CN104252806A - 磁性流体演示装置 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种磁性流体演示装置，其特征在于，具有：容器，其用于盛装磁性流体；铁芯，其穿过所述容器的底部，包括，露出于所述容器的磁性流体液面之上的演示部，和位于所述容器中的磁性流体液面之下的连接部；以及励磁线圈，其位于所述容器中的磁性流体液面之下，与所述连接部连接，在所述励磁线圈中流过电流时，在所述铁芯的内部和周围形成磁场，可使磁性流体以多针刺形状在所述演示部表面移动。在对励磁线圈通电时，可在演示部内部和周围形成磁场，从而可使磁性流体形成针刺形状在演示部表面移动，具有良好的视觉效果。

Description

磁性流体演示装置

技术领域

本发明涉及一种磁性流体演示装置，具体为，涉及一种能够利用磁性流体形成变化造型的演示装置。

背景技术

所谓磁性流体，是指同时具有磁体性质和流体性质的物质，由于其同时具有磁体性质和流体性质，因此，在很多技术领域得到广泛应用。

作为磁性流体演示装置，也同样利用磁性流体特有的特性，通过将磁性流体置于磁场内，使自由液面则会呈现出复杂的立体形状。作为这样的演示装置，例如有专利文献1中公开的技术。

专利文献1所记载的磁性流体演示装置包括，盛装磁性流体的容器，和设置在容器底部的电磁铁。通过对电磁铁通电，可在磁场的作用下，在容器内的磁性流体液面上形成磁性流体组成的针刺状的造型。该演示装置所演示的造型中，磁性流体形成的针刺形状的针刺体呈簇状，簇的大小及针刺体的长度和粗细因电磁铁的磁场强度而发生变化。并可配合设置在磁性流体液面上方与之对置的另一电磁铁磁极，实现在更大的空间范围内进行演示的视觉效果。该磁性流体演示装置可伴随音乐而变化一同进行演示，从而得到完美的听视觉效果。

但是，利用该专利文献1的演示装置，仅能演示使磁性流体形成成簇的针刺状的造型。

现有技术文献

专利文献

专利文献1：国际公开WO02/068217A1

发明内容

本发明目的在于提供一种磁性流体演示装置，其可形成不同于上述现有技术的磁性流体的造型并进行演示，具有良好的视觉效果。

本发明的磁性流体演示装置，其特征在于，具有：容器，其用于盛装磁性流体，铁芯，其穿过所述容器的底部，包括，露出于所述容器的磁性流体液面之上的演示部；和位于所述容器中的磁性流体液面之下的连接部，以及励磁线圈，其位于所述容器中的磁性流体液面之下，与所述连接部连接，在所述励磁线圈中流过电流时，在所述铁芯的内部和周围形成磁场，可使磁性流体以多针刺形状在所述演示部表面移动。

根据如上所述磁性流体演示装置，由于设置有露出于磁性流体液面的演示部，因此，在对励磁线圈通电时，可在演示部周围形成磁场，从而可使磁性流体形成针刺形状在演示部表面移动，具有良好的视觉效果。

优选本发明的磁性流体演示装置，在所述演示部表面形成有，相对于磁性流体具有不浸润性的涂层。

根据如上所述磁性流体演示装置，可保持演示部表面清洁，并可使用与磁性流体颜色不同的非浸润涂层覆盖演示部表面，由此能够在进行磁性流体的造型演示时，更清晰地分辨磁性流体在演示部表面运动变化的姿态。

优选本发明的磁性流体演示装置，在所述演示部表面具有用于限制磁性流体的移动路径的槽，在所述励磁线圈被供给电流时，磁性流体在所述演示部表面沿着靠近所述槽的边缘处移动。

根据如上所述磁性流体演示装置，由于在演示部表面形成有槽，因此，在演示部表面的沿着靠近该槽的附近处磁场强度分布集中，形成沿着该槽两侧附近的磁性流体移动路径，可有效地使磁性流体在演示部表面按由该槽限制的移动路径移动。

