[实用新型]一种磁感强度的测量参数获取装置及工具

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种测量装置，尤其涉及一种磁感强度的测量参数的获取装置。

背景技术

磁感强度的精确测量对于各个领域都具有重要的意义，包括磁感线绘制、海洋地磁数据、地下管道探测、磁悬浮定位检测、电磁导引技术等等。而现有技术中往往通过高斯计、磁强计等设备来测量，但设备价格高昂，而且由于传感器、测量角度等原因造成精准度差。

磁感线和磁感应强度在各个领域都有所涉及，许多学者研究了磁感应强度的测量及其应用，磁感线的应用十分广泛，尤其是地磁场导航、近地空间磁场探测一直是空间科学探测的主要领域之一，已经有近五十年的历史。开展卫星地磁矢量测量，对于我国国防建设、空间科学研究具有重要的意义，然而如何简便、快捷地测量磁场强度始终是一个难题。

同样，当我们在研究磁场，尤其是学生在学习磁学的时候，通过磁感线的形式能够大致地了解磁场的方向和大致强弱，但是很难直观而精确地获取磁场的强度分布；目前作为磁感线演示的教具主要有两种：小磁针和立体磁感线模型。这两种方法均有弊端：小磁针演示精确度不高，单个小磁针只能显示某一点的磁感线方向，不能展现出整个区域内的状况；立体磁感线模型有局限性，只能展示某些特定磁场中的磁感线分布，而且两者都不能很好地将磁感应强度和磁感线结合起来，这些情况导致很多学生理解磁学较为困难，也不方便对周围的磁现象进行观察和研究。

实用新型内容

本实用新型所要解决的技术问题是提供一种独特的磁感强度的测量参数获取装置和工具，能够简便、快捷而精确有效地获取测量参数。

本实用新型为解决上述技术问题而采用的技术方案是

一种磁感强度的测量装置，该装置包括：

小磁针和辅助磁铁；

视频采集设备，采集所述小磁针的摆动视频，并且所述视频采集设备与中央处理单元通信，发送所述采集的所述小磁针的摆动视频到所述的中央处理单元；

中央处理单元，分析处理由所述的视频采集设备发送过来的所述小磁针的摆动视频，抓取有效段的图像，识别、分析、计算出所述小磁针的摆动周期T以及第一、第二偏转角度α₁、α₂；并且按照所述小磁针的质量M、长度L、直径a以及所述辅助磁铁放置在所述第一、第二辅助位置时中心点到所述小磁针的中心点的第一距离r₁和第二距离r₂，根据设定的公式计算出待测点的磁感强度B_x；

当所述辅助磁铁放置在所述第一辅助位置时，所述小磁针发生的偏转角度为第一偏转角度α₁，当所述辅助磁铁放置在所述第二辅助位置时，所述小磁针发生的偏转角度为第二偏转角度α₂。

作为一种实施方式，所述的视频采集设备和中央处理单元为第一智能设备，所述的第一智能设备为智能手机、平板电脑或掌上电脑。

作为另一种实施方式，所述的视频采集设备为摄像头，所述的中央处理单元为第一电脑或第二智能设备，所述的摄像头通过数据线与所述的中央处理单元通信，或者所述的摄像头包括有摄像头通信单元，所述的摄像头通信单元通过蓝牙、WiFi或NFC与所述的中央处理单元通信；

所述的第二智能设备为智能手机、平板电脑或掌上电脑。

作为再一种实施方式，所述的中央处理单元为第二电脑或者云端服务器，当所述的中央处理单元为第二电脑时，所述的视频采集设备通过数据线、蓝牙、NFC、3G、4G、5G或WiFi与所述第二电脑通信；当所述的中央处理单元为云端服务器时，所述的视频采集设备通过3G、4G、5G或WiFi与所述云端服务器通信；

所述的视频采集设备为第三智能设备，具有视频录像单元、处理器、智能设备通信单元和显示单元，所述的处理器分别和视频录像单元、智能设备通信单元、输入单元和显示单元连接，通过所述的视频录像单元拍摄小磁针的摆动视频，并传送到所述的处理器；所述的智能设备通信单元通过无线或有线通信与所述中央处理单元通信，通过所述的智能设备通信单元将所述摆动视频发送到所述的中央处理单元；并能接收所述中央处理单元发送的计算结果信息，再由所述显示单元显示所述中央处理单元发送的计算结果信息；

所述的第三智能设备为智能手机、平板电脑、掌上电脑或电脑。

较优地，所述的第一、第二、第三智能设备分别还包括有输入单元，通过所述的输入单元输入各参数数值。

同时，本实用新型还提供了一种磁感强度的测量工具，用于上述磁感强度的测量方法，该工具包括：一小磁针和一辅助磁铁，所述的小磁针的质量为M、长度为L、直径为a。