專利名稱：磁懸浮裝置的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及磁懸浮裝置，特別是一種浮體可旋轉的磁懸浮裝置。
據(jù)知加拿大有懸浮地球儀，新加坡有懸浮相架，然而都有自己的不足，例如懸浮地球儀，它的支架采用雙邊框門架，像老式發(fā)條臺鐘，門架上有電磁鐵給“浮體”地球儀上部的永磁體的吸引力與地球儀的重力相平衡，使地球儀懸浮起來，并在支架上用紅外線測距原理對地球儀與門架上端的電磁鐵之間的間隙進行控制，而所有電子線路均在底座箱內(nèi)，其不足之處是電磁鐵結構不佳；紅外線測距控制懸浮間隙不佳；地球儀只能靜態(tài)懸浮，用手工撥轉容易破壞磁吸力與重力的平衡，搖晃后即拋落或吸到頂部；而且懸浮間隙也不能做大(一般小于10毫米)，因此浮空效果不理想；環(huán)境變化，例如溫度變化，供電電壓變化，出現(xiàn)震動都可能使地球儀落下或吸至門架頂部。
本實用新型的目的是為了克服上述缺點，提供一種磁懸浮裝置，浮體不僅可以穩(wěn)定地懸浮，而且可以自動地穩(wěn)定地旋轉，浮體可以是多種形式的。
本實用新型是這樣實現(xiàn)的。一種磁懸浮裝置，包括支架、浮體、底座和電子線路，其特點是所說的支架為一中空的單邊支架；由所說底座向上引伸的支架支撐一電磁盒，該電磁盒內(nèi)垂直安放電磁器件，它是由一棒形鐵磁體及套在其外的線圈構成的；所說底座是一箱體，在箱體內(nèi)近臺面安裝有中心傳感器，偏離它的位置獨立且靠近地安裝偏轉力發(fā)生器和磁感應傳感器；底座箱體內(nèi)還有所述的電子線路；在所說浮體的上端面和下端面上浮體重心線穿過的位置分別安裝永磁體B和永磁體C，在浮體下端面偏離永磁體C適當距離的對稱位置分別安裝永磁體D和永磁體E；當浮體上永磁體B受電磁器件的吸引力而懸空時，上述安裝應使電磁器件、永磁體B、永磁體C和中心傳感器均位于浮體的重心線上，而且永磁體D或E與永磁體C之間的中心距離應等于偏轉力發(fā)生器與中心傳感器之間的中心距離，而偏轉力發(fā)生器與磁感應傳感器靠近，即都應在永磁體D或E的磁作用范圍內(nèi)。所說的電子線路包含有直流電源、主控電路，同步脈沖電路、溫度補償電路、手感補償電路。所說的電磁器件的棒形鐵磁體和線圈的兩端還附有一定大小的片狀鐵磁體；所說的浮體下端面的永磁體C為N極時，中心傳感器的極性應為S極，工作時相互吸引，永磁體D、永磁體E和偏轉力發(fā)生器均為S極，或均為N極。浮體下端面的永磁體C為S極時，中心傳感器的極性應為N極，工作時相互吸引，永磁體D，永磁體E和偏轉力發(fā)生器均為S極，或均為N極。所說的電子線路中主控電路的功率三極管和散熱器均放在遠離底座箱體的支架的頸部；所說的底座箱體內(nèi)還存有可充電的電池組盒、底座背面有電源插座、測量儀表插座工作點調(diào)節(jié)鈕、指示燈。
本實用新型是這樣工作的。