优选本发明的磁性流体演示装置，具有：泵，其从所述容器吸入磁性流体；和输送路，其与所述泵的排出口相连，将从所述泵排出的磁性流体输送至所述演示部顶部或中间部位，使磁性流体可沿所述演示部表面回流至所述容器。并且，优选所述输送路为，设置在所述铁芯内部，从所述铁芯下部连通至所述演示部顶部的通孔；或为，设置在所述铁芯外部，将有所述泵排出的磁性流体引导至所述演示部顶部的导管。

根据如上所述磁性流体演示装置，通过设置泵和输送路，将磁性流体输送至演示部顶部或中间部位，可使磁性流体遍布其之下的演示部表面，在对励磁线圈通电，而在演示部内部和外部形成磁场时，可迅速地在演示部表面呈现由磁性流体形成的针刺形状。

优选在本发明的磁性流体演示装置中，所述演示部形成为，从底部到顶部直径变小的圆锥体形

通过使演示部形成为从底部到顶部直径变小的圆锥体形，可在对励磁线圈通电并增大电流，而在演示部内部和外部形成磁场并使磁场增强时，可使磁性流体形成的针刺体形状沿演示部表面从底部向顶部上升移动，并遍及演示部的整个表面，并可在减小励磁线圈的电流，使演示部外部的磁场减弱时，可使遍及演示部表面的磁性流体形成的针刺形状下降。从而可通过控制励磁线圈中的电流，可任意地使磁性流体形成的针刺形状在演示部表面上升或下降，可得到良好的视觉效果，当与音乐同步进行演示时，可得到良好的视听觉效果。

进一步优选在磁性流体演示装置中，在所述演示部表面形成有从所述演示部的底部向顶部呈螺旋形设置的、用于限定磁性流体的移动路径的槽，在所述励磁线圈被供给电流时，磁性流体在所述演示部表面沿着靠近所述槽的边缘处以由所述槽限定的螺旋路径移动。

根据如上所述磁性流体演示装置，由于在演示部表面形成有槽，因此，在演示部表面的沿着靠近该槽的附近处磁场强度分布集中，形成沿着该槽两侧附近的磁性流体移动路径，可有效地使磁性流体在演示部表面按由该槽限制的移动路径移动。通过使该槽形成为从螺旋形，而限制磁性流体在演示部表面的移动路径，在对励磁线圈通电并改变电流大小时，形成在演示部内部和周围的磁场，可使磁性流体形成的针刺体沿螺旋形的槽两侧以螺旋形的路径旋转上升或下降，可进一步增强演示时的视觉效果。

优选磁性流体演示装置，具有密封覆盖所述容器和所述演示部的透明罩。

根据如上所述磁性流体演示装置，通过设置透明罩，可将磁性流体密封于透明罩内，使得该演示装置更易于携带，防止在被触碰时使磁性流体散落而使装置受损，因而能够在更多场合下进行演示。

另外，优选在所述透明罩内封入有磁性流体，和与该磁性流体不相溶的且密度小于该磁性流体的透明流体。

根据如上所述磁性流体演示装置，由于在透明罩内除磁性流体外，还封入密度更小的透明流体，因此，可借助该透明流体给磁性流体提供浮力，使磁性流体所形成的针刺体的形状扩大，得到更好的视觉效果。

另外，优选在所述透明罩的内表面形成有至少相对于所封入的流体具有不浸润性的透明涂膜。

该透明罩可以是玻璃透明罩，并且当在透明罩内表面涂布透明材质的相对于磁性流体具有不浸润性的涂膜时，不会使磁性流体滞留在透明罩内表面，能够保证透明罩内表面清洁，不影响对磁性流体造型进行演示的视觉效果。

