一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其包括用于盛放磁流体和非磁性导电颗粒的容纳腔，间隔设置在所述容纳腔两侧的极板，设置在所述容纳腔上方的上端盖，所述容纳腔底部设置有用于分散所述非磁性导电颗粒的锯齿结构块，所述上端盖底部设置有用于引导所述非磁性导电颗粒组装的V型槽结构。本发明专利技术提供的磁控电开关装置尺寸可以设计的极小，属于一种微流控装置，可以解决微机电系统发展对开关的需求；其控制方式为非接触式，可以避免接触点的损耗，增加开关的寿命，并用于多种特种场合；开关装置结构简单，加工方便，成本低，收益高。

【技术实现步骤摘要】
一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置
本专利技术涉及微机电系统领域，尤其涉及一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置。
技术介绍
开关是一种控制电路中能够使电流中断或者开启的电子元器件。常见的开关是让人操作的一种机电设备，其应用十分广泛，几乎所有电子设备都设置有开关，开关的时长需求巨大。然而，常见的开关都是由一个或者多个触点构成，每个触点之间含有一个可以运动的导体部件，当开关需要导通时，可以运动的导体部件运动至触点两端，使其导通。传统的开关由于其上述结构，导致其尺寸一般较大。随着微机电系统的发展，传统的开关已经无法满足微米甚至纳米量级的独立智能系统的需求。因此，现有技术还有待于改进和发展。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种满足微米甚至纳米量级的独立智能系统需求的磁控电开关装置。本专利技术的技术方案如下：一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其中，包括用于盛放磁流体和非磁性导电颗粒的容纳腔，间隔设置在所述容纳腔两侧的极板，设置在所述容纳腔上方的上端盖，所述容纳腔底部设置有用于分散所述非磁性导电颗粒的锯齿结构块，所述上端盖底部设置有用于引导所述非磁性导电颗粒组装的V型槽结构。所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其中，所述非磁性导电颗粒的总体积小于所述锯齿结构块的凹陷总体积。所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其中，所述容纳腔的两侧对称设置有卡槽，所述极板对应设置在所述卡槽中。所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其中，两块所述极板上均设置有螺纹孔，所述螺纹孔内设置有接线螺柱。所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其中，两块所述极板上均设置有凸起块，所述上端盖设置有两个与所述凸起块适配的缺口，所述V型槽结构设置在两个所述缺口之间的位置。所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其中，所述V型槽结构的顶角小于45°。所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其中，所述锯齿结构块与所述V型槽结构的平面正交。所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其中，所述容纳腔内还设置有用于防止所述非磁性导电颗粒团聚的表面修饰剂。所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其中，所述非磁性导电颗粒为银粉、铜粉和碳纳米管颗粒中的一种或多种。所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其中，所述非磁性导电颗粒的密度大于所述磁流体的密度。有益效果：本专利技术提供的基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其尺寸可以设计的极小，属于一种微流控装置，可以解决微机电系统发展对开关的需求；其次，本专利技术开关装置的控制方式为非接触式，可以用于多种特种场合；再次，本专利技术利用磁流体中非磁性导电颗粒的悬浮现象原理，与传统开关的固固接触完全不同，可以避免接触点的损耗，增加开关的寿命；最后，本专利技术开关装置结构简单，加工方便，成本低，收益高。附图说明图1为本专利技术一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置的第一视角爆炸结构示意图。图2为本专利技术一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置的第二视角爆炸结构示意图。图3为本专利技术一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置的剖面结构示意图。图4为本专利技术一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置的组装结构示意图。