋转把手64，第一空心圆盘61上设置有限位件65，且限位件65的延伸端位于中心轴2的滑动槽21内，通过转动周向旋转把手64可使中心轴2在梯度线圈内周向旋转。
29.也就是说，由于第一空心圆柱63的两端分别连接第一空心圆盘61和第二空心圆盘62，且供用于中心轴2轴向穿插设置的轴向移动组件5安装在第一穿插孔内，因此，当顺时针或逆时针转动周向旋转把手64时，第二空心圆盘62跟随周向旋转把手64转动，第一空心圆盘61跟随第二空心圆盘62转动，进而限位件65跟随第二空心圆盘62转动，由于限位件65的延伸端位于中心轴2的滑动槽21内，进而中心轴2和轴向移动组件5跟随限位件65旋转运动，即转动周向旋转把手64可使中心轴2在梯度线圈内顺时针转动或逆时针转动，也即实现转动周向旋转把手64达到磁场测量传感器1在梯度线圈内周向旋转。
30.在上述实施例基础之上，第二空心圆盘62的直径大于中心孔的直径，并小于支撑盘31的直径，第二空心圆盘62上设置有贯穿的第一螺纹孔，周向旋转把手64安装于第一螺纹孔内，且周向旋转把手64外周面一端设有外螺纹，支撑盘31边缘标有旋转角度刻度，第二空心圆盘62标有起始线。
31.也就是说，支撑盘31边缘标有旋转角度刻度，第二空心圆盘62标有起始线，当周向旋转把手64顺时针或逆时针转动时，中心轴2的旋转角度可通过支撑盘31的旋转角度刻度读取，本技术还提供另外一种实施例，支撑盘31边缘标有起始线，第二空心圆盘62标有旋转角度刻度；当中心轴2周向旋转完成后，手握第二空心圆盘62且旋转周向旋转把手64以使周向旋转把手64在第一螺纹孔内移动，达到周向旋转把手64与支撑盘31左表面压紧，进而实现周向旋转组件6与支撑盘31的固定，防止中心轴2在梯度线圈内周向旋转，为了增加周向旋转把手64与支撑盘31左表面的摩擦力，周向旋转把手64的端部设置有防滑垫。
32.在上述实施例基础之上，轴向移动组件5包括设于第一空心圆盘61右表面的第三空心圆盘51、设于第二空心圆盘62左表面的第四空心圆盘52和贴合位于第一穿插孔内的第二空心圆柱53，具体地，第一空心圆盘61右表面是指第一空心圆盘61朝向径向移动组件4的一面，第二空心圆盘62左表面是指第二空心圆盘62背离径向移动组件4的一面，第二空心圆柱53的两端分别连接第三空心圆盘51和第四空心圆盘52，第三空心圆盘51、第四空心圆盘52和第二空心圆柱53均设有贯穿、且位于同一轴线上的第二穿插孔，第二穿插孔供用于中心轴2轴向穿插，第二空心圆柱53的第二穿插孔设有与中心轴2外螺纹配合的内螺纹，第四
空心圆盘52上设置有轴向移动把手54。
33.也就是说，当中心轴2顺时针或逆时针旋转完成后，实现周向旋转组件6与支撑盘31的固定，也即实现周向旋转组件6的锁定，防止中心轴2在梯度线圈内周向旋转，进而通过顺时针或逆时针转动轴向移动把手54，轴向移动把手54带动第四空心圆盘52转动，由于第二空心圆柱53的两端分别连接第三空心圆盘51和第四空心圆盘52，进而实现第二空心圆柱53的转动，此时，由于周向旋转组件6的锁定，中心轴2禁止顺时针或逆时针转动，进而第二空心圆柱53转动时带动中心轴2轴向移动，也即实现转动轴向移动把手54达到磁场测量传感器在梯度线圈内轴向移动。
34.在上述实施例基础之上，第三空心圆盘51的直径小于第一空心圆盘61直径、并大于第一穿插孔的直径，第四空心圆盘52的直径小于第二空心圆盘62的直径、并大于第一穿插孔的直径，第四空心圆盘52设置有贯穿的第二螺纹孔，第二螺纹孔供用于安装轴向移动把手54，轴向移动把手54一端外周面设有外螺纹，第二空心圆盘62边缘标有轴向移动刻度，第四空心圆盘52标有起始线。
