一種渦電流演示及測量裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實用新型涉及一種教學(xué)演示儀器，特別是一種渦電流演示及測量裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]渦電流演示儀用于演示渦電流的形成，在中學(xué)的物理教學(xué)中對學(xué)生理解渦電流和法拉第電磁感應(yīng)定律有很好的幫助，是一種非常有意義的教學(xué)演示儀。渦電流是當大塊導(dǎo)體放在變化著的磁場中或相對于磁場運動時，在這塊導(dǎo)體中也會出現(xiàn)渦電流。由于導(dǎo)體內(nèi)部處處可以構(gòu)成回路，任意回路所包圍面積的磁通量都在變化，因此，這種電流在導(dǎo)體內(nèi)自行閉合，形成渦旋狀，故稱為渦電流。渦電流的大小，決定于這個回路的電阻值。當它開路時，即使有感應(yīng)電壓，電流也等于零。當它閉路時，電流最大，甚至可能燒毀電路。理論上，在這個回路中串連一個電流表，就可以看到電流讀數(shù)。但為了保護電表和電路，要串連一個可變電阻，從最大值逐步調(diào)至最小，再讀取數(shù)值。所以根據(jù)歐姆定律，在電阻兩端接電壓表。但是由于值很小，可以安裝一個放大器，然后測量輸出電壓，再換算成輸入端的電流。這樣設(shè)計的電路，原理上是可以得到準確的渦電流，但用這種方法對于磁鐵在不同轉(zhuǎn)速下產(chǎn)生的渦電流數(shù)值不容易測量。
【實用新型內(nèi)容】
[0003]本實用新型的主要目的是克服現(xiàn)有技術(shù)的缺點，提供一種能在演示渦電流形成的同時，準確得出渦電流數(shù)值，使學(xué)生更容易理解渦電流和法拉第電磁感應(yīng)定律，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣的渦電流演示及測量裝置。
[0004]本實用新型采用如下技術(shù)方案:
[0005]—種禍電流演示及測量裝置，包括有高性能磁鐵、連接驅(qū)動高性能磁鐵運動的電機、連接控制電機轉(zhuǎn)速的無極調(diào)速開關(guān)、設(shè)置于高性能磁鐵磁場內(nèi)的導(dǎo)體及用于測量轉(zhuǎn)速的霍爾轉(zhuǎn)速表。
[0006]進一步地，所述導(dǎo)體采用空心圓筒形金屬罐。
[0007]進一步地，所述導(dǎo)體可轉(zhuǎn)動設(shè)置于一旋轉(zhuǎn)軸上。
[0008]進一步地，所述霍爾轉(zhuǎn)速表包括有用于測量電機及導(dǎo)體轉(zhuǎn)速的兩霍爾傳感器及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表。
[0009]進一步地，所述兩霍爾傳感器分別設(shè)置于導(dǎo)體一側(cè)及電機轉(zhuǎn)軸一側(cè)。
[0010]進一步地，所述渦電流演示及測量裝置還包括有用于固定兩霍爾傳感器的兩安裝座。
[0011 ] 進一步地，所述高性能磁鐵通過安裝架分兩組對稱設(shè)置于電機轉(zhuǎn)軸上。
[0012]由上述對本實用新型的描述可知，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型的有益效果是:通過無極調(diào)速開關(guān)調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，進而可以控制高性能磁鐵磁通量的變化，高性能磁鐵的磁性是固定的，但不同的轉(zhuǎn)速下，磁通量的變化是不一樣的，磁通量的變化量可以通過轉(zhuǎn)速的換算得出，使渦電流的大小測量變得簡單，渦電流和磁通量的變化關(guān)系更容易探究，也可通過軟件算法直接將轉(zhuǎn)速值換算得出渦電流數(shù)值，可直接讀取。能在演示渦電流形成的同時，準確得出渦電流數(shù)值，使學(xué)生更容易理解渦電流和法拉第電磁感應(yīng)定律，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣。同時，可將該裝置推廣到“渦流分撿機”和“渦流探傷”等應(yīng)用演示，具有很好的推廣價值。
【附圖說明】
[0013]圖1是本實用新型【具體實施方式】的整體結(jié)構(gòu)示意圖。
[0014]圖中:1.高性能磁鐵，2.電機，3.無極調(diào)速開關(guān)，4.導(dǎo)體，5.安裝架，6.旋轉(zhuǎn)軸，7.霍爾傳感器，8.數(shù)顯轉(zhuǎn)速表，9.安裝座。
