CN217425656U - 一种磁力测量装置 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种磁力测量装置，包括工作台和设置在工作台上的电磁装置和位移装置，所述位移装置包括承载待测物的载物台及导轨，所述导轨位于电磁装置的一侧且其轨道朝向电磁装置设置，所述载物台活动安装在导轨上并可沿其轨道前后移动，用于调节待测物与电磁装置的距离，所述导轨沿其轨道方向设有至少一条刻度线，所述刻度线用于测量载物台的位移距离，所述电磁装置包括金属线圈、调节旋钮及至少一个压力传感器，所述金属线圈通过导线连接调节旋钮，并由其控制导通电流的大小，以使得金属线圈产生不同强度的磁场，所述压力传感器固定在金属线圈靠近导轨的一端或其远离导轨的一端，便于快速测量不同测场中磁力的大小。

Description

一种磁力测量装置

技术领域

本申请涉及检测磁场作用力的技术领域，尤其涉及一种磁力测量装置。

背景技术

磁性虽然看不见、摸不着，但是却与人们的日常生活息息相关，如医疗行业、电力行业、交通行业等等，因此，对于磁力大小的测量就变得十分重要，而不同行业、不同场景的需求使得磁力测量工具也变得多种多样，例如航空磁力仪，磁通计、特斯拉计(又称为高斯计)、磁测仪等等。

常见的磁力测量工具多为永磁体，强度为一固定值无法调节且随着时间的推移磁性逐渐衰减，无法满足某些行业的测量需求，除此之外，与磁性相关的电、力等知识内容也是初学者的头痛的内容，急需一款有助于初学者尽快掌握电、磁性、力三者关系的教学工具，尤其在中学物理的课程教学中，一种简便的磁力测量工具能在实验课上起到举足轻重的作用。

实用新型内容

为了便于快速测量不同测场中磁力的大小，满足不同的测量需求，本申请提供一种磁力测量装置。采用如下的技术方案：

一种磁力测量装置，包括工作台和设置在工作台上的电磁装置和位移装置，所述位移装置包括承载待测物的载物台及导轨；

所述导轨位于电磁装置的一侧且其轨道朝向电磁装置设置；

所述载物台活动安装在导轨上并可沿其轨道前后移动，用于调节待测物与电磁装置的距离；

所述导轨沿其轨道方向设有至少一条刻度线，所述刻度线用于测量载物台的位移距离；

所述电磁装置包括金属线圈、调节旋钮及至少一个压力传感器，所述金属线圈通过导线连接调节旋钮，并由其控制导通电流的大小，以使得金属线圈产生不同强度的磁场；

所述压力传感器固定在金属线圈靠近导轨的一端或其远离导轨的一端。

可选的，所述刻度线分为第一刻度线和第二刻度线，分别位于导轨两侧；

所述第一刻度线的刻度值沿朝向金属线圈的方向依次递增；

所述第二刻度线的刻度值沿朝向金属线圈的方向依次递减。

可选的，当所述金属线圈与待测物相吸时，通过第一刻度线测量载物台的位移距离；

当所述金属线圈与待测物相斥时，通过第二刻度线测量载物台的位移距离。

可选的，所述电磁装置设有用于缠绕金属线圈的螺线管，所述金属线圈的磁场与待测物产生的磁力推动螺线管沿磁力方向移动；

所述压力传感器与螺线管一端的端面相接触，并测量推动其位移产生的磁力。

可选的，所述压力传感器分为上压力传感器和下压力传感器，分别与螺线管两端的端面相接触。

可选的，所述工作台上固定有分别用于限位固定所述压力传感器的基板，所述压力传感器远离螺线管的一侧抵住固定在所述基板上。

可选的，所述载物台上设有卡位旋钮，所述卡位旋钮用于固定载物台。

可选的，所述工作台上设置有电流显示屏和磁力显示屏；

所述电流显示屏通过导线连接金属线圈，所述磁力显示屏通过导线连接压力传感器。

综上所述，本申请包括以下有益效果：

1.本装置通过电磁装置和位移装置的相互配合用于快速测量不同测场中磁力的大小，结构简洁，设计合理，使用便捷，制造工艺简便，价格便宜，测量精度高，具有实用性，尤其适合电、磁、力的初学者的教学工作。