35.也就是说，第二空心圆盘62边缘标有轴向移动刻度，第四空心圆盘52标有起始线，当轴向移动把手54顺时针或逆时针转动时，中心轴2的轴向移动长度可通过第二空心圆盘62的轴向移动刻度读取，本技术还提供另外一种实施例，第二空心圆盘62边缘标有起始线，第四空心圆盘52标有轴向移动刻度；当中心轴2轴向移动完成后，手握第四空心圆盘52且旋转轴向移动把手54以使轴向移动把手54在第二螺纹孔内移动，达到轴向移动把手54与第二空心圆盘62的左表面压紧，进而实现轴向移动组件5与第二空心圆盘62的固定，防止中心轴2在梯度线圈内轴向移动，为了增加轴向移动把手54与第二空心圆盘62左表面的摩擦力，轴向移动把手54的端部设置有防滑垫。
36.在上述实施例基础之上，径向移动组件4通过微调装置设于中心轴2的右端，微调装置包括径向微调组件7、与径向微调组件7连接的轴向微调组件8，径向微调组件7设置于中心轴2的右端，径向移动组件4安装于轴向微调组件8上。
37.在上述实施例基础之上，径向微调组件7包括第一支撑板71和第二支撑板72，且第一支撑板71和第二支撑板72关于中心轴2左右对称设置，第一支撑板71和第二支撑板72通过第三支撑板73和第四支撑板74固定连接，具体地，第一支撑板71和第二支撑板72的形状均为l形，第三支撑板73用于固定连接第一支撑板71和第二支撑板72的上端，第四支撑板74用于固定连接第一支撑板71和第二支撑板72的右下端，第一支撑板71和第二支撑板72相互面对的一面均设置有l型凹槽75，l型凹槽75包括相互连通的竖直槽751和水平槽752，中心轴2的端部固设有第一滑块76，第一滑块76可在两个竖直槽751内径向滑动，第一滑块76设置有径向贯穿的第三螺纹孔761，第三支撑板73设置有径向贯穿的第一通孔731，第一通孔731与第三螺纹孔761位于同一轴线上、且相互连通，第一通孔731内穿插设置有径向微调轴77，径向微调轴77上设置有径向微调旋钮771和径向微调限位板772，径向微调旋钮771和径向微调限位板772的直径均大于第一通孔731的孔径，径向微调旋钮771贴合位于第三支撑板73的上表面，径向微调限位板772贴合位于第三支撑板73的下表面，径向微调轴77的下端设置有外螺纹，以使径向微调轴77与第一滑块76螺纹连接。
38.也就是说，通过顺时针或逆时针转动径向微调旋钮771，以实现径向微调轴77在第一通孔731内转动，由于径向微调轴77与第一滑块76螺纹连接，并第一滑块76在径向方向的
位置保持不动以及径向微调限位板772贴合位于第三支撑板73的下表面，从而实现第一支撑板71和第二支撑板72的竖直槽751相对第一滑块76的滑动，即实现第一支撑板71和第二支撑板72的相对于中心轴2在径向方向上的移动，由于轴向微调组件8与第一支撑板71和第二支撑板72连接，且轴向微调组件8用于安装径向移动组件4，径向移动组件4用于安装磁场测量传感器，也即实现磁场测量传感器1在径向方向上位置的微调。
39.在上述实施例基础之上，轴向微调组件8包括供用于安装径向移动组件4的第二滑块81，第二滑块81可在两个水平槽752内轴向滑动，第二滑块81设置有轴向贯穿的第四螺纹孔，第四支撑板74设置有轴向贯穿的第二通孔，第二通孔与第四螺纹孔位于同一轴线上，且第二通孔内穿插设置有轴向微调轴82，轴向微调轴82上设置有轴向微调旋钮821和轴向微调限位板822，轴向微调旋钮821和轴向微调限位板822的直径均大于第二通孔的孔径，轴向微调旋钮821贴合位于第四支撑板74的右表面，轴向微调限位板822贴合位于第四支撑板74的左表面，轴向微调轴82的延伸端设置有外螺纹，以使轴向微调轴82与第二滑块81螺纹连接。
