一種基于磁流變液的磁場強(qiáng)度測量儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種基于磁流變液的磁場強(qiáng)度測量儀。該裝置是由數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)顯示器、導(dǎo)線、測筆組成，其中該裝置中的測筆是由測頭、手柄組成。測頭是該裝置的核心部件，它是由蒙蓋、二極管、磁流變液、有機(jī)玻璃容器、光照強(qiáng)度測量儀、端蓋、抗震橡膠環(huán)、圓柱環(huán)、螺釘組成。當(dāng)周圍有磁場存在，磁流變液由原來的New?ton流體向高粘度、低流動性的Bingham流體過度。磁流變液中的鐵磁性顆粒在零磁場強(qiáng)度的環(huán)境下是雜亂無章地分布在載液中，透光度非常小，當(dāng)有外加磁場，鐵磁性顆粒隨著磁場方向成鏈，鏈與鏈之間形成間隙，從而磁流變液的透光度變的更大。利用磁流變液在不同磁場強(qiáng)度的環(huán)境下透光度不同來測量磁場強(qiáng)度的大小。
【專利說明】一種基于磁流變液的磁場強(qiáng)度測量儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及磁場強(qiáng)度測量儀器件，尤其是涉及一種基于磁流變液的磁場強(qiáng)度測量儀器件。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著人們對磁場以及有關(guān)磁場方面的研究越來越深入，磁場強(qiáng)度測量儀已經(jīng)成為人們在科研中不可或缺的一部分，同時人們對磁場強(qiáng)度測量儀這個通用工具的要求越來越高。正因為如此，現(xiàn)今市面上充斥著各種各樣的、原理不同的磁場強(qiáng)度測量儀。用的比較普遍，儀器比較成熟的就是高斯計，它采用流行的單片微處理器技術(shù)和高分辨率、高線性的霍爾效應(yīng)器件，廣泛應(yīng)用于各種磁性器件的表面場測試，此外還有許多其他類型的磁場強(qiáng)度測量儀器，但從原理上講都是大同小異的。事實上，如2013年I月6日授予張海濤等人的專利N0.201320005212.X所述，一種典型的磁場強(qiáng)度測量儀包括信號源設(shè)備、霍爾傳感器等，都是基于霍爾效應(yīng)。
[0003]但是大多數(shù)拉力器都存在若干缺點(diǎn)。例如，量程范圍比較小:0-200mT毫特斯拉-2000mT毫特斯拉，被測磁場的環(huán)境溫度范圍比較窄:5 °C -40 °C，相對濕度需要在20% -80% (無凝露)之間方可準(zhǔn)確測量。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0004]本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一臺量程范圍大、工作環(huán)境溫度范圍寬，從而能在不同環(huán)境下工作的磁場強(qiáng)度測量儀。
[0005]為了有效的解決磁場強(qiáng)度測量儀的如上所述的不足，本發(fā)明是按如下方式來實現(xiàn)的:該裝置是由數(shù)據(jù)處理器，數(shù)據(jù)顯示器，導(dǎo)線，測筆組成。其中該裝置中的測筆是由測頭，手柄組成。測頭是該裝置的核心部件，它是由蒙蓋，二極管，磁流變液，有機(jī)玻璃容器，光照強(qiáng)度測量儀，端蓋，抗震橡膠環(huán)，圓柱環(huán)，螺釘組成。蒙蓋與圓柱環(huán)，端蓋與圓柱環(huán)都采用螺釘連接。磁流變液充滿于有機(jī)玻璃和蒙蓋之間，通過圓柱環(huán)，有機(jī)玻璃，蒙蓋，抗震橡膠環(huán)密封。光照強(qiáng)度測量儀通過抗震橡膠環(huán)固定在端蓋和有機(jī)玻璃之間。二極管是采用能發(fā)出頻率較高，穿透性更強(qiáng)的紫光的裝置。磁流變液由鐵磁性顆粒，載液，添加劑組成。當(dāng)周圍有磁場存在，磁流變液由原來的New ton流體向高粘度、低流動性的Bingham流體過度，隨著
磁場強(qiáng)度的不同，磁化的程度也是--對應(yīng)的。磁流變液中的鐵磁性顆粒在零磁場強(qiáng)度的
環(huán)境下是雜亂無章地分布在載液中，透光度非常小，當(dāng)有外加磁場，鐵磁性顆粒隨著磁場方向成鏈，鏈與鏈之間形成間隙，從而磁流變液的透光度變的更大。利用磁流變液在不同磁場強(qiáng)度的環(huán)境下透光度不同來測量磁場強(qiáng)度的大小，實現(xiàn)了更精確、更智能的磁場強(qiáng)度測量。
[0006]本發(fā)明所述的一種基于磁流變液的磁場強(qiáng)度測量儀的積極效果在于:改變原來的利用霍爾效應(yīng)來測量磁場強(qiáng)度的原理，利用磁流變液在磁場中流變特性會改變，鐵磁性顆粒隨著磁場方向成鏈，鏈與鏈之間形成間隙，從而改變磁流變液的透光度的原理來測量磁場強(qiáng)度。由于磁場變液的特性，如工作溫度范圍可達(dá)到_40°C -150°C，使得測量儀的工作溫度范圍大大提高。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0007]圖1為磁流變液的成鏈過程。