附图说明

图1是本发明第一实施方式的磁性流体演示装置的结构示意图。

图2表示在对励磁线圈通电时，圆锥形演示部表面的磁场强度分布的曲线图。

图3是表示磁性流体形成的针刺体所受的力的示意图。

图4是本发明第二实施方式的磁性流体演示装置的结构示意图。

图5是在对第二实施方式的磁性流体演示装置通电时形成的磁性流体造型的照片。

图6是本发明变形例1的磁性流体演示装置的结构示意图。

图7是本发明变形例2的磁性流体演示装置的结构示意图。

图8是本发明变形例3的磁性流体演示装置的结构示意图。

图9是本发明变形例4的磁性流体演示装置的结构示意图。

图10是本发明变形例5的磁性流体演示装置的结构示意图。

图11是本发明第三实施方式的磁性流体演示装置的结构示意图。

图12是本发明变形例6的磁性流体演示装置的结构示意图。

图13是本发明第四、第五实施方式的磁性流体演示装置的结构示意图。

图14是本发明第六实施方式的磁性流体演示装置的结构示意图。

具体实施方式

下面，结合附图，详细说明本发明的磁性流体演示装置的具体实施方式。在下述各实例中，各部分结构尺寸不限于实施例中具体的说明，可在设计时根据需要任意设定。

<第一实施方式>

图1是本发明第一实施方式的磁性流体演示装置的结构示意图。

如图1所示，该磁性流体演示装置100包括，用于盛装磁性流体的容器110、铁芯120和励磁线圈130。铁芯120穿过容器110底面而设置，包括处于容器110底面以上的演示部121，和处于容器110底面以下的连接部122。如图1所示，在演示装置100中，铁芯120的演示部121形成为圆锥体形，与连接部122一体成形。励磁线圈130与铁芯120的连接部122连接，与铁芯120一起组成电磁体，励磁线圈130可以是通常的多层缠绕线圈。在利用外部的驱动装置对励磁线圈130两端施加电压而供给电流时，在由励磁线圈130和铁芯120组成的电磁体的内部和周围形成电场。

根据本实施方式的演示装置100，在对励磁线圈130通电时，由于在演示部121的表面形成磁场，而与盛装在容器110中的磁性流体相互作用，使磁性流体在演示部121周围形成以演示部121为中心聚集的多针刺体的形状。随着流过励磁线圈130的电流强度增大，使演示部121表面的磁场强度逐渐增强，由磁性流体形成的多针刺体沿演示部121表面向演示部121顶部移动。流过电流强度进一步增压，可使磁性流体形成的多针刺体遍及圆锥体形的演示部121的全部表面。

本发明人考虑之所以在对励磁线圈130通电时，磁性流体会形成针刺体并沿演示部121表面向顶部移动的原因如下。

图2表示在对励磁线圈通电时，圆锥形演示部表面的磁场强度分布的曲线图。

为了更好地理解本发明的原理，在本实施方式中，令铁芯120的演示部121的高度为h=150mm；令圆锥形的演示部121底面半径和圆柱形的连接部122的半径相同，均为r=30mm。令励磁线圈130的内径a=61mm、外径b=140mm。由于励磁线圈130与铁芯120的连接部122连接，因此使励磁线圈130的长度与连接部122的长度相同，均为l=263mm。

作为一个例子，在本实施方式中，励磁线圈130使用线径为2.3的PEW线缠绕600匝制成。

在图2中，表示分别利用未图示的外部电源，对励磁线圈130分别施加3V、6V和9V的电压，使得在上述励磁线圈130中流过不同强度的电流，并测量在演示部121的各高度表面的磁场强度的结果。

如图2所示，可见，当电压升高流过电流增大时，演示部121表面各处的磁场强度增大，并且具有在流过电流时，向着演示部121顶部方向，表面磁场强度增大的趋势。

图3是表示磁性流体形成的针刺体所受的力的示意图。

在对磁性流体作用与其界面垂直的磁场时，除了有表面张力的作用，还作用有磁化强度的垂直于界面的分量的平方成比例的力，该力与重力和表面张力取得平衡，而形成独特的针刺体形状。

在本实施方式的磁性流体演示装置100中，假设铁芯120的演示部121与磁性流体之间没有摩擦，在由磁场和表面张力产生的力F比磁性流体形成的1个针刺体的重力G在平行于演示部121的圆锥形表面方向的分力G1大时，会使形成在演示部121的接近液面部位处磁性流体的针刺体克服重力，向演示部121的圆锥形顶部移动。

因此，根据磁性流体形成的针刺体所受重力G（重量），可求得上述分力G1，计算或测定此时的磁场强度，就能够得到为使该针刺体沿演示部121表面上升所需的磁场强度的大小，通过增大施加于励磁线圈130的电压来增大其电流，由此可使演示部121表面的磁场强度增大，进而可控制使磁性流体形成的针刺体沿演示部表面121上升，并可控制其上升的速度。

