专利名称：磁致伸缩系数测量仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及光电技术领域，特别涉及一种磁致伸縮系数測量仪。
背景技术：
铁磁质的磁畴在外磁场的作用下会定向排列，从而引起介质中晶格间距的改变，导致铁磁体发生长度的改变的现象叫做磁致伸缩效应，也叫做焦耳效应.磁致伸缩不但对材料的磁性有着重要的影响，而且在实际中的应用也十分广泛。不同的磁性物质磁致伸縮的长度变化是不同的，我们用磁致伸縮系表征它形变的大小。因此准确測定材料的磁致伸缩系数是非常重要的。而由于磁致伸缩效应引起的材料长度相对变化很小，因此必须采用ー些特殊的方法进行测量。 本实验仪结合计算机技术与传感技术，能在PC机上实时对磁致材料伸缩量、外界磁场等物理量通过传感器将数据进行采集并处理，实时、形象地在屏幕上描绘相应曲线图，测得磁致材料伸縮系数。
发明内容本实用新型所要解决的技术问题是提供ー种具有测得的磁致伸縮系数，直观方便，效果好的优点的磁致伸縮系数測量仪。本实用新型是通过以下技术方案来实现的一种磁致伸縮系数测量仪，包括激光发生器，及与激光发生器相连的耦合器，及与耦合器相连的伸缩量采集装置，及与伸缩量采集装置相连的线圈，及与线圈相连的可调电源，及与可调电源相连的计算机，及与计算机相连的放大电路，及与放大电路相连的边缘滤波器，所述边缘滤波器与耦合器相连。作为优选，所述伸缩量采集装置包括设有凹槽的装置底座，及设置在装置底座前侧的滑块a，及设置在装置底座后侧的滑块b，及安装在装置底座右侧与滑块a和滑块b之间的支撑杆和弹簧，及设置在装置底座右侧和滑块b左侧的光纤光栅槽，及设置在滑块b左右两侧的挡板，及一端固定于滑块a、一端固定于滑块b的滑块联接板。作为优选,所述光纤光栅槽内粘有光纤光栅。作为优选，所述滑块b与滑块联接板采用旋转螺丝固定，旋转螺丝底部连接有螺母。作为优选，所述滑块a与滑块b之间设有隔板。本实用新型的有益效果是利用光纤光栅的中心波长对外界应变敏感的特性，光源通过耦合器进入伸缩量采集装置中的光纤光栅中，通过伸缩量采集装置将磁致材料伸縮产生的长度变化反应于光纤光栅的中心波长的变化，然后反射至耦合器，通过耦合器后经过边缘滤波器将光的波长变化转化成光强的变化，然后用带放大电路将信号转化为适当的电压信号给计算机采集，同时采集线圈两端的电压信号，通过公式计算出线圈产生的磁场，绘制出磁场一伸长量关系图，测得磁致伸縮系数，直观方便，效果好。
为了易于说明，本实用新型由下述的具体实施例及附图作以详细描述。图I为本实用新型的一种磁致伸縮系数测量仪的电路方框图；图2为本实用新型的一种磁致伸縮系数测 量仪的伸缩量采集装置的结构示意图；图3为本实用新型的一种磁致伸縮系数测量仪的放大电路原理图。
具体实施方式
如图I、图2和图3所示，本实用新型的一种磁致伸縮系数测量仪，包括激光发生器，用于产生光源，及与激光发生器相连的耦合器，用于搭建光路，及与耦合器相连的伸縮量采集装置，采集到磁致伸縮材料伸縮量的中心波长信号，及与伸缩量采集装置相连的线圈，可采用5000匝绕成的线圈，用以产生磁场，及与线圈相连的可调电源，可采用济南乐普电源科技有限公司生产的“300V10A”可调直流稳压电源，该电源可以通过计算机的RS485标准接ロ，对电源系统进行实时调节和监控，从而计算得到磁场及与可调电源相连的计算机，及与计算机相连的放大电路，可用带pin管，将信号转化为适当的电压信号给计算机采集，及与放大电路相连的边缘滤波器，可采用中心波长在1549nm—1550nm之间的三根光纤光栅构成，三根光栅构成级联光栅对传感光栅的中心波长变化进行波长解调，得到对应的光强信号，所述边缘滤波器与耦合器相连。