[发明专利]基于磁性液体的水平传感器

说明书

本发明涉及基于磁性液体的水平传感器，主要涉及水平检测领域。本申请提供的水平传感器，当使用该水平传感器检测水平时，将该水平传感器密封腔的一端贴近待测位置，若待测位置水平，则该密封腔内部的磁性液体的液面水平，使得该磁性液体的磁场不发生改变，若待测位置不水平，则该密封腔内部的磁性液体的液面发生倾斜，使得该磁性液体产生的磁场发生改变，进而使得该纳米金刚石颗粒产生的荧光强度也发生改变，通过该纳米金刚石颗粒产生的荧光强度的改变可以得到该磁性液体磁场的改变情况，通过该磁性液体磁场的改变情况与待测位置的角度关系，可以得到该待测位置是否水平，若不水平，进而可以该待测位置的不水平角度。

技术领域

本发明涉及水平检测领域，主要涉及一种基于磁性液体的水平传感器。

背景技术

现有技术中，测量水平的仪器叫做水平仪，一般的，水平仪的水准管是由玻璃制成，水准管内壁是一个具有一定曲率半径的曲面，管内装有液体，当水平仪发水平仪工作原理为，当水平仪发生倾斜时，水准管中气泡就向水平仪升高的一端移动，从而确定水平面的位置。水准管内壁曲率半径越大，分辨率就越高，曲率半径越小，分辨率越低，因此水准管曲率半径决定了水平仪的精度。水平仪主要用于检验各种机床和工件的平面度、直线度、垂直度及设备安装的水平位置等。

但是，由于现有技术的水平仪的原理使得现有技术中水平仪的测量精度一般为(0.02-0.025)mm/m，难以实现对高精度的水平测量。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种基于磁性液体的水平传感器，以解决现有技术中的水平仪的原理使得现有技术中水平仪的测量精度一般为(0.02-0.025)mm/m，难以实现对高精度的水平测量的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本申请提供一种基于磁性液体的水平传感器，水平传感器包括：壳体、光纤、光纤环形器、激光器、光谱仪和纳米金刚石颗粒；壳体的一端为封闭腔，封闭腔内部填充有磁性液体；光纤、光纤环形器、激光器、光谱仪和纳米金刚石颗粒均设置在壳体远离封闭腔一端的内部，光纤环形器的一侧设置有光纤，光纤的另一端设置有纳米金刚石颗粒，纳米金刚石颗粒的另一端与封闭腔的腔壁连接，光纤环形器的另一侧分别设置有光谱仪和激光器，光谱仪和激光器的另一端均与壳体内壁连接，且纳米金刚石颗粒中含有氮空位中心，光纤环形器的第一端口与激光器连接，光纤环形器的第二端口与光纤连接，光纤环形器的第三端口与光谱仪连接。

可选地，该纳米金刚石颗粒的氮空位中心为NV⁰电荷状态或者NV^-电荷状态。

可选地，该纳米金刚石颗粒的直径为50纳米-400纳米。

可选地，该激光器的波长为400纳米-600纳米。

可选地，该磁性液体的材料为磁流变液。

可选地，该壳体的封闭腔内磁流变液的体积与封闭腔的体积之比为70％-80％。

可选地，该壳体的材料为亚克力塑料。

可选地，该水平传感器还包括电磁屏蔽膜，电磁屏蔽膜镀在壳体外壁上。

可选地，该水平传感器的封闭腔的数量为两个，两个封闭腔设置在壳体的一端，且两个封闭腔之间存在间隙，光纤深入到间隙内部，纳米金刚石颗粒分别与两侧的封闭腔的腔壁连接。

本发明的有益效果是：