本實用新型接通電源，它的電子線路開始工作，當把浮體用手引入電磁器件和底座臺面上空時，電磁器件與浮體上的永磁體B相互吸引產(chǎn)生足夠的向上提拉力量與浮體的重力平衡而使浮體懸空，由中心傳感器與浮體下端面的永磁體C提供的吸力形成浮體在浮空時縱向定位的糾偏系統(tǒng)，中心傳感器探測浮體懸空時的“浮空”間隙變化情況，產(chǎn)生相應的信號，該信號經(jīng)電子線路和主控電路進行放大，控制并調(diào)整供給電磁器件的線圈的直流電流，即調(diào)整電磁器件對浮體的磁作用力，使浮體能在平衡位置，處于一種動態(tài)平衡。由于電子線路中有穩(wěn)定的直流電源，多種負反饋，包括級間負反饋的整體負反饋，還有溫度補償電路，“手感”補償電路等，因而無論是供電電壓變化，磁懸浮裝置受震動，還是環(huán)境溫度變化，都能有效地保證整機穩(wěn)定地工作，因而浮體能穩(wěn)定地懸浮。
由于磁感應傳感器與偏轉力發(fā)生器很靠近，當浮體轉動使永磁體D或永磁體E接近偏轉力發(fā)生器時，磁感應傳感器受到永磁體D或永磁體E的磁場作用，即發(fā)出一個同步信號經(jīng)觸發(fā)電路形成同步脈沖電流通向偏轉力發(fā)生器線圈產(chǎn)生一個作用于浮體下端的永磁體D或永磁體E磁場力，脈沖地給浮體一個偏轉力使浮體軸向旋轉，在目前裝置情況下，浮體每旋轉一周，偏轉力發(fā)生器可給浮體兩次補充旋轉力，當這個補充的旋轉力與浮體旋轉所受的空氣阻力平衡時，浮體的旋轉速度即可實現(xiàn)穩(wěn)定的平衡，同理，對于較輕的浮體也可只任選一個永磁體D或E，即可達到要求的浮體旋轉速度，對于較重的浮體，要達到理想的旋轉速度，可以增加偏轉力發(fā)生器線圈的電流，或增加永磁體D和永磁體E的布位的數(shù)量，即在一周內(nèi)增加補充旋轉力的次數(shù)來解決。
實踐證明本實用新型的優(yōu)點是1、采用單邊支架，可擴大視野，突出“浮空”效果，不但能美化造型，而且能節(jié)省材料，降低成本。
2、浮體自動地勻速旋轉，而且轉速是可調(diào)的，因而可以根據(jù)不同類別的浮體的需要來調(diào)整浮體旋轉的角速度，浮空的總間隙可在2至6厘米之內(nèi)，具有明顯的浮空效果和動感，是一種很吸引人的工藝技術。
3、浮體可作多種多樣的變換(1)工藝品類花蘭、透明工藝品、高檔擺飾、禮品等；(2)商品廣告展示類；(3)新型浮空玩具類；(4)浮空地球儀、球類；(5)臺燈型浮空產(chǎn)品類。
4、同一臺磁懸浮裝置也可變換多種浮體，因而具有多功能的特點。
5、由于本實用新型具有良好的電子控制線路，使之可在炎熱和酷冷的環(huán)境下，供電電壓有所波動的地方以及整體裝置受某些振動等情況下都能穩(wěn)定地運轉。
6、很明顯，在所說底座和支架上引進美術設計，光彩投光設計與增加音響等，本實用新型即可演化成各種各樣的藝術品，具有廣泛的應用前景。
下面結合實施例及附圖對本實用新型作進一步說明。


圖1本實用新型實施例一的外觀示意圖。
圖2本實用新型實施例一結構關系示意圖。
圖3實施例一背面示意圖。
圖4本實用新型電路框圖。
圖5本實用新型實施例二外觀示意圖。
圖6本實用新型實施例三外觀示意圖。
圖7本實用新型實施例四外觀示意圖。