另一方面，通过减小施加于励磁线圈130的电压来减小其电流，可使演示部121表面的磁场强度减小，从而由磁场和表面张力产生的力F不足以克服磁性流体形成的针刺体所受的上述分力G1，使该针刺体沿演示部121表面下降，直到回落至容器110内。

根据该演示装置100，通过对励磁线圈130供给电流，可使盛装在容器110中的磁性流体以多针刺体形状沿演示部121表面向顶部移动，并通过增大励磁线圈130的电流，可使磁性流体形成的针刺群遍及整个演示部121表面，形成富有美感的磁性流体造型，具有良好的视觉效果。

另外，通过控制励磁线圈130中的电流大小，可使磁性流体形成的针刺体沿演示部121表面任意地上下移动，增加或减少，因此，可配合音乐实现与音乐同步的演示效果，得到良好的听视觉效果。

另外，在该磁性流体演示装置100中，可在其演示部121表面形成有相对于磁性流体具有不浸润性的涂层，由此可保持演示部121表面清洁，并且，通过使用与磁性流体颜色不同的非浸润涂层覆盖演示部121表面，可在进行磁性流体的造型演示时，更清晰地分辨磁性流体在演示部121表面运动变化的姿态，得到更好的视觉效果。

<第二实施方式>

图4是本发明第二实施方式的磁性流体演示装置的结构示意图。

如图4所示，本实施方式的磁性流体演示装置200与上述相同，包括，用于盛装磁性流体的容器110、铁芯220和励磁线圈130。铁芯220穿过容器110底面而设置，包括处于容器110底面以上的演示部221，和处于容器110底面以下的连接部222。励磁线圈130与铁芯220的连接部222连接，组成电磁铁，励磁线圈130是通常的多层缠绕线圈。可利用外部的驱动装置对励磁线圈130供给电流，当在励磁线圈130中流过电流时，在由励磁线圈130和铁芯220组成的电磁体的内部和周围形成电场。

与上述演示装置100不同，在演示装置200中，在铁芯220的演示部221的表面形成有槽223，该槽223从演示部221的底部以螺旋形向上形成至演示部221的顶端。在图4中，A部分表示在通过铁芯220的轴线截面上，槽223处的放大示意图，本实施方式中，槽223在通过铁芯220轴线的截面上为大致锐角三角形。

由于在演示部221表面形成有槽223，使得在对励磁线圈130通电时，演示部221表面的磁场强度，如图4的箭头W1、W2所示，在演示部221的圆锥形表面沿着靠近槽223的边缘处磁力线分布集中，因此，限定了磁性流体的移动路径。

图5是在对第二实施方式的磁性流体演示装置通电时形成的磁性流体造型的照片。

如图5所示，磁性流体形成的针刺体排列于槽223边缘部附近的演示部221的表面，在增大励磁线圈130的电流，使演示部221周围的磁场强度进一步增大时，磁性流体形成的针刺体则沿着槽223边缘以螺旋形向演示部221的顶部旋转上升。反之，在减小励磁线圈130的电流，使演示部221周围的磁场强度下降时，磁性流体形成的针刺体沿着槽223边缘以螺旋形向演示部221底部下降。

根据本实施方式，通过对励磁线圈130供给电流，可使盛装在容器110中的磁性流体以多针刺体形状，在演示部221表面沿着形成在槽223两侧的磁性流体的移动路径向顶部移动，并通过增大励磁线圈130的电流，可使磁性流体形成的针刺体以螺旋形排列遍及整个演示部121表面，形成富有美感的磁性流体造型，具有良好的视觉效果。

另外，在与音乐同步进行演示时，通过控制励磁线圈130中的电流大小，可使磁性流体形成的针刺体在演示部221表面沿着形成在槽223两侧的磁性流体的移动路径任意地旋转上升或下降，可得到良好的听视觉效果。

<变形例1>

图6是本发明变形例1的磁性流体演示装置的结构示意图。

作为本发明的一个变形例，如图6所示，磁性流体演示装置200’的结构与磁性流体演示装置200的结构大致相同，但不同之处在于，如图6中B部分所示，形成在铁芯220’的演示部221’表面的槽223’，在通过铁芯220’轴线的截面上为大致半圆形。

