[发明专利]一种磁流体控制装置

说明书

本发明公开了一种磁流体控制装置，该装置至少包括驱动单元和电磁铁阵列，其中，所述驱动单元中设置控制模块，用于根据运行程序产生驱动信号控制所述电磁铁阵列中每个电磁铁的状态；所述电磁铁阵列由多个单体电磁铁组成，用于根据驱动信号使相应电磁铁状态变化进而改变空间磁场分布以控制磁流体呈现相应的空间分布。与现有技术相比较，本发明利用电磁铁阵列可以轻松实现对磁流体行为的控制，同时本发明所采用的电路结构简单，所需电路元器件较为容易获得，且成本低。

技术领域

本发明属于磁流体控制技术领域，具体涉及一种磁流体控制装置。

背景技术

如今，随着纳米材料科学的迅猛发展，纳米级的磁性材料的应用越来越广泛。其中，以Fe3O4纳米颗粒为代表的磁流体在工业领域受到广泛应用，其既具有液体的流动性又具有固体磁性材料的磁性，是由直径为纳米量级(10纳米以下)的磁性固体颗粒、基载液(也叫媒体)以及界面活性剂三者混合而成的一种稳定的胶状液体。该流体在静态时无磁性吸引力，当外加磁场作用时，才表现出磁性，正因如此，它才在实际中有着广泛的应用，在理论上具有很高的学术价值。用纳米金属及合金粉末生产的磁流体性能优异，可广泛应用于各种苛刻条件的磁性流体密封、减震、医疗器械、声音调节、光显示、磁流体选矿等领域。现有技术中，磁流体普遍应用于工业领域，却鲜有在工艺品、装饰品等领域中应用。然而，磁流体作为一种新的功能材料，能根据所处环境磁场的变化而作出的相应的行为变化，利用该特性，未来在工艺品、装饰品等领域必然也有广泛的应用空间。而现有技术对于磁流体的控制的技术和方案甚少，几乎是一片空白，仅有的也是采取机械结构加永磁体的形式组成，控制的流畅度和可变性较差，不能满足人们对日益精致的工艺品和装饰品的要求。

故，针对目前现有技术中存在的上述缺陷，实有必要进行研究，以提供一种方案，解决现有技术中存在的缺陷。

发明内容

为了克服现有技术的缺陷，本发明提出一种磁流体控制装置，采用电磁铁阵列实现磁流体控制，并设计简单的电路模块，很好的实现了对于磁流体的行为的控制，填补了该领域的空白。

为了解决现有技术存在的技术问题，本发明的技术方案如下：

一种磁流体控制装置，该装置至少包括驱动单元和电磁铁阵列，其中，所述驱动单元中设置控制模块，用于根据运行程序产生驱动信号控制所述电磁铁阵列中每个电磁铁的状态；所述电磁铁阵列由多个单体电磁铁组成，用于根据驱动信号使相应电磁铁状态变化进而改变空间磁场分布以控制磁流体呈现相应的空间分布。

作为优选的技术方案，所述驱动单元设置多路电磁铁驱动模块，每路电磁铁驱动模块用于驱动一个或多个电磁铁。

作为优选的技术方案，所述电磁铁驱动模块至少包括PWM波产生电路、多路选择器和功率放大器，其中，

所述PWM波产生电路，用于产生多个不同占空比的PWM信号；

所述多路选择器与所述PWM波产生电路，其多个输入端分别连接不同占空比的PWM信号，其输出端与所述功率放大器相连接，用于根据控制模块的控制指令选择输出相应的PWM信号；

所述功率放大器，用于对所述多路选择器输出的PWM信号进行放大以输出驱动信号驱动电磁铁。

作为优选的技术方案，所述PWM波产生电路包括多个555定时器，每个555定时器被配置成产生一定占空比的PWM信号。

作为优选的技术方案，所述磁流体设置在透明载体中，该透明载体与所述电磁铁阵列紧密设置，设置在透明载体中的磁流体根据电磁铁阵列产生的磁场变化而发生行为变化。

作为优选的技术方案，还包括输入模块，所述输入模块与所述驱动单元相连接，用于输入控制指令，所述驱动单元根据该控制指令产生驱动信号。

作为优选的技术方案，所述功率放大器为D类音频功率放大器。