40.也就是说，通过顺时针或逆时针转动轴向微调旋钮821，以实现轴向微调轴82在第二通孔内转动，由于轴向微调轴82与第二滑块81螺纹连接，并轴向微调旋钮821贴合位于第四支撑板74的右表面，轴向微调限位板822贴合位于第四支撑板74的左表面，从而实现第二滑块81在两个水平槽752内轴向滑动，由于径向移动组件4与第二滑块81固定连接以及径向移动组件4安装有磁场测量传感器，也即实现磁场测量传感器1在轴向方向上的位置微调。
41.通过本技术微调装置的设置，径向微调组件7可实现磁场测量传感器1在径向方向上位置的微调，轴向微调组件8可实现磁场测量传感器1在轴向方向上位置的微调，当梯度线圈所产生的梯度磁场的实际零点与梯度线圈的几何中心不一致时，可通过调整径向微调组件7和轴向微调组件8便于对磁场测量传感器1位置进行微调进而确定梯度线圈所产生的梯度磁场的实际零点位置。
42.在上述实施例基础之上，径向移动组件4包括固定连接的第五支撑板41、第六支撑板42、第七支撑板43和支撑圆盘44，第五支撑板41和第六支撑板42相对设置且位于第一支撑板71和第二支撑板72的内侧，第七支撑板43和支撑圆盘44均固定设于第五支撑板41和第六支撑板42之间，具体地，第七支撑板43和支撑圆盘44均设于第五支撑板41和第六支撑板42的右表面，且支撑圆盘44位于第七支撑板43的上方，第七支撑板43的外壁与第二滑块81固定连接，支撑圆盘44设置有轴向贯穿的第三通孔，第五支撑板41的内侧设置有可滑动的径向移动齿条45，径向移动齿条45的上端设置有传感器支架46，传感器支架46用于安装磁场测量传感器1，通过径向移动齿条45在第五支撑板41上径向滑动，进而实现磁场测量传感器1在梯度线圈内径向移动。
43.具体地，第五支撑板41、第六支撑板42和第七支撑板43为方形板状件，传感器支架46横截面为方形，便于安装磁场测量传感器1。
44.在上述实施例基础之上，第五支撑板41的内壁设置有导轨，径向移动齿条45的背侧设置有与导轨配合的卡槽，以使径向移动齿条45可在导轨上径向滑动，第三通孔穿插设置有齿轮轴47，齿轮轴47的一端设置有与径向移动齿条45啮合的齿轮471，齿轮轴47的另一端连接径向移动盘472，径向移动盘472贴合设于支撑圆盘44的外侧，且径向移动盘472设置有轴向贯穿的第五螺纹孔，第五螺纹孔供用于安装径向移动把手48，径向移动把手48的一
端外周面设置有外螺纹。
45.具体地，支撑圆盘44的直径大于径向移动盘472的直径，支撑圆盘44边缘处标有径向移动刻度，径向移动盘472上标记有起始线。
46.也就是说，顺时针或逆时针转动径向移动把手48，径向移动把手48带动径向移动盘472转动，径向移动盘472带动齿轮轴47转动，由于齿轮轴47设置的齿轮471与径向移动齿条45啮合，进而实现径向移动齿条45和传感器支架46在第五支撑板41上径向滑动，即实现磁场测量传感器1在梯度线圈内径向移动，当磁场测量传感器1径向移动完成后，手握径向移动盘472且旋转径向移动把手48以使径向移动把手48在第五螺纹孔内移动，达到径向移动把手48与支撑圆盘44的表面压紧，进而实现径向移动组件4与支撑圆盘44的固定，防止磁场测量传感器1在径向方向上移动，为了增加径向移动把手48与支撑圆盘44表面的摩擦力，径向移动把手48的端部设置有防滑垫。
