CN113156343A - 一种高灵敏度的磁场强度检测装置 - Google Patents
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Abstract
本发明属于磁场检测装置技术领域，具体涉及一种高灵敏度的磁场强度检测装置，包括光源，光源的一侧设置有微型光谱检测仪，光源和微型光谱检测仪之间设置有光纤，光纤柱心位置设置有纤芯，光纤内壁设置有涂覆层，光纤内纤芯和涂覆层之间设置有包层，包层靠近光源一端的外壁以及包层靠近微型光谱检测仪一端的外壁设置有伸缩框，伸缩框中设置有超磁致伸缩材料。本发明通过超磁致伸缩材料的伸缩状态捕获磁场强度的改变，进而通过光纤包层的折射率的改变，得到光纤的光谱，从而获得磁场强度的测量值，测量精度较高，且光纤的透射特性对折射率十分敏感的特性，使得测量更加灵敏精确。
Description
技术领域
本发明涉及磁场检测装置技术领域，具体为一种高灵敏度的磁场强度检测装置。
背景技术
磁场强度检测装置是检测磁场污染的一种有效装置。随着经济发展快速，各种电器设备以及高压电基础在生活中逐渐增多，磁场污染也越来越严重。
现有技术中，由于结构的限制，磁场强度检测装置结构复杂，使用不够便捷，且还存在灵敏度不够高的问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种高灵敏度的磁场强度检测装置，解决了磁场强度检测的灵敏度不够高和不够便捷的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种高灵敏度的磁场强度检测装置，包括光源，所述光源的一侧设置有微型光谱检测仪，所述光源和微型光谱检测仪之间设置有光纤，所述光纤柱心位置设置有纤芯，所述光纤内壁设置有涂覆层，所述光纤内纤芯和涂覆层之间设置有包层，所述包层靠近光源一端的外壁以及包层靠近微型光谱检测仪一端的外壁设置有伸缩框，所述伸缩框中设置有超磁致伸缩材料，所述光源远离光纤的一侧以及微型光谱检测仪远离光纤的一侧设置有连接桩，所述连接桩远离光源的一端设置有固定框，所述固定框的底端设置有底座。
优选的，所述连接桩有四个，分别位于光源和微型光谱检测仪远离光纤的一端对称分布。
优选的，所述底座有两个，且位于固定框底端的两端对称分布。
优选的，所述超磁致伸缩材料带有小刺尖，且小刺尖随机分布。
优选的，所述伸缩框有两个，且位于包层靠近光源和微型光谱检测仪一端的外壁上下对称分布。
优选的，所述伸缩框贯穿包层的外壁。
优选的，所述超磁致伸缩材料为长方体。
优选的，所述超磁致伸缩材料的底端位于光纤的外侧。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
本发明通过超磁致伸缩材料的伸缩状态捕获磁场强度的改变，进而通过光纤包层的折射率的改变，得到光纤的光谱，从而获得磁场强度的测量值，测量精度较高，且光纤的透射特性对折射率十分敏感的特性，使得测量更加灵敏精确。而且超磁致伸缩材料会带来光纤局部的弯曲，使得局部重量增加进而发生形变，且小尖刺会有更明显的形变作用。此外，小尖刺会有一个尖端效应，它对磁场的灵敏度更高，从而产生更大的形变。多重形变使得装置更加灵敏，从而实现更高灵敏度的磁场强度检测。
附图说明
图1为本发明的结构示意图；
图2为本发明的伸缩框结构示意图；
图3为本发明的超磁致伸缩材料结构示意图。
图中：1、光源；2、微型光谱检测仪；3、光纤；31、纤芯；32、涂覆层；33、包层； 4、伸缩框；5、超磁致伸缩材料；6、连接桩； 7、固定框；8、底座。
具体实施方式
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，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做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。
实施例1
请参阅图1、图2，一种高灵敏度的磁场强度检测装置，包括光源1，光源1的一侧设置有微型光谱检测仪2，光源1和微型光谱检测仪2之间设置有光纤3，光纤3柱心位置设置有纤芯31，光纤3内壁设置有涂覆层32，光纤3内纤芯31和涂覆层32之间设置有包层33，包层33靠近光源1一端的外壁以及包层33靠近微型光谱检测仪2一端的外壁设置有伸缩框4，伸缩框4中设置有超磁致伸缩材料5，光源1远离光纤3的一侧以及微型光谱检测仪2远离光纤3的一侧设置有连接桩6，连接桩6远离光源1的一端设置有固定框7，固定框7的底端设置有底座8，连接桩6有四个，分别位于光源1和微型光谱检测仪2远离光纤3的一端对称分布，底座8有两个，且位于固定框7底端的两端对称分布。
具体的，应用时，左侧光源1发出的光耦合到光纤3一端传导至光纤3的另一端，微型光谱检测仪2记录其光谱。在测量磁场强度时，磁场会对超磁致伸缩材料5有一个作用效果，超磁致伸缩材料5伸缩，直接改变了光纤3的包层33结构，改变其局部折射率，进而使得靠近纤芯31部位的包层33的折射率关系发生变化，如此，使光在光纤3内的光程与光损不同，不同的磁场大小程度使得光纤3折射率变化不一样，透射特性不同。进而最终在微型光谱检测仪2上形成的光谱发生了变化，通过测量光谱精确计算出装置受到的磁场强度大小。
实施例2
