【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于微弱磁场检测、光纤磁场传感和电路电子系统领域，具体涉及一种基于光纤磁场传感与电路电子系统的微弱磁场检测装置。
技术介绍
1、磁场测量已广泛应用于国防安全、工业生产、智能制造等领域。对于高温锅炉、管道、探测器等特殊设备金属材料的缺陷检测，其中所涉及到的微弱磁场检测装置是非常重要的。
2、传统的微弱检测方法是基于检测信号的电压值分析缺陷，此方法易受外界磁场干扰，精度低，敏感度不高，不适用于设备内部缺陷的弱磁场信号检测。随着光纤传感技术的发展，结合以磁流体为磁敏材料的光纤磁场传感器引起越来越多的重视，它结合了光纤传感器抗电磁干扰、稳定性高以及电磁检测灵敏度高等优点，克服了传统传感元器件易受外界磁场波动影响和缺乏实时性、操作不便等缺陷，为诸多特殊设备金属缺陷检测提供了良好的发展方向。
3、在电路电子系统得到广泛应用的当代背景下，与之相结合的光纤磁场传感器展现出其可广泛开发、多元化的特性，在微弱磁场检测中发挥出更积极的作用。
技术实现思路
1、针对现有微弱磁场检测方法中存在的易受外界磁场波动影响和缺乏实时性、操作不便等不足，本专利技术的目的在于通过对单模光纤与空心同径毛细管进行熔接，在空腔内填充磁流体及uv胶，并在末端镀上反射金箔膜来制备应用法布里珀罗干涉结构的光纤磁场传感器，通过采集微弱磁场变化导致磁流体腔对输入光线反射透射率的变化来实现输出的干涉光信号。通过电路电子系统来实现光源的供能以及光电信号转换，使得采集到的光信号可以转换为更易于使用开发的电信
2、本专利技术通过以下技术方案实现：一种基于光纤磁场传感与电路电子系统的微弱磁场检测装置，由主控端外壳、主控电路、检测端外壳、信号处理电路、通讯电路、光电转换电路、光源发生器、电源接口、m3螺丝、导线、连接器、光电传感器、光纤磁场传感器、反射式光纤跳线组成；其特征在于：基于法布里珀罗干涉原理的光纤磁场传感器由单模光纤包层、单模光纤纤芯、磁流体腔、uv胶腔、反射金箔膜组成；电路电子系统由主控电路，包括稳压电路、显示屏、发光二极管以及导线连接装置组成，信号处理电路，包括通讯电路及其内含的采样电路，光源发生电路及光电转换电路、导线连接装置组成；外接电源由电源接口接入，经由主控电路中的稳压电路部分产生分立的稳压电源来为电路电子系统供电，光源发生器产生激励光源经反射式光纤跳线传输至光纤磁场传感器，光纤磁场传感器接收到外界微弱磁场变化反馈干涉光信号经由反射式光纤跳线传输到光电传感器上，由光电传感器将接收到的光信号由光电转换电路转换为电压信号，并将电压放大，经由通讯电路中的采样电路采集并通过导线连接装置经由导线传输到主控电路中，通过显示屏及发光二极管显示检测状态与检测信息，实现基于光纤磁场传感器与电路电子系统的微弱磁场检测装置。
3、所述连接结构是封装好的连接各装置，用来传输信号，进行控制的绝缘导线。
4、本专利技术的工作原理是：光源发生器产生光源，经由反射式光纤跳线传输至光线磁场传感器中，光线从纤芯内经由磁流体与uv胶构成的法布里珀罗腔进行反射透射，由磁流体的磁敏效应导致在微弱磁场变化时光线反射透射率也发生变化，最终在端面的反射金箔膜作用下将光线反射回去，形成有特异性的干涉光束，再由光电转换器接收光信号，经由光电转换电路转换为放大的电压信号，由电路电子系统对电压信号进行操作，最终转换为可视化的光电二极管闪烁和显示屏上对检测结果微弱磁场强度及方向的显示。
5、本专利技术的有益效果是：结合了微弱磁场检测、光纤传输技术以及电路电子技术的优点，微弱磁场检测作为缺陷检测较常用的方法，一直存在着易受外界环境波动和干扰磁场的影响，稳定性存在缺陷，同时由于体积大质量较重检测装置难以方便使用，造成检测结果不实时、准确度不高以及操作不便等后果，通过与高效率低损耗的光纤传输技术，以及重量轻、集成度高、可操作性可拓展性极强的电路电子技术相结合，实现了对弱磁场条件高灵敏度、实时性、安全稳定、操作简单、易携带的测量，具有良好的实际应用前景和工业价值。