在本变形例中，槽223’的形状与上述演示装置200中形成在演示部221表面上的槽223的形状不同，但在对励磁线圈130通电及改变电流大小时，可得到与上述演示装置200大致相同的磁性流体造型的视觉效果。

<变形例2>

图7是本发明变形例2的磁性流体演示装置的结构示意图。

作为本发明的一个变形例，如图7所示，磁性流体演示装置200”的结构与磁性流体演示装置200的结构大致相同，但不同之处在于，在演示装置200”中，在铁芯220”的演示部221”顶部为圆形，并且，形成在铁芯220”的演示部221”表面的槽223”，在通过铁芯220”轴线的截面上为大致半圆形。

通过使演示部221”的顶部为圆形，可在对励磁线圈130通电使电流增大，以使磁性流体形成的针刺体，沿槽223”的两侧以螺旋形移动路径移动至演示部221”顶部后，在汇集于演示部的圆形顶部而形成圆润形状的顶部造型，得到与上述演示装置200不同的磁性流体造型。

<变形例3>

图8是本发明变形例3的磁性流体演示装置的结构示意图。

作为本发明的一个变形例，如图8所示，磁性流体演示装置300与上述同样地，包括，用于盛装磁性流体的容器110、铁芯320和励磁线圈130。铁芯320穿过容器110底面而设置，包括处于容器110底面以上的演示部321，和处于容器110底面以下的连接部322。励磁线圈130与铁芯320的连接部322连接，组成电磁铁，励磁线圈130可以是通常的多层缠绕线圈。可利用外部的驱动装置对励磁线圈130供给电流，当在励磁线圈130中流过电流时，在由励磁线圈130和铁芯320组成的电磁体的内部和周围形成电场。

并且，在演示装置300中，在演示部321的表面形成有螺旋形的槽323，该槽从演示部321的底部以螺旋形向上形成至演示部321的顶端。

与上述演示装置200不同，变形例3的演示装置300在铁芯320的演示部321顶部具有球形的头部324。因此，在对励磁线圈130通电，使磁性流体沿着槽323两侧的演示部321表面以螺旋状上升遍及整个演示部321时，会在球形的头部324聚集由磁性流体形成的针刺体，而形成花形，增强由磁性流体形成的造型的艺术感，得到更好的视觉效果。

并且在与音乐同步地进行演示时，随着增大励磁线圈130的电流，可使磁性流体形成的针刺体以螺旋形上升，当励磁线圈130中的电路足够大时，这些以螺旋形上升的针刺体会登上演示部321的头部324，形成放射状的顶部造型，当励磁线圈130中的电流减小时，针刺体顺着演示部321的头部324下滑，通过调整励磁线圈130中的电流，可调整针刺体在头部324形成放射状的角度，可得到更好的视听觉效果。

<变形例4>

图9是本发明变形例4的磁性流体演示装置的结构示意图。

如图9所示，该变形例4的磁性流体演示装置400整体结构与上述演示装置300大致相同，不同之处在于，在铁芯420的演示部421顶部，形成具有凹陷形状的头部424。

同样地，在对励磁线圈130通电，使磁性流体沿着槽423两侧的演示部421表面以螺旋状遍及整个演示部421时，会在球形的头部424聚集由磁性流体形成的针刺体，而形成花形，增强由磁性流体形成的造型的艺术感，得到更好的视觉效果。

但是，当切断或减小励磁线圈130的电流，使磁性流体下落至容器110，或沿形成于演示部421表面的槽423，以螺旋形路径下降时，会在凹形的头部424中蓄积一定量的磁性流体。当再次对励磁线圈130通电或增大其电流时，即使磁性流体还未能上升达到头部424，蓄积于凹形的头部424中的磁性流体就能够根据铁芯420的磁场，立刻呈现出花瓣形多针刺体的形状。因此，在与音乐同步进行演示时，可提高磁性流体的造型随着音乐旋律的反应速度，得到更好的视听觉效果。