2.本申请的电磁装置可通过调节电流的大小产生不同强度的磁场，并通过压力传感器测量磁力，位移装置可精确测量待测物与电磁装置之间的距离并通过距离的改变来调节磁力的大小，可实现快速测量磁场中磁力的大小，用于测量不同磁场中磁力的变化，适应不同的测量需求。

3.本申请通过设置刻度线精确测量位移装置的位移距离，测量快速且精度高，其两侧的刻度线采用反向设置，配合测物质与电磁装置产生的吸引力或排斥力，采用卡位旋钮快速定位位移的位置，从而确定磁力的精确值。

附图说明

图1是本实施例的整体结构示意图；

图2是本实施例的电磁装置结构示意图；

图3是本实施例的位移装置结构示意图。

附图标记说明：1、工作台；2、调节旋钮；3、金属线圈；4、上压力传感器；5、下压力传感器；6、上基板；7、下基板；8、载物台；9、导轨；10、刻度线；11、卡位旋钮；12、电流显示屏；13、磁力显示屏；14、开关旋钮；15、导线；16、螺线管。

具体实施方式

以下结合附图1－3对本申请作进一步详细说明。

本申请实施例公开一种磁力测量装置，包括电磁装置和位移装置，位移装置安装子啊电磁装置的一侧，电磁装置可通过调节电流的大小产生不同强度的磁场，位移装置可精确测量待测物与电磁装置之间的距离并通过距离的改变来调节磁力的大小。

电磁装置包括金属线圈3、螺线管16、调节旋钮2、至少一个压力传感器及限制压力传感器移动的基板，金属线圈3紧密缠绕载螺线管16上，金属线圈3通过电流传输的导线15连接调节旋钮2，通过调节旋钮2控制导通电流，利用调节旋钮2调节导通的电流的大小，从而控制金属线圈3产生不同强度的磁场。

金属线圈3缠绕并固定在螺线管16的表面，螺线管16的两端的端面分别相抵住安装有压力传感器，压力传感器分为上压力传感器4和下压力传感器5，基板分为上基板6和下基板7，二者分别相对固定在工作台1上，上压力传感器4和下压力传感器5分别固定在上基板6和下基板7的内侧，并与螺线管16的上下两端面相接触，用于测量来自螺线管16的作用力。

金属线圈3的磁场与待测物之间会相互产生磁力，在受到磁力的作用后，螺线管16会发生微小的移动，从而压向上压力传感器4或下压力传感器5，压力传感器受到压力，压力传感器通过将测量的压力转化成推动螺线管16位移产生的磁力数值输出。

本实施例优选的，工作台1上设置有电流显示屏12和磁力显示屏13，电流显示屏12和磁力显示屏13安装在金属线圈3的一侧，电流显示屏12通过导线15连接金属线圈3用于显示通过金属线圈3的电流量，通过电流调节旋钮2和电流显示屏12，可控制将电流值精确调节到某一固定值，磁力显示屏13通过数据传输导线15连接压力传感器，压力传感器将测量到的数值通过数据传输线导线15输送到磁力显示屏13并显示出来。

位移装置包括承载于固定待测物的载物台8及导轨9，导轨9的轨道朝向电磁装置设置，并位于金属线圈3远离电流显示屏12和磁力显示屏13的一侧，载物台8活动安装在导轨9上并可沿其轨道前后移动，通过导轨9可方便移动载物台8，通过推动载物台8沿导轨9朝向电磁装置的金属线圈3进行前后移动，可用于调节待测物与金属线圈3之间的距离。

导轨9沿其轨道的两侧设有刻度线10，刻度线10用于测量载物台8的位移距离，刻度线10分为第一刻度线和第二刻度线，第一刻度线的刻度值和第二刻度线的刻度值相互反向设置，沿着载物台8朝向金属线圈3的方向依次设置为，第一刻度线的刻度由小到大(0－100)依次递增，第二刻度线的刻度由大到小(100－0)依次递减，当金属线圈3与待测物之间为吸引力时，可通过第一刻度线测量载物台8的位移距离，当金属线圈3与待测物之间为排斥力时，可通过第二刻度线测量载物台8的位移距离，通过两侧设置的刻度线10，在进行磁力测量时，不管是吸引力或排斥力，都可以快速确定位移的距离。