其中，所述伸缩量采集装置包括设有凹槽的装置底座1，及设置在装置底座I前侧的滑块a2，及设置在装置底座I后侧的滑块b7，及安装在装置底座I右侧与滑块a2和滑块b7之间的支撑杆3和弹簧9，及设置在装置底座I右侧和滑块b7左侧的光纤光栅槽4，及设置在滑块b7左右两侧的挡板6，及一端固定于滑块a2、一端固定于滑块b7的滑块联接板8 ;所述光纤光栅槽4内粘有光纤光栅；所述滑块b7与滑块联接板8采用旋转螺丝5固定，旋转螺丝5底部连接有螺母(未图示)；所述滑块a2与滑块b7之间设有隔板。伸缩量采集装置将磁致伸縮材料放置于滑块a2的左侧，并用滑块a2顶住，这样我们便能将磁致伸縮材料的伸縮量转变为滑块a2的移动量，而通过滑块联接板8，可以将滑块a2和滑块b7进行联动，如此即将滑块a2的移动量传递给滑块b7，再将光纤光栅粘贴于光纤光栅槽4,这样滑块b7的移动量便能使光纤光栅长度发生微小变化,从而引起光纤光栅中心波长改变，采集到磁致伸縮材料伸縮量的中心波长信号。本实用新型的有益效果是利用光纤光栅的中心波长对外界应变敏感的特性，光源通过耦合器进入伸缩量采集装置中的光纤光栅中，通过伸缩量采集装置将磁致材料伸縮产生的长度变化反应于光纤光栅的中心波长的变化，然后反射至耦合器，通过耦合器后经过边缘滤波器将光的波长变化转化成光强的变化，然后用带放大电路将信号转化为适当的电压信号给计算机采集，同时采集线圈两端的电压信号，通过公式计算出线圈产生的磁场，绘制出磁场一伸长量关系图，测得磁致伸縮系数，直观方便，效果好。以上所述，仅为本实用新型的具体实施方式
，但本实用新型的保护范围并不局限于此，任何不经过创造性劳动想到的变化或替换，都应涵盖在本实用新型的保护范围之内。因此，本实用新型的保护范围应该以权利要求书所限定的保护范围为准。
权利要求1.一种磁致伸縮系数测量仪，其特征在于包括激光发生器，及与激光发生器相连的耦合器，及与耦合器相连的伸缩量采集装置，及与伸缩量采集装置相连的线圈，及与线圈相连的可调电源，及与可调电源相连的计算机，及与计算机相连的放大电路，及与放大电路相连的边缘滤波器，所述边缘滤波器与耦合器相连。
2.根据权利要求I所述的磁致伸縮系数测量仪，其特征在于所述伸缩量采集装置包括设有凹槽的装置底座，及设置在装置底座前侧的滑块a，及设置在装置底座后侧的滑块b，及安装在装置底座右侧与滑块a和滑块b之间的支撑杆和弹簧，及设置在装置底座右侧和滑块b左侧的光纤光栅槽，及设置在滑块b左右两侧的挡板，及一端固定于滑块a、一端固定于滑块b的滑块联接板。
3.根据权利要求2所述的磁致伸縮系数测量仪，其特征在于所述光纤光栅槽内粘有光纤光栅。
4.根据权利要求2所述的磁致伸縮系数測量仪，其特征在于所述滑块b与滑块联接板采用旋转螺丝固定，旋转螺丝底部连接有螺母。
5.根据权利要求2所述的磁致伸縮系数測量仪，其特征在于所述滑块a与滑块b之间设有隔板。
专利摘要本实用新型公开了一种磁致伸缩系数测量仪，包括激光发生器，及依次与激光发生器相连的耦合器、伸缩量采集装置、线圈、可调电源、计算机、放大电路和边缘滤波器，所述边缘滤波器与耦合器相连；利用光纤光栅的中心波长对外界应变敏感的特性，光源通过耦合器进入伸缩量采集装置中的光纤光栅中，通过伸缩量采集装置将磁致材料伸缩产生的长度变化反应于光纤光栅的中心波长的变化，然后反射至耦合器，通过耦合器后经过边缘滤波器将光的波长变化转化成光强的变化，然后用带放大电路将信号转化为适当的电压信号给计算机采集，同时采集线圈两端的电压信号，通过公式计算出线圈产生的磁场，绘制出磁场—伸长量关系图，测得磁致伸缩系数，直观方便，效果好。
文档编号G01R33/18GK202631718SQ20122023129
公开日2012年12月26日 申请日期2012年5月22日 优先权日2012年5月22日
发明者彭保进, 高灵材 申请人:浙江师范大学