47.也就是说，支撑圆盘44边缘处标有径向移动刻度，径向移动盘472上标记有起始线，当径向移动把手48顺时针或逆时针转动时，磁场测量传感器1径向方向移动长度可通过支撑圆盘44的径向移动刻度读取，本技术还提供另外一种实施例，支撑圆盘44边缘处标有起始线，径向移动盘472上标记有径向移动刻度。
48.本技术提供的径向移动组件4、轴向移动组件5和周向旋转组件6实现磁场测量传感器1在梯度磁场坐标系统中径向、轴向和周向的位置调整，实现磁场测量传感器1可移动于梯度磁场坐标系统中的任意坐标位置，移动操作便捷，且径向移动组件4、轴向移动组件5和周向旋转组件6移动精度高，以使梯度磁场测量精度高。
49.在上述实施例基础之上，本技术梯度磁场测量装置的各个零部件的材质为无磁材料，可选地，无磁材料为mc尼龙或者无磁硬质合金。
50.需要说明的是，在本说明书中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体与另一个实体区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体之间存在任何这种实际的关系或者顺序。
51.以上对本发明所提供的一种梯度磁场测量装置进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明原理的前提下，还可以对本发明进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本发明权利要求的保护范围内。

技术特征：
1.一种梯度磁场测量装置，包括磁场测量传感器（1）、与所述磁场测量传感器（1）电连接的上位机及移动所述磁场测量传感器（1）的三维移动平台，所述磁场测量传感器（1）和所述三维移动平台均设于梯度线圈内，其特征在于，所述三维移动平台包括：中心轴（2），所述中心轴（2）的一端设置有外螺纹和滑动槽（21），且所述中心轴（2）通过支撑装置（3）轴向设于所述梯度线圈内；径向移动组件（4），所述径向移动组件（4）设于所述中心轴（2）的端部，所述磁场测量传感器（1）设于所述径向移动组件（4）上，所述径向移动组件（4）可使所述磁场测量传感器（1）在所述梯度线圈内径向移动；轴向移动组件（5），设于所述支撑装置（3）上，所述轴向移动组件（5）可使所述中心轴（2）在所述梯度线圈内轴向移动，所述中心轴（2）轴向移动可使所述磁场测量传感器（1）在所述梯度线圈内轴向移动；周向旋转组件（6），设于所述支撑装置（3）上，所述周向旋转组件（6）可使所述中心轴（2）在所述梯度线圈内周向旋转，所述中心轴（2）周向旋转可使所述磁场测量传感器（1）在所述梯度线圈内周向旋转。2.根据权利要求1所述的梯度磁场测量装置，其特征在于，所述支撑装置（3）包括两个支撑盘（31），两个所述支撑盘（31）的内侧均固设有圆盘（32），两个所述支撑盘（31）和两个所述圆盘（32）均设有贯穿、且位于同一轴线上的中心孔，所述中心孔供用于所述中心轴（2）穿插以使所述中心轴（2）在所述梯度线圈内轴向设置，两个所述支撑盘（31）的外周面均对称设置有手拧螺丝（33）。3.