<变形例5>

图10是本发明变形例5的磁性流体演示装置的结构示意图。

作为本发明的一个变形例，如图10所示，在变形例5的磁性流体演示装置500中与上述磁性流体演示装置200同样地，包括，用于盛装磁性流体的容器110、铁芯520和励磁线圈130。铁芯520穿过容器110底面而设置，包括处于容器110底面以上的演示部521，和处于容器110底面以下的连接部522。励磁线圈130与铁芯520的连接部522连接，组成电磁铁，励磁线圈130可以是通常的多层缠绕线圈。可利用外部的驱动装置对励磁线圈130供给电流，当在励磁线圈130中流过电流时，在由励磁线圈130和铁芯520组成的电磁体的内部和周围形成电场。在演示部521的表面形成有螺旋形的槽523，该槽从演示部521的底部以螺旋形向上形成至演示部521的顶端。

与演示装置200的不同之处在于，在沿演示部521表面形成螺旋形的槽523的上下相邻的槽523之间的演示部521表面，形成有圆形的多个突出部524，该突出部524可以形成于随着螺旋形的槽旋转的任意的角度位置。

由于在演示部521表面形成有螺旋形的槽523和突出部524，因此，在对励磁线圈通电并增大电流时，磁性流体形成的针刺体沿槽523两侧的演示部521表面以螺旋形的移动路径上升，并在突出部524处，磁性流体形成的针刺体汇集于突出部524的表面，由此可增强由磁性流体形成的造型的艺术感，得到更好的视觉效果。

以上，对具有整体呈圆锥体形的演示部的磁性流体演示装置的结构进行了说明，但形成于演示部表面的槽，也不限于螺旋形的槽，也可以是沿演示部的大致圆锥体形的斜高，以规定角度间隔设置的多个直线形的槽，此时，由该直线形的槽形成的磁性流体的移动路径被限定为直线形，在对励磁线圈通电时，可以得到不同的良好视觉效果。

并且，形成于演示部表面的槽的形状不局限于上述螺旋形和直线形状，也可以是其他任意的曲线形状。通过使槽形成曲线形状，可形成更丰富的演示造型，使演示装置更具有艺术价值。

此外，演示部的形状并不局限于上述大致圆锥体形，也可以是其他任何形状，并且，可对演示装置做各种变形。

<第三实施方式>

图11是本发明第三实施方式的磁性流体演示装置的结构示意图。

如图11所示，第三实施方式的磁性流体演示装置600具有用于设置该演示装置600的底座部601，在底座部601的上表面形成用于盛装磁性流体的容器610。铁芯620从容器610的中心穿过，具有演示部621和连接部622。演示部621位于容器610底面上方，露出于容器610中的磁性流体液面，形成为上下两端变细的复杂形状。连接部622处于容器610底面以下，收容于底座部601内。与上述实施方式同样地，在铁芯620的连接部622外周连接有励磁线圈130，与铁芯620一同构成电磁体。

另外，在本实施方式中，在容器610的底面设置有流出口611；作为输送路，在铁芯620的大致轴线处，形成有在铁芯620的上下长度方向贯穿铁芯620的通孔623，通孔623连通设于连接部底面的底孔624和设于演示部621顶部的顶孔626。在演示装置600中还设置有泵640，泵640的吸入口641与容器610底面的流出口611相连，排出口与连接部底面的底孔624相连。

由此，可利用泵640使容器610内的磁性流体，从流出口611经泵640流入连接部622的底孔624，再经通孔623从演示部621的顶孔625流出。从顶孔625流出的磁性流体沿着演示部621的复杂形状的表面回流至容器610，而循环流动。

根据演示装置600，在利用泵640使磁性流体循环流动时，演示部621的表面始终有磁性流体流过，若此时对励磁线圈130通电，则能够立即在演示部621表面形成磁性流体的针刺形状，在与音乐同步进行演示时，可提高磁性流体的造型随着音乐的反应速度，得到更好的视听觉效果。

另外，通过设置从容器吸入磁性流体的泵，和与泵的排出口相连，将从泵排出的磁性流体输送至演示部顶部的输送路，可使演示部的形状不局限于上述顶部变小的结构，也可以是顶部变大的结构，还可以是其他各种造型，例如可以是人物、动物、花草形状等，此时在对励磁线圈通电时，不同的演示部形状可得到各种不同的视觉效果。

