[实用新型]基于激光传感器的磁性液体演示仪

说明书

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。