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1.一种基于光纤磁场传感与电路电子系统的微弱磁场检测装置，由主控端外壳(1)、主控电路(2)、检测端外壳(3)、信号处理电路(4)、通讯电路(5)、光电转换电路(6)、光源发生器(7)、电源接口(8)、M3螺丝(9)、导线(10)、连接器(11)、光电传感器(12)、光纤磁场传感器(13)、反射式光纤跳线(14)组成；其特征在于：一种基于光纤磁场传感与电路电子系统的微弱磁场检测装置中，基于法布里珀罗干涉原理的光纤磁场传感器由单模光纤包层(15)、单模光纤纤芯(16)、磁流体腔(17)、UV胶腔(18)、反射金箔膜(19)组成；＝一种基于光纤磁场传感与电路电子系统的微弱磁场检测装置中，电路电子系统由主控电路，包括稳压电路、显示屏、发光二极管以及导线连接装置组成，信号处理电路，包括通讯电路及其内含的采样电路，光源发生电路及光电转换电路、导线连接装置组成；外接电源由电源接口(8)接入，经由主控电路(2)中的稳压电路部分产生分立的稳压电源来为电路电子系统供电，光源发生器(7)产生激励光源经反射式光纤跳线(14)传输至光纤磁场传感器(13)，光纤磁场传感器(13)接收到外界微弱磁场变化反馈
2.根据权利要求1所述的一种基于光纤电流传感的漏磁扫描装置，其特征在于：握柄外壳(1)、探头外壳(2)、底盖(19)均采用材质为防静电非氧化物系陶瓷碳化硅，底盖(19)设计为可拆卸式半球形充电底盖最大旋转角145°，半球半径2cm，蓄电池插座(20)由冷凝胶固定在握柄外壳(1)底部以支持离线使用。
3.根据权利要求1所述的一种基于光纤磁场传感与电路电子系统的微弱磁场检测装置，其特征在于：电路PCB设计为4层板，中间两层分别铺设地线和电源线，PCB大小均在在5cm*5cm以内。
4.根据权利要求1所述的一种基于光纤磁场传感与电路电子系统的微弱磁场检测装置，其特征在于：光纤磁场传感器是通过光纤熔接机将单模光纤与同径空心毛细管熔接，并依次填充磁流体腔(17)、UV胶腔(18)，腔长控制在200um以内，通过镀膜机在端面镀反射金箔膜(19)。
5.根据权利要求1所述的一种基于光纤磁场传感与电路电子系统的微弱磁场检测装置，其特征在于：主控端外壳宽度5.5cm，长5.5cm；检测端外壳长10cm，宽5.5cm。
...【技术特征摘要】
1.一种基于光纤磁场传感与电路电子系统的微弱磁场检测装置，由主控端外壳(1)、主控电路(2)、检测端外壳(3)、信号处理电路(4)、通讯电路(5)、光电转换电路(6)、光源发生器(7)、电源接口(8)、m3螺丝(9)、导线(10)、连接器(11)、光电传感器(12)、光纤磁场传感器(13)、反射式光纤跳线(14)组成；其特征在于：一种基于光纤磁场传感与电路电子系统的微弱磁场检测装置中，基于法布里珀罗干涉原理的光纤磁场传感器由单模光纤包层(15)、单模光纤纤芯(16)、磁流体腔(17)、uv胶腔(18)、反射金箔膜(19)组成；＝一种基于光纤磁场传感与电路电子系统的微弱磁场检测装置中，电路电子系统由主控电路，包括稳压电路、显示屏、发光二极管以及导线连接装置组成，信号处理电路，包括通讯电路及其内含的采样电路，光源发生电路及光电转换电路、导线连接装置组成；外接电源由电源接口(8)接入，经由主控电路(2)中的稳压电路部分产生分立的稳压电源来为电路电子系统供电，光源发生器(7)产生激励光源经反射式光纤跳线(14)传输至光纤磁场传感器(13)，光纤磁场传感器(13)接收到外界微弱磁场变化反馈干涉光信号经由反射式光纤跳线(14)传输到光电传感器(12)上，由光电传感器(12)将接收到的光信号由光电转换电路(6)转换为电压信号，并将电压放大，经由通...
【专利技术属性】
技术研发人员：沈常宇，何旭，袁非易，任紫峭，冯希婕，邵海潮，朱周洪，周俊，董洁，田若彤，
申请(专利权)人：中国计量大学，
类型：发明
国别省市：
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