请参阅图1、图2，一种高灵敏度的磁场强度检测装置，包括光源1，光源1的一侧设置有微型光谱检测仪2，光源1和微型光谱检测仪2之间设置有光纤3，光纤3柱心位置设置有纤芯31，光纤3内壁设置有涂覆层32，光纤3内纤芯31和涂覆层32之间设置有包层33，包层33靠近光源1一端的外壁以及包层33靠近微型光谱检测仪2一端的外壁设置有伸缩框4，伸缩框4中设置有超磁致伸缩材料5，光源1远离光纤3的一侧以及微型光谱检测仪2远离光纤3的一侧设置有连接桩6，连接桩6远离光源1的一端设置有固定框7，固定框7的底端设置有底座8，连接桩6有四个，分别位于光源1和微型光谱检测仪2远离光纤3的一端对称分布，底座8有两个，且位于固定框7底端的两端对称分布。
具体的，应用时，左侧光源1发出的光耦合到光纤3一端传导至光纤3的另一端，微型光谱检测仪2记录其光谱。在测量磁场强度时，磁场会对超磁致伸缩材料5有一个作用效果，超磁致伸缩材料5伸缩，直接改变了光纤3的包层33结构，改变其局部折射率，进而使得靠近纤芯31部位的包层33的折射率关系发生变化，如此，使光在光纤3内的光程与光损不同，不同的磁场大小程度使得光纤3折射率变化不一样，透射特性不同。进而最终在微型光谱检测仪2上形成的光谱发生了变化，通过测量光谱精确计算出装置受到的磁场强度大小。
特殊的，请参阅图2，超磁致伸缩材料5带有小刺尖，且小刺尖随机分布。小尖刺会有一个尖端效应，它对磁场的灵敏度更高，会使得光纤3产生更大的形变，从而磁场强度检测有着更高的灵敏度。
实施例3
请参阅图1、图2，一种高灵敏度的磁场强度检测装置，包括光源1，光源1的一侧设置有微型光谱检测仪2，光源1和微型光谱检测仪2之间设置有光纤3，光纤3柱心位置设置有纤芯31，光纤3内壁设置有涂覆层32，光纤3内纤芯31和涂覆层32之间设置有包层33，包层33靠近光源1一端的外壁以及包层33靠近微型光谱检测仪2一端的外壁设置有伸缩框4，伸缩框4中设置有超磁致伸缩材料5，光源1远离光纤3的一侧以及微型光谱检测仪2远离光纤3的一侧设置有连接桩6，连接桩6远离光源1的一端设置有固定框7，固定框7的底端设置有底座8，连接桩6有四个，分别位于光源1和微型光谱检测仪2远离光纤3的一端对称分布，底座8有两个，且位于固定框7底端的两端对称分布。
具体的，应用时，左侧光源1发出的光耦合到光纤3一端传导至光纤3的另一端，微型光谱检测仪2记录其光谱。在测量磁场强度时，磁场会对超磁致伸缩材料5有一个作用效果，超磁致伸缩材料5伸缩，直接改变了光纤3的包层33结构，改变其局部折射率，进而使得靠近纤芯31部位的包层33的折射率关系发生变化，如此，使光在光纤3内的光程与光损不同，不同的磁场大小程度使得光纤3折射率变化不一样，透射特性不同。进而最终在微型光谱检测仪2上形成的光谱发生了变化，通过测量光谱精确计算出装置受到的磁场强度大小。
超磁致伸缩材料5带有小刺尖，且小刺尖随机分布。小尖刺会有一个尖端效应，它对磁场的灵敏度更高，会使得光纤3产生更大的形变，从而磁场强度检测有着更高的灵敏度。
特殊的，请参阅图2，伸缩框4有两个，且位于包层33靠近光源1和微型光谱检测仪2一端的外壁上下对称分布，伸缩框4贯穿包层33的外壁。贯穿包层33的伸缩框4，当外端超磁致伸缩材料5受到磁场的作用力而产生伸缩力度，使得局部有明显的形变，也使得内端的超磁致伸缩材料5对靠近纤芯31的包层33更明显的影响，使得磁场强度检测更加灵敏。
实施例4
请参阅图1、图2，一种高灵敏度的磁场强度检测装置，包括光源1，光源1的一侧设置有微型光谱检测仪2，光源1和微型光谱检测仪2之间设置有光纤3，光纤3柱心位置设置有纤芯31，光纤3内壁设置有涂覆层32，光纤3内纤芯31和涂覆层32之间设置有包层33，包层33靠近光源1一端的外壁以及包层33靠近微型光谱检测仪2一端的外壁设置有伸缩框4，伸缩框4中设置有超磁致伸缩材料5，光源1远离光纤3的一侧以及微型光谱检测仪2远离光纤3的一侧设置有连接桩6，连接桩6远离光源1的一端设置有固定框7，固定框7的底端设置有底座8，连接桩6有四个，分别位于光源1和微型光谱检测仪2远离光纤3的一端对称分布，底座8有两个，且位于固定框7底端的两端对称分布。
具体的，应用时，左侧光源1发出的光耦合到光纤3一端传导至光纤3的另一端，微型光谱检测仪2记录其光谱。在测量磁场强度时，磁场会对超磁致伸缩材料5有一个作用效果，超磁致伸缩材料5伸缩，直接改变了光纤3的包层33结构，改变其局部折射率，进而使得靠近纤芯31部位的包层33的折射率关系发生变化，如此，使光在光纤3内的光程与光损不同，不同的磁场大小程度使得光纤3折射率变化不一样，透射特性不同。进而最终在微型光谱检测仪2上形成的光谱发生了变化，通过测量光谱精确计算出装置受到的磁场强度大小。
超磁致伸缩材料5带有小刺尖，且小刺尖随机分布。小尖刺会有一个尖端效应，它对磁场的灵敏度更高，会使得光纤3产生更大的形变，从而磁场强度检测有着更高的灵敏度。
伸缩框4有两个，且位于包层33靠近光源1和微型光谱检测仪2一端的外壁上下对称分布，伸缩框4贯穿包层33的外壁。贯穿包层33的伸缩框4，当外端超磁致伸缩材料5受到磁场的作用力而产生伸缩力度，使得局部有明显的形变，也使得内端的超磁致伸缩材料5对靠近纤芯31的包层33更明显的影响，使得磁场强度检测更加灵敏。