根据权利要求2所述的梯度磁场测量装置，其特征在于，所述轴向移动组件（5）和所述周向旋转组件（6）均设于同一所述支撑盘（31）上，所述周向旋转组件（6）包括设于所述圆盘（32）外侧的第一空心圆盘（61）、设于所述支撑盘（31）外侧的第二空心圆盘（62）和贴合位于所述中心孔内的第一空心圆柱（63），所述第一空心圆柱（63）的两端分别连接所述第一空心圆盘（61）和所述第二空心圆盘（62），所述第一空心圆盘（61）、所述第二空心圆盘（62）和所述第一空心圆柱（63）均设有贯穿、且位于同一轴线上的第一穿插孔，所述第一穿插孔供用于安装所述轴向移动组件（5），所述轴向移动组件（5）供用于所述中心轴（2）轴向穿插设置，所述第二空心圆盘（62）上设置有周向旋转把手（64），所述第一空心圆盘（61）上设置有限位件（65），且所述限位件（65）的延伸端位于所述中心轴（2）的滑动槽（21）内，通过转动所述周向旋转把手（64）可使所述中心轴（2）在所述梯度线圈内周向旋转。4.根据权利要求3所述的梯度磁场测量装置，其特征在于，所述第二空心圆盘（62）上设置有贯穿的第一螺纹孔，所述周向旋转把手（64）安装于所述第一螺纹孔内，且所述周向旋转把手（64）外周面设有外螺纹，所述支撑盘（31）边缘标有旋转角度刻度，所述第二空心圆盘（62）标有起始线。5.根据权利要求4所述的梯度磁场测量装置，其特征在于，所述轴向移动组件（5）包括设于所述第一空心圆盘（61）外侧的第三空心圆盘（51）、设于所述第二空心圆盘（62）外侧的第四空心圆盘（52）和贴合位于所述第一穿插孔内的第二空心圆柱（53），所述第二空心圆柱（53）的两端分别连接所述第三空心圆盘（51）和所述第四空心圆盘（52），所述第三空心圆盘（51）、所述第四空心圆盘（52）和所述第二空心圆柱（53）均设有贯穿、且位于同一轴线上的第二穿插孔，所述第二穿插孔供用于所述中心轴（2）轴向穿插，所述第二空心圆柱（53）的第
二穿插孔设有与所述中心轴（2）外螺纹配合的内螺纹，所述第四空心圆盘（52）上设置有贯穿的第二螺纹孔，所述第二螺纹孔供用于安装轴向移动把手（54），所述轴向移动把手（54）外周面设有外螺纹，所述第二空心圆盘（62）边缘标有轴向移动刻度，所述第四空心圆盘（52）标有起始线。6.根据权利要求1所述的梯度磁场测量装置，其特征在于，所述径向移动组件（4）通过微调装置设于所述中心轴（2）的端部，所述微调装置包括径向微调组件（7）、与所述径向微调组件（7）连接的轴向微调组件（8），所述径向微调组件（7）设置于所述中心轴（2）的端部，所述径向移动组件（4）安装于所述轴向微调组件（8）上。7.根据权利要求6所述的梯度磁场测量装置，其特征在于，所述径向微调组件（7）包括第一支撑板（71）和第二支撑板（72），所述第一支撑板（71）和所述第二支撑板（72）关于所述中心轴（2）对称设置，且所述第一支撑板（71）和所述第二支撑板（72）通过第三支撑板（73）和第四支撑板（74）固定连接，所述第一支撑板（71）和所述第二支撑板（72）的内壁均设置有l型凹槽（75），所述l型凹槽（75）包括相互连通的竖直槽（751）和水平槽（752），所述中心轴（2）的端部固设有第一滑块（76），所述第一滑块（76）可在两个所述竖直槽（751）内径向滑动，所述第一滑块（76）设置有径向贯穿的第三螺纹孔（761），所述第三支撑板（73）设置有径向贯穿的第一通孔（731），所述第一通孔（731）与所述第三螺纹孔（761）位于同一轴线上、且相互连通，所述第一通孔（731）内穿插设置有径向微调轴（77），所述径向微调轴（77）上设置有径向微调旋钮（771）和径向微调限位板（772），所述径向微调旋钮（771）贴合位于所述第三支撑板（73）的上表面，所述径向微调限位板（772）贴合位于所述第三支撑板（73）的下表面，所述径向微调轴（77）的下端设置有外螺纹，以使所述径向微调轴（77）与所述第一滑块（76）螺纹连接。