输送路不局限于上述设置于铁芯内部的形式。下面说明输送路的其他例子。

<变形例6>

图12是本发明变形例6的磁性流体演示装置的结构示意图。

如图12所示，变形例6的磁性流体演示装置700具有用于设置该演示装置700的底座部701，在底座部701的上表面设置有用于盛装磁性流体的容器710。铁芯720从容器710的中心穿过，具有演示部721和连接部722。演示部721位于容器710底面上方，露出于容器710中的磁性流体液面，演示部721整体形成为类似人形的复杂形状。连接部722处于容器710底面以下，收容于底座部701内。与上述实施方式同样地，在铁芯720的连接部722外周连接有励磁线圈130，与铁芯720一同构成电磁体。

另外，在本实施方式中，在容器710的底面设置有流出口711；并在底座701内设置有泵740，泵740的吸入口741与容器710的流出口711相连，泵740的排出口742与固定在底座701上面的导管750相连，导管750作为输送路，将从泵740的排出口742送来的磁性流体送至演示部721顶部，落在演示部721顶部的磁性流体沿着演示部721的复杂形状的表面回流至容器710，而循环流动。

在本变形例6中，作为输送路，设置导管750能够得到与上述第三实施方式的演示装置500相同的效果。

在上述第三实施方式的演示装置600和变形例6的演示装置700中，利用泵和输送路将磁性流体输送至演示部的顶部，但也可以将磁性流体仅输送至演示部的中间部位，而通过对励磁线圈通电，使磁性流体形成的针刺体沿演示部的表面移动到顶部，得到不同的演示造型，同样具有良好的视觉效果。

<第四实施方式>

图13是本发明第四实施方式的磁性流体演示装置的结构示意图，表示第四实施方式的磁性流体演示装置800的整体的外观结构。

如图13所示，第四实施方式的磁性流体演示装置800的内部结构与上述演示装置200大致相同，具有与演示装置200相同的铁芯220。

该演示装置800具有底座801，其中容纳有上述第二实施方式中说明的铁芯220的连接部和连接于连接部222（图13中未显示）的励磁线圈130（图13中未显示），在底座801上方，与底座801一体形成用于盛装磁性流体的容器110。演示部221从容器110的底面中心伸出。另外，在容器110和演示部221的上方，设置透明罩802，且使透明罩802与底座801上端边缘密封扣合。

通过对演示装置800设置透明罩802，可将磁性流体密封于透明罩802内，使得该演示装置800更易于携带，而能够在更多场合下进行演示，结构更为紧凑。

在演示装置800中，优选在透明罩802内表面涂布透明材质的相对于磁性流体具有不浸润性的涂膜，以使在搬运演示装置800时，磁性流体即使飞溅到透明罩802的内表面，也不会滞留在内表面，能够保证透明罩802的内表面清洁，不会影响对磁性流体造型进行演示的视觉效果。

<第五实施方式>

在本实施方式中，演示装置800的结构与上述第四实施方式的演示装置800相同。

而在本实施方式中，不仅在透明罩802内，即，在由透明罩802和容器110围成的内部突出有演示部221的封闭空间内，除封入有磁性流体，还封入有密度比该磁性流体小，且不与该磁性流体相溶的透明流体，例如可以是氟油等。

如上所述，通过在透明罩802内除了磁性流体以外的空间填充密度小的透明流体，可以在静止时，使磁性流体与透明流体分层，并蓄积于透明流体下部。在对未图示的励磁线圈通电时，可借助该透明流体所提供的浮力，使磁性流体所形成的针刺体的形状扩大，得到更好的视觉效果。

另外，在本实施方式中，由于透明罩802为圆筒形，因此在充满透明流体时，因透明流体内光线折射所致透镜原理，可进一步放大磁性流体所形成的造型，得到更好的视觉效果。

<第六实施方式>

图14是用于说明本发明第六实施方式的图。

如图14所示，控制模块1000向磁性流体演示装置800的励磁线圈130（参照图4）两级施加电压而供给电流，控制模块1000从输入模块1010取得输入信号，利用所取得的输入信号确定向演示装置800的励磁线圈130输入的电压（即，对励磁线圈130供给的电流）。

