一种基于磁回路的磁场探测装置的制作方法

本发明涉及磁场探测技术领域，具体涉及一种基于磁回路的磁场探测装置。

背景技术：

磁场探测涉及工程技术中的多个领域。传统磁场探测技术的量程窄，并且不利于在水下等复杂环境的应用。

技术实现要素：

为解决以上问题，本发明提供了一种基于磁回路的磁场探测装置，包括磁体、第一铁轭、第二铁轭、第三铁轭、缝隙、磁流变弹性体，第一铁轭的一端固定连接磁体的一端，第一铁轭的另一端固定连接第三铁轭的一端，第三铁轭为弧形，第二铁轭的一端固定连接磁体的另一端，第三铁轭的另一端与第二铁轭的另一端之间设有缝隙，在第三铁轭内设有空腔，磁流变弹性体填充空腔。

更进一步地，磁体为电磁体。

更进一步地，空腔的个数为多个。

更进一步地，空腔的体积不相等。

更进一步地，空腔沿第三铁轭的弧线方向排布。

更进一步地，磁流变弹性体为软磁颗粒。

更进一步地，软磁颗粒呈链状排列。

更进一步地，链状的轴线沿第三铁轭的弧线方向。

更进一步地，空腔的表面为粗糙表面。

本发明的有益效果：本发明提供了一种基于磁回路的磁场探测装置，包括磁体、第一铁轭、第二铁轭、第三铁轭、缝隙、磁流变弹性体，第一铁轭的一端固定连接磁体的一端，第一铁轭的另一端固定连接第三铁轭的一端，第三铁轭为弧形，第二铁轭的一端固定连接磁体的另一端，第三铁轭的另一端与第二铁轭的另一端之间设有缝隙，在第三铁轭内设有空腔，所述磁流变弹性体填充空腔。本发明中，磁体、第二铁轭、缝隙、第三铁轭、第一铁轭构成磁回路。应用时，在待测磁场中，待测磁场作用到磁流变弹性体，磁流变弹性体膨胀，不仅改变了空腔的尺寸，而且改变第三铁轭的应力，从而改变了第三铁轭的磁阻，进而改变了缝隙处的磁场。通过测量缝隙处的磁场实现待测磁场探测。当待测磁场比较强时，可以减弱磁体所产生的磁场的强度，以减小缝隙处的磁场强度；当待测磁场比较弱时，可以增强磁体所产生的磁场的强度，以增强缝隙处的磁场强度。这样一来，本发明能够实现宽量程的磁场探测。本发明是基于磁回路的，并且作为敏感物质的磁流变弹性体置于第三铁轭内，因此本发明方便在水下及其他恶劣环境中的应用，外界环境的影响小。

以下将结合附图对本发明做进一步详细说明。

附图说明

图1是一种基于磁回路的磁场探测装置的示意图。

图中：1、磁体；2、第一铁轭；3、第二铁轭；4、第三铁轭；5、缝隙；6、磁流变弹性体。

具体实施方式

为进一步阐述本发明达成预定目的所采取的技术手段及功效，以下结合附图及实施例对本发明的具体实施方式、结构特征及其功效，详细说明如下。

实施例1

本发明提供了一种基于磁回路的磁场探测装置。如图1所示，该基于磁回路的磁场探测装置包括磁体1、第一铁轭2、第二铁轭3、第三铁轭4、缝隙5、磁流变弹性体6。磁体1为电磁体，用以产生磁场，并且磁场的强度可调。第一铁轭2的一端固定连接磁体1的一端，第一铁轭2的另一端固定连接第三铁轭4的一端。第三铁轭4为弧形。第二铁轭3的一端固定连接磁体1的另一端。第三铁轭4的另一端与第二铁轭3的另一端之间设有缝隙5。在第三铁轭4内设有空腔，磁流变弹性体6填充空腔。磁流变弹性体6为软磁颗粒，软磁颗粒呈链状排列，链状的轴线沿第三铁轭4的弧线方向。在待测磁场的作用下，磁流变弹性体6膨胀。当链状的轴线沿第三铁轭4的弧线方向时，磁流变弹性体6产生力的方向主要沿第三铁轭4的弧形方向。这样一来，在第三铁轭4内产生沿第三铁轭4弧线方向的应力。

