CN110618395A - 器件表面磁场显示装置及系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种器件表面磁场显示装置及系统，具体而言，涉及磁场测量领域，本申请通过在粘贴层上设置衬底，在衬底之上设置多个磁流体腔，并在磁流体腔中填充磁流体和低密高反材料，由于该低密高反材料具有密度低反射性高的特点，所以该低密高反材料在该磁流体的表面形成了一层反射膜，使得将该器件表面磁场显示装置粘贴在待测器件表面，当该待测器件具有磁场时，磁场使得该磁流体腔中的填充物的折射率发生改变，进而使得该磁流体腔内的共振波长发生改变，从而使得照射在多个该磁流体腔上的光线的反射光线的颜色也会发生改变，根据该反射光线的颜色的变化与磁场的对应关系，进而可以直观的得到该待测器件的磁场大小。

Description

器件表面磁场显示装置及系统
技术领域
本发明涉及磁场测量领域，具体而言，涉及一种器件表面磁场显示装置及系统。
背景技术
磁场是一种看不见、摸不着的特殊物质，磁场不是由原子或分子组成的，但磁场是客观存在的。磁场具有波粒的辐射特性。磁体周围存在磁场，磁体间的相互作用就是以磁场作为媒介的，所以两磁体不用在物理层面接触就能发生作用。电流、运动电荷、磁体或变化电场周围空间存在的一种特殊形态的物质。
由于磁场和电流具有共生关系，且电流是电荷的运动，因而概括地说，有磁场的环境中就会有运动电荷的流动，现有技术中，对磁场的测量一般是采用将磁场转化为电流，之后再根据电流与磁场的对应关系，得到测量电流对应的磁场。
但是，上述测量磁场的方法，难以直观的得到磁场的具体数据。
发明内容
本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种器件表面磁场显示装置及系统，以解决现有技术中测量磁场的方法，以直观的得到磁场的具体数据的问题。
为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：
第一方面，本发明实施例提供了一种器件表面磁场显示装置，器件表面磁场显示装置包括：多个磁流体腔、衬底和粘贴层；
衬底设置在粘贴层的一侧，多个磁流体腔均设置在衬底远离粘贴层的一侧，多个磁流体腔中均填充有磁流体和低密高反材料，粘贴层用于将器件表面磁场显示装置粘贴到待测器件上。
可选地，该低密高反材料的密度小于5.18千克/立方米。
可选地，该低密高反材料包括：聚苯乙烯、聚乙烯和聚氟乙烯中至少一种。
可选地，该器件表面磁场显示装置还包括第一金属层，第一金属层设置在多个磁流体腔与衬底之间。
可选地，该器件表面磁场显示装置还包括第二金属层，第二金属层设置在多个磁流体腔与第一金属层相邻的面上。
可选地，该第一金属层和第二金属层的材料均包括：金、银和钼中至少一种贵金属材料。
可选地，该器件表面磁场显示装置还包括硅层，硅层设置在多个磁流体腔与衬底之间。
可选地，该衬底的材料为硅。
第二方面，本申请实施例提供了一种器件表面磁场显示系统，器件表面磁场显示系统包括：光线接收装置和第一方面任意一项的器件表面磁场显示装置，光线接收装置用于接收器件表面磁场显示装置的出射光。
可选地，该光线接收装置包括：光屏、幕布和白板中任意一种。
本发明的有益效果是：
本申请通过在粘贴层上设置衬底，在衬底之上设置多个磁流体腔，并在磁流体腔中填充磁流体和低密高反材料，由于该低密高反材料具有密度低反射性高的特点，所以该低密高反材料在该磁流体的表面形成了一层反射膜，使得将该器件表面磁场显示装置粘贴在待测器件表面，当该待测器件具有磁场时，磁场使得该磁流体腔中的填充物的折射率发生改变，进而使得该磁流体腔内的共振波长发生改变，从而使得照射在多个该磁流体腔上的光线的反射光线的颜色也会发生改变，根据该反射光线的颜色的变化与磁场的对应关系，进而可以直观的得到该待测器件的磁场大小。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明一实施例提供的一种器件表面磁场显示装置的结构示意图；
图2为本发明一实施例提供的另一种器件表面磁场显示装置的结构示意图；
图3为本发明一实施例提供的另一种器件表面磁场显示装置的结构示意图；
图4为本发明一实施例提供的另一种器件表面磁场显示装置的结构示意图。
图标：10-磁流体腔；20-衬底；30-粘贴层；40-第一金属层；50-硅层。
具体实施方式
为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。
在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