圖1、圖2、圖3分別是本實用新型實施一的外觀示意圖、結構關系圖，背面示意圖。本實用新型的磁懸浮裝置包括電磁盒1、支架2、浮體3、底座4和電子線路5五部分，所說的支架2為一中空的單邊支架，由所說底座4向上引伸的支架2支撐一電磁盒1，該電磁盒1內(nèi)垂直安放電磁器件10，它是由一棒形鐵磁體11和套在其外的線圈12及其兩端貼著直徑更大的片狀鐵磁體13所構成，所說的底座4是一箱體，在箱體內(nèi)近臺面41的中央安放有中心傳感器44，偏離中央一定距離獨立且靠近地安裝了偏轉力發(fā)生器45和磁感傳感器46，所說的中心傳感器44的中芯是永磁體，外圍是線圈，所說的偏轉力發(fā)生器45是外圍是線圈，中芯可以用磁性體或空芯。底座4箱體內(nèi)還安裝了電子線路5的印刷電路板47，電池盒48，底座4的背面43上有指示燈431、電流工作點調(diào)節(jié)口432、電源插座口433、測量儀表插座口434、電壓工作點調(diào)節(jié)口435。在所說浮體3的上端面和下端面上浮體3重心線穿過的位置分別安裝永磁體B31和永磁體C33，在浮體3下端面偏離永磁體C33適當距離的對稱位置分別安裝永磁體D32和永磁體E34，當浮體3上永磁體B31受電磁器件10的吸引力而懸浮時，上述元件的安裝應使電磁器件10、永磁體B31、永磁體C33和中心傳感器44均位于浮體3的重心線上，而且永磁體D32或E34與永磁體C33之間的中心距離等于偏轉力發(fā)生器45與中心傳感器44之間的中心距離，而偏轉力發(fā)生器45與磁感應傳感器46靠近，即都在永磁體D32或E34的磁作用范圍內(nèi)。
圖4是本實用新型電路框圖，圖中12—電磁器件線圈 44—中心傳感器45—偏轉力發(fā)生器 46—磁感應傳感器501—電源(或電池組電源)503—LC振蕩電路504—微積分放大級505—“工作點”調(diào)控電路(不平衡電橋)506—功放級508—負反饋電路509—“手感”補償電路 510—溫度傳感器511—溫度補償電路 512—觸發(fā)電路513—功放電路本實用新型采用安全低電壓供電，市電220伏經(jīng)變壓器變壓，橋式整流，先經(jīng)穩(wěn)壓管予穩(wěn)壓到穩(wěn)壓器，得到對“另端”的直流電源501，供集成電路IC及控制電路用，此電源應較穩(wěn)定。由中心傳感器44，對浮體3的磁感應，經(jīng)LC電路503、微積分放大504、工作點調(diào)控電路505和功率放大506，嚴格控制電磁器件10的線圈12的電流，由溫度傳感器510調(diào)控的溫度補償電路511對工作點進行參數(shù)自動調(diào)節(jié)，以適合-20℃—160℃內(nèi)整機正常運行，為方便客戶在本實用新型開機后，手工把浮體3置入應有部位，采用手感補償電路509，令使用者操作方便，本電路在各級內(nèi)部，特別是在功放級506和其前級工作點調(diào)控電路505之間，采用了不同深度的負反饋，有效地穩(wěn)定了工作狀態(tài)。磁感應傳感器46接受到浮體3起紿轉動時發(fā)來的同步信號，經(jīng)觸發(fā)電路512，功放電路513，對偏轉力發(fā)生器45的線圈供電，產(chǎn)生磁力，作用于浮體3上對應的永磁體D或E，促成浮體以一定角速度勻速自動旋轉。
圖5是本實用新型實施例二浮空工藝的花藍浮體的外觀示意圖。
圖6是本實用新型實施例三浮空商品展示廣告的商品浮體的外觀示意圖。
圖7是本實用新型實施例四浮空地球儀或球類浮體的外觀示意圖。
總之，本實用新型中浮體不僅能穩(wěn)定地懸浮，而且能勻速地旋轉，本實用新型可演化成各種各樣的藝術，如懸浮的工藝品，浮空商品廣告、浮空玩具等，具有廣泛的應用前景。