输入模块1010与操作手轮1020联动，根据手轮的转动向控制模块1000输入提供输入信号。

例如，在本实施方式中，形成在演示装置800的演示部221表面的槽223从演示部221底部以逆时针方向的螺旋形上升至演示部221的顶部，因此，当手轮1020逆时针旋转时，控制部1000根据此时接收的输入部1010的输入信号，控制流过励磁线圈130的电流，使其逐渐增大，从而使磁性流体沿槽223两侧的演示部221表面，以逆时针螺旋形与手轮1020的转动角度同步地上升。相反，在顺时针转动手轮1020时，控制部根据此时接收的输入部1010的输入信号，控制罗国励磁线圈130的电流，使其逐渐减小，从而使使磁性流体沿槽223两侧的演示部221表面，以顺时针螺旋形与手轮1020的转动角度同步地下降。由此，可得到根据手轮1020的转动控制磁性流体造型的变化的视觉效果。

在本实施方式中，输入部1010的输入信号，可以是任意类型的信号，例如，输入部1010可以是与手轮1020联动的电位器，也可以是根据手轮1020的转动角度发生不同频率的频率发生器等。因此，控制部1000可利用各种信号控制流过励磁线圈130的电流，实现对磁性流体造型的控制。

以上对本发明的具体实施方式进行了详细说明，但本发明不局限上述实例，各部件尺寸可以根据需要适当设计。并且，各实施方式中说明的各组成部分，可相互自由组合形成新的实施方式。

本领域技术人员可知，上述实施方式仅仅是为了解释本发明，而不是对本发明保护范围的限制。本发明的保护范围由权利要求书确定，本发明的原理和思想还可以由与上述实施方式等同或类似的方式加以实施。

Claims (11)

1.一种磁性流体演示装置，其特征在于，具有：

容器，其用于盛装磁性流体；

铁芯，其穿过所述容器的底部，包括，露出于所述容器的磁性流体液面之上的演示部，和位于所述容器中的磁性流体液面之下的连接部；以及

励磁线圈，其位于所述容器中的磁性流体液面之下，与所述连接部连接，

在所述励磁线圈中流过电流时，在所述铁芯的内部和周围形成磁场，可使磁性流体以多针刺形状在所述演示部表面移动。

2.如权利要求1所述磁性流体演示装置，其特征在于：

在所述演示部表面形成有，相对于磁性流体具有不浸润性的涂层。

3.如权利要求1所述磁性流体演示装置，其特征在于：

在所述演示部表面具有用于限制磁性流体的移动路径的槽，在所述励磁线圈被供给电流时，磁性流体在所述演示部表面沿着靠近所述槽的边缘处移动。

4.如权利要求1所述磁性流体演示装置，其特征在于，具有：

泵，其从所述容器吸入磁性流体；和

输送路，其与所述泵的排出口相连，将从所述泵排出的磁性流体输送至所述演示部顶部或中间部位，使磁性流体沿所述演示部表面回流至所述容器。

5.如权利要求4所述磁性流体演示装置，其特征在于：

所述输送路为，设置在所述铁芯内部，从所述铁芯下部连通至所述演示部顶部的通孔。

6.如权利要求4所述磁性流体演示装置，其特征在于：

所述输送路为，设置在所述铁芯外部，将有所述泵排出的磁性流体引导至所述演示部顶部的导管。

7.如权利要求1所述磁性流体演示装置，其特征在于：

所述演示部为从底部到顶部直径变小的圆锥体形。

8.如权利要求7所述磁性流体演示装置，其特征在于：

在所述演示部表面形成有从所述演示部的底部向顶部呈螺旋形设置的、用于限定磁性流体的移动路径的槽，在所述励磁线圈被供给电流时，磁性流体在所述演示部表面沿着靠近所述槽的边缘处以由所述槽限定的螺旋路径移动。

9.如权利要求1所述磁性流体演示装置，其特征在于：

具有密封覆盖所述容器和所述演示部的透明罩。

10.如权利要求9所述磁性流体演示装置，其特征在于：

在所述透明罩内封入有磁性流体，和与该磁性流体不相溶的且密度小于该磁性流体的透明流体。

11.如权利要求9或10所述磁性流体演示装置，其特征在于：

在所述透明罩的内表面形成有至少相对于磁性流体具有不浸润性的透明涂膜。