图1为本发明一实施例提供的一种器件表面磁场显示装置的结构示意图，如图1所示，本申请实施例提供一种器件表面磁场显示装置，器件表面磁场显示装置包括：多个磁流体腔10、衬底20和粘贴层30；衬底20设置在粘贴层30的一侧，多个磁流体腔10均设置在衬底20远离粘贴层30的一侧，多个磁流体腔10中均填充有磁流体和低密高反材料，粘贴层30用于将器件表面磁场显示装置粘贴到待测器件上。
多个磁流体腔10设置在该衬底20之上，多个该磁流体腔10的体积根据实际情况进行设置，在此不做多余限定，一般的，多个该磁流体腔10的体积可以相同，也可以不同，若多个该磁流体腔10的体积不同，则不同体积的磁流体腔10分别与不同的光线耦合，该磁流体腔10在该衬底20上的设置位置根据实际情况进行选择，在此不做具体限定，一般的，该磁流体腔10在该衬底20上周期设置，避免不同波长的光线反射的光的颜色相互影响，该衬底20一般使用不透光材料制成，以便隔绝杂质光线，该粘贴层30设置在该衬底20远离该磁流体腔10的一侧，该粘贴层30用于将该器件表面磁场显示装置粘贴到待测器件上，该粘贴层30可以是一层胶层，也可以是磁铁等具有吸附性的物质，该粘贴层30的具体类型根据实际情况进行选择，只要能将该器件表面磁场显示装置粘贴到待测器件上即可，该衬底20、该粘贴层30的具体厚度根据实际情况进行设定，在此不做限定。
需要说明的是，该磁流体腔10内填充有磁流体和低密高反材料，由于该低密高反材料为密度较低，且反射率较高的材料，则该低密高反材料在该磁流体腔10的上部，浮于该磁流体的表面，在该磁流体的表面形成一层低密高反材料的膜，该低密高反材料增加了该磁流体对入射光的反射，使得反射的光的量得到增加，由于该磁流体可以根据不同波长的光反射不同颜色的光，但是该磁流体对光的吸收较多，使得反射的光的量较少，难以直接观察，则该低密高反材料增加了该磁流体对入射光的反射，使得反射的光的量得到增加，进而使得该器件表面磁场显示装置反射出的出射光的颜色可以直接被肉眼所观察，进而实现通过直观的观察，就可以得到该待测器件的磁场大小的目的。
名词解释：低密高反材料为密度较低，且反射率较高的材料，通常该材料为有机化合物。
图2为本发明一实施例提供的另一种器件表面磁场显示装置的结构示意图，如图2所示，可选地，该器件表面磁场显示装置的结构还可以是，在衬底20上制备多个大小不同且不穿透的孔洞，多个孔洞上端连通，且每个孔洞中均填充磁流体和低密高反材料，其中，该孔洞中的磁流体和低密高反材高出衬底20表面，但不溢出，并且该孔洞的形状根据实际情况进行设定，在此不做限制，一般的，该孔洞可以为长方体、正方体、圆柱体或者圆锥体。
可选地，该低密高反材料的密度小于5.18千克/立方厘米。
由于磁流体一般是由一般常用的有Fe3O4、Fe3O4、Ni和Co等作为磁性颗粒加入到基液和表面活性剂中，其中四氧化三铁的密度为5.18g/cm3，三氧化二铁的密度为5.24g/cm3，纳米镍粉密度8.9g/cm3，为了保证该低密高反材料的密度小于该磁流体的密度，则将该低密高反材料的密度设置为小于5.18千克/立方厘米，需要说明的是，该磁流体腔10中的低密高反材料与磁流体的比例根据实际情况进行选择，在此不做限定。
可选地，该低密高反材料包括：聚苯乙烯、聚乙烯和聚氟乙烯中至少一种。
由于该磁流体中含有基液和表面活性剂，则该低密高反材料应该选择为不与该基液和表面活性剂反应的材料，该低密高反材料包括：聚苯乙烯、聚乙烯和聚氟乙烯中的任意一种，也可以是聚苯乙烯、聚乙烯和聚氟乙烯中多种的组合，并且组合比例根据实际情况进行选择，在此不做限定。
图3为本发明一实施例提供的另一种器件表面磁场显示装置的结构示意图，如图3所示，可选地，该器件表面磁场显示装置还包括第一金属层40，第一金属层40设置在多个磁流体腔10与衬底20之间。
当该器件表面磁场显示装置粘贴的待测器件带有磁性时，设置在多个磁流体腔10与衬底20之间的第一金属层40的共振波长也会发生改变，使得该器件表面磁场显示装置对磁场的检测更加准确，提高了检测的准确性，需要说明的是，该第一金属层40设置在该多个磁流体腔10与衬底20之间的厚度可以相同，也可以不同，具体厚度根据实际情况进行设定，当该第一金属层40设置的厚度不同时，相当于将磁流体腔10的体积进行了改变。
可选地，该器件表面磁场显示装置还包括第二金属层(图中未示出)，第二金属层设置在多个磁流体腔10与第一金属层40相邻的面上。
为了增加该器件表面磁场显示装置与入射光的耦合情况，在该磁流体腔10的与第一金属层40相邻的面上设置第二金属层，即在该磁流体腔10的侧壁上设置第二金属层，以提高该器件表面磁场显示装置对入射光的耦合情况，使得对入射光的吸收情况增加，减少入射光的散失。
