[实用新型]一种基于光杠杆结构的磁致伸缩测量装置

说明书

本实用新型提供一种基于光杠杆结构的磁致伸缩测量装置，包括光杠杆结构、光源，摄像装置、标尺、第一反射平台和第二反射平台，第一反射平台和第二反射平台分别安装相互对应的多个反射镜。电源激励线圈产生磁场，使得磁性材料发生磁致伸缩现象发生伸长或缩短，带动光杠杆连接的活动平台上下移动，致使光路发生改变，运用光杠杆法，通过多个平面镜的反射放大磁性材料的伸长量导致的光路变化。最后通过摄像装置获取相应的光斑图像，识别光斑中心的偏移量，进一步可用于计算磁致伸缩系数。本装置简单，搭建容易，光路直观可调，灵活度大，适合作为磁致伸缩现象的演示装置或光杠杆法实验教学装置，具有良好的推广价值。

技术领域

本实用新型涉及电磁学实验设备技术领域，尤其涉及一种基于光杠杆结构的磁致伸缩测量装置。

背景技术

对磁致伸缩材料施加磁场后，材料内部原来呈杂乱无章排列的磁分子就会沿着磁场方向重新排列，导致材料的长度或体积发生变化，此为磁致伸缩效应，如图7所示，磁致伸缩系数是描绘磁性材料基本特性的一种参数，其实质为磁性材料在外界磁场作用下产生的长度或体积的相对改变量。因此，准确地测量磁致伸缩系数对研究磁性材料有重要意义。

磁致伸缩系数的大小大致在10^-6-10^-3范围内，对于多数铁磁质来说，磁致伸缩系数一般为10^-6-10^-5的数量级，磁致伸缩引起的长度变化量很小，一般测量长度的工具不易精确测量。

目前测量磁致伸缩系数的方法除光杠杆法外主要有应变电阻片测量法、迈克尔逊干涉测量法、差动式电容给测量法等，实验装置均较为复杂，原理较为复杂，演示效果不佳。而现有光杠杆法装置采用望远镜读数，照准聚焦较为复杂，且视差带来的读数误差难以消除。另外，现尚未有上述各种装置专门用于测量研究不同材料、长度、粗细金属棒的磁致伸缩系数与磁场的变化关系。

实用新型内容

本实用新型的实施例提供了一种基于光杠杆结构的磁致伸缩测量装置，用于解决现有技术中存在的问题。

为了实现上述目的，本实用新型采取了如下技术方案。

一种基于光杠杆结构的磁致伸缩测量装置，包括光杠杆结构、光源，摄像装置、标尺、第一反射平台和第二反射平台；第一反射平台和第二反射平台相互间隔布置，光杠杆结构位于该间隔内，并且光杠杆结构分别与第一反射平台和第二反射平台相互错开；

光杠杆结构为立式结构，包括第一支杆、固定平台、活动平台、第一基座和第一反射镜；固定平台与第一支杆相连接，第一基座安装在固定平台上，第一反射镜与第一基座活动连接；待测物体竖向布置，一端电性连接直流励磁线圈，另一端用于连接活动平台，活动平台与第一反射镜之间还通过设置连杆相互连接；直流励磁线圈产生磁场，使待测物体产生长度变化，长度变化的待测物体通过活动平台、连杆使第一反射镜相对于第一基座偏转；

第一反射平台和第二反射平台分别安装相互对应的多个反射镜；光源用于向第一反射镜发射光线，第一反射镜反射的光线通过第一反射平台和第二反射平台的反射镜的依次反射，形成折线光路，在标尺上形成光斑，摄像装置用于获取标尺上形成的光斑图像。

优选地，固定平台具有贯穿设置的导向孔，活动平台位于该导向孔内并且可相对于该导向孔竖向移动；活动平台顶部具有竖向布置的后脚，连杆横向布置，一侧连接第一反射镜，另一侧与后脚顶端向铰接。

优选地，第一基座具有U型支爪，第一反射镜与该U型支爪相铰接。

优选地，U型支爪与后脚顶端的距离为6.5cm。

优选地，固定平台的顶面具有多道相互并列布置的导向槽，第一基座底部具有两根竖向布置的导向柱，该导向柱的底部与导向槽相接触；第一基座通过导向柱可沿导向槽移动。