【具體實施方式】
[0015]以下通過【具體實施方式】對本實用新型作進一步的描述。
[0016]參照圖1，本實用新型的一種渦電流演示及測量裝置，包括有高性能磁鐵1、連接驅(qū)動高性能磁鐵1運動的電機2、連接控制電機2轉(zhuǎn)速的無極調(diào)速開關(guān)3、設(shè)置于高性能磁鐵1磁場內(nèi)的導(dǎo)體4及用于測量轉(zhuǎn)速的霍爾轉(zhuǎn)速表。
[0017]所述高性能磁鐵1通過安裝架5分兩組對稱設(shè)置于電機2轉(zhuǎn)軸上。所述導(dǎo)體4采用空心圓筒形金屬罐，可轉(zhuǎn)動設(shè)置于一旋轉(zhuǎn)軸6上。所述霍爾轉(zhuǎn)速表包括有用于測量電機2及導(dǎo)體4轉(zhuǎn)速的兩霍爾傳感器7及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表8。所述兩霍爾傳感器7通過兩安裝座9設(shè)置，分別設(shè)置于導(dǎo)體4 一側(cè)及電機2轉(zhuǎn)軸一側(cè)。
[0018]參照圖1，本實用新型用于渦電流演示時，通過無極調(diào)速開關(guān)3調(diào)節(jié)電機2的轉(zhuǎn)速，進而可以控制高性能磁鐵1磁通量的變化，空心圓筒形金屬導(dǎo)體罐在渦電流作用下轉(zhuǎn)動，并分別通過兩霍爾傳感器7測量電機2轉(zhuǎn)軸及空心圓筒形金屬導(dǎo)體罐的轉(zhuǎn)速，通過數(shù)顯轉(zhuǎn)速表8顯示，可通過轉(zhuǎn)速換算得出渦電流大小。
[0019]上述僅為本實用新型的一個【具體實施方式】，但本實用新型的設(shè)計構(gòu)思并不局限于此，凡利用此構(gòu)思對本實用新型進行非實質(zhì)性的改動，均應(yīng)屬于侵犯本實用新型保護范圍的行為。
【主權(quán)項】
1.一種渦電流演示及測量裝置，其特征在于:包括有高性能磁鐵、連接驅(qū)動高性能磁鐵運動的電機、連接控制電機轉(zhuǎn)速的無極調(diào)速開關(guān)、設(shè)置于高性能磁鐵磁場內(nèi)的導(dǎo)體及用于測量轉(zhuǎn)速的霍爾轉(zhuǎn)速表。2.如權(quán)利要求1所述的一種渦電流演示及測量裝置，其特征在于:所述導(dǎo)體采用空心圓筒形金屬罐。3.如權(quán)利要求2所述的一種渦電流演示及測量裝置，其特征在于:所述導(dǎo)體可轉(zhuǎn)動設(shè)置于一旋轉(zhuǎn)軸上。4.如權(quán)利要求1所述的一種渦電流演示及測量裝置，其特征在于:所述霍爾轉(zhuǎn)速表包括有用于測量電機及導(dǎo)體轉(zhuǎn)速的兩霍爾傳感器及數(shù)顯轉(zhuǎn)速表。5.如權(quán)利要求4所述的一種渦電流演示及測量裝置，其特征在于:所述兩霍爾傳感器分別設(shè)置于導(dǎo)體一側(cè)及電機轉(zhuǎn)軸一側(cè)。6.如權(quán)利要求5所述的一種渦電流演示及測量裝置，其特征在于:還包括有用于固定兩霍爾傳感器的兩安裝座。7.如權(quán)利要求1所述的一種渦電流演示及測量裝置，其特征在于:所述高性能磁鐵通過安裝架分兩組對稱設(shè)置于電機轉(zhuǎn)軸上。
【專利摘要】一種渦電流演示及測量裝置，包括高性能磁鐵、連接驅(qū)動高性能磁鐵運動的電機、連接控制電機轉(zhuǎn)速的無極調(diào)速開關(guān)、設(shè)置于高性能磁鐵磁場內(nèi)的導(dǎo)體及霍爾轉(zhuǎn)速表。本實用新型通過無極調(diào)速開關(guān)調(diào)節(jié)電機的轉(zhuǎn)速，進而可以控制高性能磁鐵磁通量的變化，高性能磁鐵的磁性是固定的，但不同的轉(zhuǎn)速下，磁通量的變化是不一樣的，磁通量的變化量可以通過轉(zhuǎn)速的換算得出，使渦電流的大小測量變得簡單，渦電流和磁通量的變化關(guān)系更容易探究，也可通過軟件算法直接將轉(zhuǎn)速值換算得出渦電流數(shù)值，直接讀取，能在演示渦電流形成的同時，準確得出渦電流數(shù)值，使學(xué)生更容易理解渦電流和法拉第電磁感應(yīng)定律，提高學(xué)生學(xué)習(xí)物理的興趣，具有很好的推廣價值。
【IPC分類】G09B23/18
【公開號】CN204990924
【申請?zhí)枴緾N201520539312
【發(fā)明人】許文峰, 徐建國, 蘇先進
【申請人】陳慧玲
【公開日】2016年1月20日
【申請日】2015年7月23日