權利要求1.一種磁懸浮裝置，包括支架(2)、浮體(3)、底座(4)和電子線路(5)，其特征在于所說的支架(2)為一中空的單邊支架；由所說底座(4)向上引伸的支架(2)支撐一電磁盒(1)，該電磁盒(1)內(nèi)垂直安放電磁器件(10)，它是由一棒形鐵磁體(11)及套在其外的線圈(12)構成的；所說底座(4)是一箱體，在箱體內(nèi)近臺面(41)安裝有中心傳感器(44)，偏離它的位置獨立且靠近地安裝偏轉力發(fā)生器(45)和磁感應傳感器(46)，底座(4)箱體內(nèi)還有所述的電子線路(5)；在所說浮體(3)的上端面和下端面上浮體(3)重心線穿過的位置分別安裝永磁體B(31)和永磁體C(33)，在浮體(3)下端面偏離永磁體C(33)適當距離的對稱位置分別安裝永磁體D(32)和永磁體E(34)；當浮體(3)上永磁體B(31)受電磁器件(10)的吸引力而懸空時，上述安裝應使電磁器件(10)、永磁體B(31)、永磁體C(33)和中心傳感器(44)均位于浮體(3)的重心線上，而且永磁體D(32)或E(34)與永磁體C(33)之間的中心距離應等于偏轉力發(fā)生器(45)與中心傳感器(44)之間的中心距離，而偏轉力發(fā)生器(45)與磁感應傳感器(46)靠近，即都應在永磁體D(32)或E(34)的磁作用范圍內(nèi)；所說的電子線路(5)包含有直流電源(51)、主控電路(52)、同步脈沖電路(53)、溫度補償電路(54)、手感補償電路(55)。
2.根據(jù)權利要求1所述的磁懸浮裝置，其特征是所說的電磁器件(10)的棒形鐵磁體(11)和線圈(2)的兩端還可以附有片狀或扁平形鐵磁體或永磁體(13)。
3.根據(jù)權利要求1所述的磁懸浮裝置，其特征在于所說的浮體(3)下端面的永磁體C(33)為N極時，中心傳感器(44)的極性應為S極，工作時相互吸引，永磁體D(32)、永磁體E(34)和偏轉力發(fā)生器(45)均為S極，或均為N極。
4.根據(jù)權利要求1所述的磁懸浮裝置，其特征在于浮體(3)下端面的永磁體C(33)為S極時，中心傳感器(44)的極性應為N極，工作時相互吸引，永磁體D(32)，永磁體E(34)和偏轉力發(fā)生器(45)均為S極，或均為N極。
5.根據(jù)權利要求1所述的磁懸浮裝置，其特征在于所說的電子線路(5)中主控電路(52)的功率三極管和散熱器均放在遠離底座(4)箱體的支架(2)的頸部。
6.根據(jù)權利要求1或2或3或4或5所述的磁懸浮裝置，其特征在于所說的底座(4)箱體內(nèi)還存有干電池盒、底座(4)背面(43)有電指示燈(431)、電源工作點調(diào)節(jié)口(432)、電源插座口(433)、測量儀表插座(434)、電壓工作點調(diào)節(jié)口(435)。
專利摘要一種磁懸浮裝置,包括電磁盒、支架、浮體、底座和相應的電子線路,在本裝置中浮體不僅能穩(wěn)定地懸浮,而且能勻速地旋轉,該裝置可演化成各種各樣的藝術品,如工藝品,商品廣告展示、新型浮空玩具、浮空地球儀、臺燈型浮空產(chǎn)品等,具有廣泛的應用前景。
文檔編號H02N15/00GK2402058SQ9925231
公開日2000年10月18日 申請日期1999年12月29日 優(yōu)先權日1999年12月29日
發(fā)明者唐建一 申請人:唐建一