[0008]圖2為本發(fā)明整體外觀結(jié)構(gòu)示意圖。
[0009]圖3為本發(fā)明的工作原理示意圖。
[0010]圖4為本發(fā)明的核心裝置測頭的結(jié)構(gòu)簡圖。
【具體實施方式】
[0011]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步詳細(xì)說明。
[0012]在圖1中，本發(fā)明一種基于磁流變液的磁場強(qiáng)度測量儀所采用的MRF-132LD磁流變液是由鐵磁性顆粒1、載液和添加劑2均勻混合而成。
[0013]在圖2中，本發(fā)明一種基于磁流變液的磁場強(qiáng)度測量儀裝置，其整體結(jié)構(gòu)是由電源6、導(dǎo)線7、測筆8、數(shù)據(jù)處理器4、數(shù)據(jù)顯示器5組成。
[0014]在圖3中，本發(fā)明一種基于磁流變液的磁場強(qiáng)度測量儀裝置，電源6連接在蒙蓋11兩端的接頭10上，使二極管12發(fā)紫光，通過測頭9的一系列能量傳遞，最終通過光照強(qiáng)度測量儀15把數(shù)據(jù)傳給數(shù)據(jù) 處理器4，經(jīng)過處理后的數(shù)據(jù)傳到數(shù)據(jù)顯示器5上顯示出來。
[0015]在圖4中，本發(fā)明一種基于磁流變液的磁場強(qiáng)度測量儀裝置的核心部分測頭9，它是由蒙蓋11、二極管12、磁流變液13、有機(jī)玻璃容器14、光照強(qiáng)度測量儀15、端蓋16、抗震橡膠環(huán)17、圓柱環(huán)18、螺釘19組成。二極管是采用能發(fā)出頻率較高、穿透性更強(qiáng)的紫光的
>j-U ρ?α裝直。
[0016]二極管12處于通電狀態(tài)，發(fā)射出頻率較高、穿透性更強(qiáng)的紫光，穿過磁流變液13。此時如果側(cè)頭9處于零磁場強(qiáng)度環(huán)境下，其中的磁流變液13下的鐵磁性顆粒I雜亂無章地分布在載液2中，能透過磁流變液13的紫光很少，使得光照強(qiáng)度測量儀15檢測到的紫光微弱，將這個數(shù)據(jù)傳遞給數(shù)據(jù)處理器4，數(shù)據(jù)處理器4內(nèi)部儲存了 MRF-132LD磁流變液13的透光度與磁場強(qiáng)度的關(guān)系，將傳來的數(shù)據(jù)與內(nèi)存的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比得出一個數(shù)據(jù)，最后將這個數(shù)據(jù)在數(shù)據(jù)顯示器5上顯示出來。隨著環(huán)境磁場強(qiáng)度的改變，磁流變液13的流變行為隨之改變，成鏈程度隨之改變，最終影響磁流變液13的透光度，這樣光照強(qiáng)度測量儀15所接收的光照強(qiáng)度也隨之變化，從而對應(yīng)地輸出不同的數(shù)據(jù)，再傳到數(shù)據(jù)處理器4進(jìn)行對比，將對比結(jié)果輸出到顯示器5上供用戶看。由于磁流變液13能穩(wěn)定的工作溫度范圍為-40°C _150°C，因此本裝置可在此溫度范圍下能精確地測量環(huán)境的磁場強(qiáng)度。
【權(quán)利要求】
1.一種基于磁流變液的磁場強(qiáng)度測量儀，該裝置是由數(shù)據(jù)處理器、數(shù)據(jù)顯示、導(dǎo)線、測筆組成，其中該裝置中的測筆是由測頭、手柄組成；測頭是該裝置的核心部件，它是由蒙蓋、二極管、磁流變液、有機(jī)玻璃容器、光照強(qiáng)度測量儀、端蓋、抗震橡膠環(huán)、圓柱環(huán)、螺釘組成；其特征在于:磁流變液(13)充滿于有機(jī)玻璃(14)和蒙蓋(11)之間，通過圓柱環(huán)(18)、有機(jī)玻璃(14)、蒙蓋(11)和抗震橡膠環(huán)(17)密封，光照強(qiáng)度測量儀(15)通過抗震橡膠環(huán)(17)固定在端蓋(16)和有機(jī)玻璃(14)之間。
2.如權(quán)利要求1所述一種基于磁流變液的磁場強(qiáng)度測量儀裝置，其特征在于:磁流變液(13)采用美國Lord公司所研制的MRF-132LD。
3.如權(quán)利要求1所述一種基于磁流變液的磁場強(qiáng)度測量儀裝置，其特征在于:二極管(12)采用能發(fā)射出頻率較高、透光度較強(qiáng)的紫光的裝置且固定在蒙蓋(11)上面。
【文檔編號】G01R33/032GK203705628SQ201420113888
【公開日】2014年7月9日 申請日期:2014年3月9日 優(yōu)先權(quán)日:2014年3月9日
【發(fā)明者】高春甫, 張廣, 孫美娜, 鄧紹泰, 黃鵬, 任韶卿, 季海峰 申請人:浙江師范大學(xué)