本实施例优选的，在载物台8的两侧上设有卡位旋钮11，用于将载物台8固定在导轨9上，使其不再移动，方便进行快速的定位，确保磁力测量的精确性，在工作台1相对调节旋钮2的一侧设有开关旋钮14，开关旋钮14连接电流显示屏12和磁力显示屏13并控制其开启和关闭。

本实施例的测量方式为：

1.开机，开启测量装置，调节开关旋钮14，开启电流显示屏12和磁力显示屏13，显示屏亮并显示相应单位。

2.待测物安装，载物台8移动到初始位置并通过卡位旋钮11将载物台8固定在导轨9上，将待测物安装在载物台8上并通过固定装置(图中未画出)固定好。

3.待测物测量，通过电流调节旋钮2和电流显示屏12幕，将电流值精确调节到某一固定值，电磁装置的金属线圈3根据导通的电流产生磁力，松开卡位旋钮11，将载物台8从初始位置缓慢移动到相应位置处，在此过程中，待测物质与金属线圈3产生的磁场产生相互磁力作用，该磁力作用力推动螺线管16发生微移动压迫压力传感器，使压力传感器受到压力，压力传感器将测量到的数值通过数据传输线输送到磁力显示屏13幕并显示出来。

4.数值读取，调节卡位旋钮11，将处于相应位置的载物台8进行固定，分别通过电流显示屏12幕、磁力显示屏13幕、刻度尺读取电流、磁力和位移的数值。

5.测量结束，通过电流调节旋钮2将电流值调至最小值，通过开关旋钮14将仪器关机，将待测物从载物台8的取下，调节卡位旋钮11将载物台8松开并将其移动到初始位置，再次调节卡位旋钮11将其固定以备下次测量使用。

以上均为本申请的较佳实施例，并非依此限制本申请的保护范围，故：凡依本申请的结构、形状、原理所做的等效变化，均应涵盖于本申请的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种磁力测量装置，其特征在于：包括工作台和设置在工作台上的电磁装置和位移装置，所述位移装置包括承载待测物的载物台及导轨；

所述导轨位于电磁装置的一侧且其轨道朝向电磁装置设置；

所述载物台活动安装在导轨上并可沿其轨道前后移动，用于调节待测物与电磁装置的距离；

所述导轨沿其轨道方向设有至少一条刻度线，所述刻度线用于测量载物台的位移距离；

所述电磁装置包括金属线圈、调节旋钮及至少一个压力传感器，所述金属线圈通过导线连接调节旋钮，并由其控制导通电流的大小，以使得金属线圈产生不同强度的磁场；

所述压力传感器固定在金属线圈靠近导轨的一端或其远离导轨的一端。

2.根据权利要求1所述的一种磁力测量装置，其特征在于：所述刻度线分为第一刻度线和第二刻度线，分别位于导轨两侧；

所述第一刻度线的刻度值沿朝向金属线圈的方向依次递增；

所述第二刻度线的刻度值沿朝向金属线圈的方向依次递减。

3.根据权利要求2所述的一种磁力测量装置，其特征在于：当所述金属线圈与待测物相吸时，通过第一刻度线测量载物台的位移距离；

当所述金属线圈与待测物相斥时，通过第二刻度线测量载物台的位移距离。

4.根据权利要求1所述的一种磁力测量装置，其特征在于：所述电磁装置设有用于缠绕金属线圈的螺线管，所述金属线圈的磁场与待测物产生的磁力推动螺线管沿磁力方向移动；

所述压力传感器与螺线管一端的端面相接触，并测量推动其位移产生的磁力。

5.根据权利要求4所述的一种磁力测量装置，其特征在于：所述压力传感器分为上压力传感器和下压力传感器，分别与螺线管两端的端面相接触。

6.根据权利要求5所述的一种磁力测量装置，其特征在于：所述工作台上固定有分别用于限位固定所述压力传感器的基板，所述压力传感器远离螺线管的一侧抵住固定在所述基板上。

7.根据权利要求1所述的一种磁力测量装置，其特征在于：所述载物台上设有卡位旋钮，所述卡位旋钮用于固定载物台。

8.根据权利要求1所述的一种磁力测量装置，其特征在于：所述工作台上设置有电流显示屏和磁力显示屏；

所述电流显示屏通过导线连接金属线圈，所述磁力显示屏通过导线连接压力传感器。

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