可选地，该第一金属层40和第二金属层的材料均包括：金、银和钼中至少一种贵金属材料。
该第一金属层40和第二金属层均是由贵金属组成，并且由于金、银和钼具有良好的光电效应，则将金、银和钼中的一种或者多种作为第一金属层40和第二金属层的原料，一般的，可以将第一金属层40和第二金属层的原料做成颗粒状，将颗粒状的贵金属涂覆在多个该磁流体腔10和衬底20之间，形成第一金属层40，将颗粒状的贵金属涂覆在多个该磁流体的外侧壁上，形成了第二金属层，需要说明的是，该第一金属层40和第二金属层的厚度根据实际情况进行设置，在此不做限定。
图4为本发明一实施例提供的另一种器件表面磁场显示装置的结构示意图，如图4所示，可选地，该器件表面磁场显示装置还包括硅层50，硅层50设置在多个磁流体腔10与衬底20之间。
为了减少该磁流体腔10中的出射光想四周散射，造成光的大量光的损耗，可以在多个磁流体腔10与该衬底20之间设置硅层50。
可选地，该该衬底20的材料为硅。
为了减少该磁流体腔10中的出射光想四周散射，造成光的大量光的损耗，可以在将多个磁流体腔10下方的衬底20设置硅材料。
本申请通过在粘贴层上设置衬底，在衬底之上设置多个磁流体腔，并在磁流体腔中填充磁流体和低密高反材料，由于该低密高反材料具有密度低反射性高的特点，所以该低密高反材料在该磁流体的表面形成了一层反射膜，使得将该器件表面磁场显示装置粘贴在待测器件表面，当该待测器件具有磁场时，磁场使得该磁流体腔中的填充物的折射率发生改变，进而使得该磁流体腔内的共振波长发生改变，从而使得照射在多个该磁流体腔上的光线的反射光线的颜色也会发生改变，根据该反射光线的颜色的变化与磁场的对应关系，进而可以直观的得到该待测器件的磁场大小。
本申请实施例还提供了一种器件表面磁场显示系统，器件表面磁场显示系统包括：光线接收装置和上述任意一项的器件表面磁场显示装置，光线接收装置用于接收器件表面磁场显示装置的出射光。
将该光线接收装置设置在该表面磁场显示装置出射光的光路上，通过观察照射到该光线接收装置上出射光的颜色，并通过出射光的颜色与磁场的对应关系，通过计算得到磁场的大小。
可选地，该光线接收装置包括：光屏、幕布和白板中任意一种。
以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更该和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修该、等同替换、该进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种器件表面磁场显示装置，其特征在于，所述器件表面磁场显示装置包括：多个磁流体腔、衬底和粘贴层；
所述衬底设置在所述粘贴层的一侧，多个所述磁流体腔均设置在所述衬底远离所述粘贴层的一侧，多个所述磁流体腔中均填充有磁流体和低密高反材料，所述粘贴层用于将所述器件表面磁场显示装置粘贴到待测器件上。
2.根据权利要求1所述的器件表面磁场显示装置，其特征在于，所述低密高反材料的密度小于5.18千克/立方米。
3.根据权利要求1所述的器件表面磁场显示装置，其特征在于，所述低密高反材料包括：聚苯乙烯、聚乙烯和聚氟乙烯中至少一种。
4.根据权利要求3所述的器件表面磁场显示装置，其特征在于，所述器件表面磁场显示装置还包括第一金属层，所述第一金属层设置在多个所述磁流体腔与所述衬底之间。
5.根据权利要求4所述的器件表面磁场显示装置，其特征在于，所述器件表面磁场显示装置还包括第二金属层，所述第二金属层设置在多个所述磁流体腔与第一金属层相邻的面上。
6.根据权利要求5所述的器件表面磁场显示装置，其特征在于，所述第一金属层和所述第二金属层的材料均包括：金、银和钼中至少一种贵金属材料。
7.根据权利要求1所述的器件表面磁场显示装置，其特征在于，所述器件表面磁场显示装置还包括硅层，所述硅层设置在多个所述磁流体腔与所述衬底之间。
8.根据权利要求1所述的器件表面磁场显示装置，其特征在于，所述衬底的材料为硅。
9.一种器件表面磁场显示系统，其特征在于，所述器件表面磁场显示系统包括：光线接收装置和权利要求1-8任意一项所述的器件表面磁场显示装置，所述光线接收装置用于接收所述器件表面磁场显示装置的出射光。
10.根据权利要求9所述的器件表面磁场显示系统，其特征在于，所述光线接收装置包括：光屏、幕布和白板中任意一种。
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