一种宽量程磁场探测装置

技术领域

本发明涉及磁场探测技术领域，具体涉及一种宽量程磁场探测装置。

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，探索基于新原理的磁场探测技术有利于拓宽磁场探测的量程。

发明内容

为解决以上问题，本发明提供了一种宽量程磁场探测装置，包括磁体、第一铁轭、第二铁轭、第三铁轭、磁流变弹性体，第一铁轭的底部一端固定连接磁体的一端，第二铁轭的底部一端固定连接磁体的另一端，第三铁轭的两端分别固定连接第一铁轭的顶部一端和第二铁轭的顶部一端，第三铁轭由周期排列的倒空心锥构成，磁流变弹性体置于倒空心锥内，在第二铁轭的侧面设有凹槽。

更进一步地，磁体为电磁体。

更进一步地，倒空心锥为倒空心正四面锥。

更进一步地，倒空心正四面锥底边的垂线方向与第一铁轭和第二铁轭的连线方向平行。

更进一步地，周期为方形周期。

更进一步地，方形周期的方向与倒空心正四面锥底边垂直。

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，链状的轴线与第一铁轭和第二铁轭的连线方向平行。

本发明的有益效果：本发明提供了一种宽量程磁场探测装置，包括磁体、第一铁轭、第二铁轭、第三铁轭、磁流变弹性体，第一铁轭的底部一端固定连接磁体的一端，第二铁轭的底部一端固定连接磁体的另一端，第三铁轭的两端分别固定连接第一铁轭的顶部一端和第二铁轭的顶部一端，第三铁轭由周期排列的倒空心锥构成，磁流变弹性体置于倒空心锥内，在第二铁轭的侧面设有凹槽。本发明中，磁体、第二铁轭、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，不仅改变了第三铁轭中的应力，而且改变了到空心锥顶部的角度，从而改变了第三铁轭的磁阻，进而改变了凹槽内的磁场。本发明通过测量凹槽内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或减少磁流变弹性体的量，以减小凹槽内的磁场强度；当待测磁场比较弱时，可以增强磁体所产生的磁场或增加磁流变弹性体的量，以增强凹槽内的磁场强度。这样一来，本发明能够实现宽量程的磁场探测。

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是一种宽量程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、磁流变弹性体；6、凹槽。

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

本发明提供了一种宽量程磁场探测装置。如图1所示，该宽量程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、磁流变弹性体5。第一铁轭2的底部一端固定连接磁体1的一端，第二铁轭3的底部一端固定连接磁体1的另一端。磁体1为电磁体，用以产生磁场，并且可以通过改变电流实现调控磁场强度的目的。第三铁轭4的两端分别固定连接第一铁轭2的顶部一端和第二铁轭3的顶部一端。也就是说，第三铁轭4被第一铁轭2和第二铁轭3固定并支撑起来。第三铁轭4由周期排列的倒空心锥构成。到空心锥形成凹形的空间。磁流变弹性体5置于倒空心锥内。在第二铁轭3的侧面设有凹槽6。凹槽6还可以穿透第二铁轭3，形成孔，以便在孔内形成均匀的磁场，便于探测。通过测量凹槽6内的磁场，实现监测磁回路中磁场的目的。采用凹槽6的设计，第二铁轭3还能够起到固定并支撑第三铁轭4的作用，使得装置更简洁、更容易制备。

本发明中，磁体1、第二铁轭3、第三铁轭4、第一铁轭构2成磁回路。通过测量凹槽6或孔内的磁场，能够反映出磁回路中的磁场变化。应用时，在待测磁场中，待测磁场作用到磁流变弹性体5，磁流变弹性体5膨胀，不仅改变了第三铁轭4中的应力，而且改变了到空心锥顶部的角度，从而改变了第三铁轭4的磁阻，进而改变了凹槽6内的磁场。本发明通过测量凹槽6内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所产生的磁场或减少磁流变弹性体5的量，以减小凹槽6内的磁场强度；当待测磁场比较弱时，可以增强磁体1所产生的磁场或增加磁流变弹性体5的量，以增强凹槽6内的磁场强度。这样一来，本发明能够实现宽量程的磁场探测。

实施例2

在实施例1的基础上，倒空心锥为倒空心正四面锥。倒空心正四面锥底边的垂线方向与第一铁轭2和第二铁轭3的连线方向平行。周期为方形周期。方形周期的方向与倒空心正四面锥底边垂直。这样一来，当磁流变弹性体5膨胀时，更多的力作用在第三铁轭4中第一铁轭2和第二铁轭3的连线方向，由于第一铁轭2和第二铁轭3的固定作用，第三铁轭4中的应力改变更多，倒空心四面锥顶角的角度也改变更多，从而导致第三铁轭4的磁阻改变更多，从而更多地改变凹槽6内的磁场，从而提高待测磁场探测的灵敏度。

实施例3

在实施例2的基础上，磁流变弹性体6为软磁颗粒。软磁颗粒呈链状排列。链状的轴线与第一铁轭2和第二铁轭3的连线方向平行。这样一来，在待测磁场作用下，磁流变弹性体6主要沿第一铁轭2和第二铁轭3的连线方向膨胀，在第三铁轭4内产生更多的应力，更多地改变第三铁轭4的形貌变化，更多地改变第三铁轭4的磁阻，从而更多地改变凹槽6内的磁场，从而实现待测磁场的高灵敏度探测。

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。