8.根据权利要求7所述的梯度磁场测量装置，其特征在于，所述轴向微调组件（8）包括供用于安装所述径向移动组件（4）的第二滑块（81），所述第二滑块（81）可在两个所述水平槽（752）内轴向滑动，所述第二滑块（81）设置有轴向贯穿的第四螺纹孔，所述第四支撑板（74）设置有轴向贯穿的第二通孔，所述第二通孔与所述第四螺纹孔位于同一轴线上，且所述第二通孔内穿插设置有轴向微调轴（82），所述轴向微调轴（82）上设置有轴向微调旋钮（821）和轴向微调限位板（822），所述轴向微调旋钮（821）贴合位于所述第四支撑板（74）的外侧，所述轴向微调限位板（822）贴合位于所述第四支撑板（74）的内侧，所述轴向微调轴（82）的延伸端设置有外螺纹，以使所述轴向微调轴（82）与所述第二滑块（81）螺纹连接。9.根据权利要求8所述的梯度磁场测量装置，其特征在于，所述径向移动组件（4）包括固定连接的第五支撑板（41）、第六支撑板（42）、第七支撑板（43）和支撑圆盘（44），所述第五支撑板（41）和所述第六支撑板（42）相对设置且位于所述第一支撑板（71）和所述第二支撑板（72）的内侧，所述第七支撑板（43）和所述支撑圆盘（44）均固定设于所述第五支撑板（41）和所述第六支撑板（42）之间，所述第七支撑板（43）的外壁与所述第二滑块（81）固定连接，所述支撑圆盘（44）设置有轴向贯穿的第三通孔，所述第五支撑板（41）的内侧设置有可滑动的径向移动齿条（45），所述径向移动齿条（45）的上端设置有传感器支架（46），所述传感器支架（46）用于安装所述磁场测量传感器（1），通过所述径向移动齿条（45）在所述第五支撑板（41）上径向滑动，进而实现所述磁场测量传感器（1）在所述梯度线圈内径向移动。10.根据权利要求9所述的梯度磁场测量装置，其特征在于，所述第五支撑板（41）的内
壁设置有导轨，所述径向移动齿条（45）的背侧设置有与所述导轨配合的卡槽，以使所述径向移动齿条（45）可在所述导轨上径向滑动，所述第三通孔穿插设置有齿轮轴（47），所述齿轮轴（47）的一端设置有与所述径向移动齿条啮合的齿轮（471），所述齿轮轴（47）的另一端连接径向移动盘（472），所述径向移动盘（472）贴合设于所述支撑圆盘（44）的外侧，且所述径向移动盘（472）设置有轴向贯穿的第五螺纹孔，所述第五螺纹孔供用于安装径向移动把手（48），所述支撑圆盘（44）边缘处标有径向移动刻度，所述径向移动盘（472）上标有起始线。

技术总结
本申请公开了一种梯度磁场测量装置，包括磁场测量传感器、与磁场测量传感器电连接的上位机及移动磁场测量传感器的三维移动平台，三维移动平台包括：中心轴，中心轴通过支撑装置轴向设于梯度线圈内；径向移动组件，磁场测量传感器设于径向移动组件上，径向移动组件可使磁场测量传感器在梯度线圈内径向移动；轴向移动组件，轴向移动组件可使磁场测量传感器在梯度线圈内轴向移动；周向旋转组件，周向旋转组件可使述磁场测量传感器在梯度线圈内周向旋转。通过本申请提供的梯度磁场测量装置，可实现磁场测量传感器在梯度线圈内任意移动，可移动到梯度磁场坐标系中任意位置，进而完成任意区域内梯度磁场的测量。区域内梯度磁场的测量。区域内梯度磁场的测量。


技术研发人员：杨晓丽 张玉昌 王前 马晓鹏 王兆连
受保护的技术使用者：潍坊新力超导磁电科技有限公司
技术研发日：2023.06.14
技术公布日：2023/7/17