具体实施方式本专利技术提供一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，为使本专利技术的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下对本专利技术进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本专利技术，并不用于限定本专利技术。请参阅图1-图4，本专利技术实施例提供一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，如图所示，其包括用于盛放磁流体和非磁性导电颗粒的容纳腔10，间隔设置在所述容纳腔10两侧的极板20，设置在所述容纳腔10上方的上端盖30，所述容纳腔10底部设置有用于分散所述非磁性导电颗粒的锯齿结构块40，所述上端盖30底部设置有用于引导所述非磁性导电颗粒组装的V型槽结构50。本实施例提供的磁控电开关装置需要通过外部的可控磁铁来提供磁场，从而控制磁控电开关装置的导通与断开，所述可控磁体主要由可以控制电源通断的电磁铁或者可以改变位置的永磁体组成，其根本作用在于提供一个磁场，利用磁场非接触式地控制容纳腔内的磁流体和非磁性导电颗粒运动。具体来讲，以所述可控磁铁为永磁铁为例，当需要控制所述磁控电开关装置导通时，则需要将所述永磁铁移动至所述容纳腔的底部，此时所述容纳腔内的非磁性导电颗粒在所述磁流体和所述永磁铁之间的相互作用力下悬浮在所述磁流体表面，由所述上端盖30底部的V型槽结构50引导，在两块极板20之间线性组装和均匀分布，所述非磁性导电颗粒相互之间接触紧密，此时两块极板20之间的电阻较小，所述磁控电开关装置导通。当需要控制所述电开关装置断开时，则需要将所述永磁铁从所述容纳腔的底部移开至远处，此时所述容纳腔内的磁流体与所述可控磁铁之间不存在作用力，所述非磁性导电颗粒沉降在所述容纳腔10底部的锯齿结构块40的凹陷处，由于所述锯齿结构块40的凹陷处未被所述非磁性导电颗粒填满，导致两块所述极板20之间没有接通，此时所述磁控电开关装置为断开状态。在一些实施方式中，所述锯齿结构块40由锯齿形平面构成，所述锯齿形平面设计的主要目的在于对沉降的非磁性导电颗粒进行分流，让其落到不同的波谷(凹陷处)中，避免非磁性导电颗粒相互接触，从而使开关断开。本实施例中，为保证所述非磁性导电颗粒沉降在所述容纳腔10底部的锯齿结构块40的凹陷处时，两块所述极板20之间没有接通，所述非磁性导电颗粒的总体积应小于所述锯齿结构块40的凹陷总体积，即所述锯齿形平面内凹的体积需要大于所有非磁性导电颗粒的总体积，并且根据非磁性导电颗粒下落点的概率分布，留有一定的余量。在一些实施方式中，如图1所示，所述容纳腔10的两侧对称设置有卡槽11，所述极板20对应设置在所述卡槽11中；两块所述极板20上均设置有螺纹孔22，所述螺纹孔22内设置有接线螺柱21。所述极板是良好的导体，过盈配合于开关整体结构中，所述接线螺柱21可以螺入所述极板20的螺纹孔22中，并根据螺纹圈数调节导线的松紧。作为举例，当需要接线时，拧松接线螺柱21螺丝，将所接导线接入接线螺柱21和所述极板20之间，再拧紧所述接线螺柱21螺丝，接线较为方便。在一些实施方式中，所述磁流体指的是市场上常见的一种由表面修饰过的纳米级别颗粒均匀分散在水基或者油基中的混合液，但不限于此。在一些实施方式中，所述非磁性导电颗粒为在近似量级的尺寸中(例如微米级、纳米级)能够导电的颗粒或者其同类替代品。作为举例，所述非磁性导电颗粒为银粉、铜粉和碳纳米管颗粒中的一种或多种，但不限于此。在本实施例中，所述非磁性导电颗粒的密度大于所述磁流体的密度，初始状态下所述非磁性导电颗粒下沉，位于磁流体液体底部，当可控磁铁施加在容纳腔底部时，磁场和磁流体之间的作用力使非磁性导电颗粒悬浮在磁本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其特征在于，包括用于盛放磁流体和非磁性导电颗粒的容纳腔，间隔设置在所述容纳腔两侧的极板，设置在所述容纳腔上方的上端盖，所述容纳腔底部设置有用于分散所述非磁性导电颗粒的锯齿结构块，所述上端盖底部设置有用于引导所述非磁性导电颗粒组装的V型槽结构。/n

【技术特征摘要】
1.一种基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其特征在于，包括用于盛放磁流体和非磁性导电颗粒的容纳腔，间隔设置在所述容纳腔两侧的极板，设置在所述容纳腔上方的上端盖，所述容纳腔底部设置有用于分散所述非磁性导电颗粒的锯齿结构块，所述上端盖底部设置有用于引导所述非磁性导电颗粒组装的V型槽结构。


2.根据权利要求1所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其特征在于，所述非磁性导电颗粒的总体积小于所述锯齿结构块的凹陷总体积。


3.根据权利要求1所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其特征在于，所述容纳腔的两侧对称设置有卡槽，所述极板对应设置在所述卡槽中。


4.根据权利要求3所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其特征在于，两块所述极板上均设置有螺纹孔，所述螺纹孔内设置有接线螺柱。


5.根据权利要求3所述基于磁流体中颗粒悬浮现象的磁控电开关装置，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓启宇，余鹏，牛小东，李翔，于勤超，王誉乔，黎倩萍，
申请(专利权)人：南方科技大学，
类型：发明
国别省市：广东;44