特殊的，请参阅图3，超磁致伸缩材料5为长方体，超磁致伸缩材料5的底端位于光纤3的外侧。将超磁致伸缩材料5的一端露在光纤3外侧，这样超磁致伸缩材料5能够更准确地感应磁场大小，使得磁场检测更加灵敏。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。
Claims (8)
1.一种高灵敏度的磁场强度检测装置，包括光源（1），其特征在于：所述光源（1）的一侧设置有微型光谱检测仪（2），所述光源（1）和微型光谱检测仪（2）之间设置有光纤（3），所述光纤（3）柱心位置设置有纤芯（31），所述光纤（3）内壁设置有涂覆层（32），所述光纤（3）内纤芯（31）和涂覆层（32）之间设置有包层（33），所述包层（33）靠近光源（1）一端的外壁以及包层（33）靠近微型光谱检测仪（2）一端的外壁设置有伸缩框（4），所述伸缩框（4）中设置有超磁致伸缩材料（5），所述光源（1）远离光纤（3）的一侧以及微型光谱检测仪（2）远离光纤（3）的一侧设置有连接桩（6），所述连接桩（6）远离光源（1）的一端设置有固定框（7），所述固定框（7）的底端设置有底座（8）。
2.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的磁场强度检测装置，其特征在于：所述连接桩（6）有四个，分别位于光源（1）和微型光谱检测仪（2）远离光纤（3）的一端对称分布。
3.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的磁场强度检测装置，其特征在于：所述底座（8）有两个，且位于固定框（7）底端的两端对称分布。
4.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的磁场强度检测装置，其特征在于：所述超磁致伸缩材料（5）带有小刺尖，且小刺尖随机分布。
5.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的磁场强度检测装置，其特征在于：所述伸缩框（4）有两个，且位于包层（33）靠近光源（1）和微型光谱检测仪（2）一端的外壁上下对称分布。
6.根据权利要求5所述的一种高灵敏度的磁场强度检测装置，其特征在于：所述伸缩框（4）贯穿包层（33）的外壁。
7.根据权利要求1所述的一种高灵敏度的磁场强度检测装置，其特征在于：所述超磁致伸缩材料（5）为长方体。
8.根据权利要求7所述的一种高灵敏度的磁场强度检测装置，其特征在于：所述超磁致伸缩材料（5）的底端位于光纤（3）的外侧。
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| CN202110175821.9A CN113156343A (zh) | 2021-02-09 | 2021-02-09 | 一种高灵敏度的磁场强度检测装置 |
Applications Claiming Priority (1)
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| CN202110175821.9A CN113156343A (zh) | 2021-02-09 | 2021-02-09 | 一种高灵敏度的磁场强度检测装置 |
Publications (1)
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|---|---|
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| CN202110175821.9A Withdrawn CN113156343A (zh) | 2021-02-09 | 2021-02-09 | 一种高灵敏度的磁场强度检测装置 |
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| CN (1) | CN113156343A (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115566518A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-01-03 | 中国航天三江集团有限公司 | 利用磁致伸缩材料抑制光纤激光器中mi效应的方法及装置 |
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2021
- 2021-02-09 CN CN202110175821.9A patent/CN113156343A/zh not_active Withdrawn
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN115566518A (zh) * | 2022-11-07 | 2023-01-03 | 中国航天三江集团有限公司 | 利用磁致伸缩材料抑制光纤激光器中mi效应的方法及装置 |
| CN115566518B (zh) * | 2022-11-07 | 2023-03-10 | 中国航天三江集团有限公司 | 利用磁致伸缩材料抑制光纤激光器中mi效应的方法及装置 |
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