本发明中，磁体1、第二铁轭3、缝隙5、第三铁轭4、第一铁轭2构成磁回路。应用时，在待测磁场中，待测磁场作用到磁流变弹性体6，磁流变弹性体6膨胀，不仅改变了空腔的尺寸，而且改变第三铁轭4的应力，从而改变了第三铁轭4的磁阻，进而改变了缝隙5处的磁场。通过测量缝隙5处的磁场实现待测磁场探测。当待测磁场比较强时，可以减弱磁体1所产生的磁场的强度，以减小缝隙5处的磁场强度；当待测磁场比较弱时，可以增强磁体1所产生的磁场的强度，以增强缝隙5处的磁场强度。这样一来，本发明能够实现宽量程的磁场探测。本发明是基于磁回路的，并且作为敏感物质的磁流变弹性体6置于第三铁轭4内，因此本发明方便在水下及其他恶劣环境中的应用，外界环境的影响小。

实施例2

在实施例1的基础上，空腔的个数为多个，空腔的体积不相等。空腔沿第三铁轭4的弧线方向排布。多个空腔造成了第三铁轭4中的多种磁路。当磁力线在第三铁轭4中穿过时，磁场线沿着这些磁路传播。这样一来，当磁流变弹性体6在待测磁场的作用下膨胀时，磁流变弹性体6不仅改变了空腔侧面的应力，而且改变了相邻空腔间的应力。如此一来，磁流变弹性体6的膨胀还改变了第三铁轭4中磁路的串联或者并联状态，从而更多地改变了第三铁轭4的磁阻，从而更多地改变了缝隙5处的磁场，从而提高磁场探测的灵敏度。

实施例3

在实施例1或2的基础上，空腔的表面为粗糙表面。这样一来，磁流变弹性体6与空腔表面具有更多的接触面积，增强了磁流变弹性体6与第三铁轭4的作用。当磁流变弹性体6膨胀时，能够更多地改变第三铁轭4的应力，从而更多地改变第三铁轭4的磁阻，从而更多地改变缝隙5处的磁场，从而提高磁场探测的灵敏度。

以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

技术特征：

1.一种基于磁回路的磁场探测装置，其特征在于，包括：磁体、第一铁轭、第二铁轭、第三铁轭、缝隙、磁流变弹性体，所述第一铁轭的一端固定连接所述磁体的一端，所述第一铁轭的另一端固定连接所述第三铁轭的一端，所述第三铁轭为弧形，所述第二铁轭的一端固定连接所述磁体的另一端，所述第三铁轭的另一端与所述第二铁轭的另一端之间设有缝隙，在所述第三铁轭内设有空腔，所述磁流变弹性体填充所述空腔。

2.如权利要求1所述的基于磁回路的磁场探测装置，其特征在于：所述磁体为电磁体。

3.如权利要求2所述的基于磁回路的磁场探测装置，其特征在于：所述空腔的个数为多个。

4.如权利要求3所述的基于磁回路的磁场探测装置，其特征在于：所述空腔的体积不相等。

5.如权利要求4所述的基于磁回路的磁场探测装置，其特征在于：所述空腔沿所述第三铁轭的弧线方向排布。

6.如权利要求1-5任一项所述的基于磁回路的磁场探测装置，其特征在于：所述磁流变弹性体为软磁颗粒。

7.如权利要求6所述的基于磁回路的磁场探测装置，其特征在于：所述软磁颗粒呈链状排列。

8.如权利要求7所述的基于磁回路的磁场探测装置，其特征在于：所述链状的轴线沿所述第三铁轭的弧线方向。

9.如权利要求8所述的基于磁回路的磁场探测装置，其特征在于：所述空腔的表面为粗糙表面。

技术总结
本发明涉及磁场探测技术领域，具体提供了一种基于磁回路的磁场探测装置，包括磁体、第一铁轭、第二铁轭、第三铁轭、缝隙、磁流变弹性体，第一铁轭的一端固定连接磁体的一端，第一铁轭的另一端固定连接第三铁轭的一端，第三铁轭为弧形，第二铁轭的一端固定连接磁体的另一端，第三铁轭的另一端与第二铁轭的另一端之间设有缝隙，在第三铁轭内设有空腔，磁流变弹性体填充空腔。本发明能够实现宽量程的磁场探测，并且本发明方便在水下及其他恶劣环境中的应用，外界环境的影响小。

技术研发人员：不公告发明人
受保护的技术使用者：金华伏安光电科技有限公司
技术研发日：2020.10.09
技术公布日：2021.01.05