CN203085039U - 基于激光传感器的磁性液体演示仪 - Google Patents

基于激光传感器的磁性液体演示仪 Download PDF

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张卫山
陈文娟
刘冰
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张卫山
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Abstract

本实用新型涉及一种基于激光传感器的磁性液体演示仪。其技术方案是:底座内固定有励磁线圈和单片机,在底座的外侧设有LED显示屏,底座的旁边设有直流电源,通过导线连接到励磁线圈;底座的顶部固定探头架,探头架的顶部固定激光传感器测距探头,正对着励磁线圈上方设有有机容器,内有磁性液体,激光传感器测距探头探测磁性液体凸起的高度,用电压可调的直流电源控制电磁铁磁性大小。有益效果是:具有操作简单、性能稳定、效果明显等特点;另外,能够测量非磁性物体浮出液面的情况与电流之间的关系,即可定性地观察到磁性液体的悬浮性能。

Description

基于激光传感器的磁性液体演示仪
技术领域
本实用新型涉及一种实验仪器,特别涉及一种基于激光传感器的磁性液体演示仪。
背景技术
   磁性液体是用表面活性剂将直径为10 nm左右的单磁畴纳米颗粒包覆并高度弥散于载液中形成的一种“固—液”两相胶体溶液,根据基载液不同可分为水基、油基、烃和酯类等。在磁场作用下磁性液体不仅具有液体的流动性还有固体材料的磁性,是一种新型的纳米液态功能材料,以其优越的独特性能在航空航天、机械、冶金、环保和生物医疗等领域得到广泛的应用,同时以磁性液体为基础的各种实验教学仪器应用也获得良好的效果,演示实验教学在物理教学中具有不可替代的作用。但是传统磁性液体演示仪器种类较多,但是主要缺陷有:结构过于简单,没有演示其凸起液面高度的变化。
发明内容
本实用新型的目的就是针对现有技术存在的上述缺陷,提供一种基于激光传感器的磁性液体演示仪,可以清楚地演示磁性液体的悬浮特性。
其技术方案是:包括激光传感器测距探头、磁性液体、励磁线圈、单片机、直流电源、LED显示屏、底座和探头架,所述的底座内固定有励磁线圈和单片机,在底座的外侧设有LED显示屏,底座的旁边设有直流电源,通过导线连接到励磁线圈;底座的顶部固定探头架,探头架的顶部固定激光传感器测距探头,正对着励磁线圈上方设有有机容器,内有磁性液体,激光传感器测距探头探测磁性液体凸起的高度,用电压可调的直流电源控制电磁铁磁性大小。
本实用新型的有益效果是:本实用新型采用激光传感器检测悬磁性液体悬浮高度,控制电路调控电压、数码管实时显示等,具有操作简单、性能稳定、效果明显等特点;另外,本实用新型能够演示非磁性物体浮出液面的现象, 观察到数倍于磁性液体自身密度的非磁性物体从液体底部浮起. 能够测量非磁性物体浮出液面的情况与电流之间的关系,即可定性地观察到磁性液体的悬浮性能。
附图说明
附图1是本实用新型的结构示意图;
上图中:激光传感器测距探头1、磁性液体2、励磁线圈3、单片机4、直流电源5、LED显示屏6、底座7、探头架8。
具体实施方式
     结合附图1,对本实用新型作进一步的描述:
本实用新型包括激光传感器测距探头1、磁性液体2、励磁线圈3、单片机4、直流电源5、LED显示屏6、底座7和探头架8,所述的底座7内固定有励磁线圈3和单片机4,在底座7的外侧设有LED显示屏6,底座7的旁边设有直流电源5,通过导线连接到励磁线圈3;底座7的顶部固定探头架8,探头架8的顶部固定激光传感器测距探头1,正对着励磁线圈3上方设有有机容器,内有磁性液体2,激光传感器测距探头1探测磁性液体凸起的高度,用电压可调的直流电源5控制电磁铁磁性大小。
将激光传感器的测距探头固定在磁性液体正上端,探测磁性液体凸起的高度,用电压可调直流电源以控制电磁铁磁性大小。将盛有磁性液体的有机玻璃容器放置在电磁铁内铁芯的正上方,使磁性液体凸起点为正中心,通过改变电磁铁的磁性大小,能实现磁性液体悬浮的效果,利用LED显示屏可以实时显示液面凸起的高度。
系统采用组件式结构,电路简单、性能稳定、操作方便,能广泛用于课堂演示、课程设计等场合,在实际应用中能取得良好的教学效果。

Claims (1)

1.一种基于激光传感器的磁性液体演示仪,其特征是:包括激光传感器测距探头(1)、磁性液体(2)、励磁线圈(3)、单片机(4)、直流电源(5)、LED显示屏(6)、底座(7)和探头架(8),所述的底座(7)内固定有励磁线圈(3)和单片机(4),在底座(7)的外侧设有LED显示屏(6),底座(7)的旁边设有直流电源(5),通过导线连接到励磁线圈(3);底座(7)的顶部固定探头架(8),探头架(8)的顶部固定激光传感器测距探头(1),正对着励磁线圈(3)上方设有有机容器,内有磁性液体(2),激光传感器测距探头(1)探测磁性液体凸起的高度,用电压可调的直流电源(5)控制电磁铁磁性大小。
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