一种磁流体微型控制旋钮及其组合方法
【专利摘要】本发明涉及一种高精度的微型控制旋钮，具体涉及一种磁流体微型控制旋钮及其组合方法，磁流体微型控制旋钮包括旋钮、磁流体混合液、分位盘和外部接线端子；旋钮包括手柄、盛放槽、电磁感应线圈，盛放槽包括通电通道，通电通道设置在电磁感应圈线圈内，槽内装有磁流体混合液，手柄与盛放槽两端连接；磁流体混合液是将导电金属纳米颗粒混入感温绝缘磁性流体并保持其均匀混合状态；分位盘分若干区间，旋钮相对分位盘做旋转运动；外部接线端子与分位盘每个区间对应连接。利用该原理和基础结构能够快速组合。与现有技术相比，本发明采用磁流体混合液来实现开关选择和旋钮微调，磁流体有润滑、密封和散热功能，能够提高旋钮开关的精度、稳定性和可靠性。
【专利说明】
一种磁流体微型控制旋钮及其组合方法
技术领域
[0001]本发明涉及一种高精度的微型控制旋钮，尤其是涉及一种磁流体微型控制旋钮及其组合方法。
【背景技术】
[0002]旋钮作为一种常见的控制电路闭合、切换和断开的电子元件，在我们日常生活中随处可见。当前，随着全球输电、配电设备及其部件需求的不断上升，同时也拉动了我国输电、配电设备的高速发展。但目前我国在中低端产品已出现产能过剩，而高端产品技术上却还没有突破性的创新。目前市场上的旋钮易出现腐蚀、滑丝、堵塞、螺纹断裂等失效形式，因此急需一种精度更高，可靠性更好的旋钮开关。
【发明内容】
[0003]本发明的目的在于提供一种磁流体微型控制旋钮及其组合方法，以解决现有的传统的旋钮开关易出现腐蚀、滑丝、堵塞、螺纹断裂等失效问题。
[0004]为了实现上述的目的，采用如下的技术方案:一种磁流体微型控制旋钮，所述磁流体微型控制旋钮包括旋钮、磁流体混合液、分位盘和外部接线端子;所述旋钮包括手柄、盛放槽、电磁感应线圈，所述盛放槽包括通电通道，通电通道设置在电磁感应圈线圈内，槽内装有磁流体混合液，手柄与盛放槽两端连接;所述磁流体混合液是将导电金属纳米颗粒混入感温绝缘磁性流体，并通过保持剂保持其均匀混合状态;所述分位盘分为若干区间，每个区间内装有用于连接旋钮和外部接线端子的电极;旋钮相对于分位盘的区间做旋转运动；所述外部接线端子设置在分位盘外围，其接线端与分位盘每个区间相对应连接，接线端用以连接外部电路。
[0005]进一步地，所述导电金属纳米颗粒为铜纳米颗粒，保持剂为苯乙烯。铜纳米颗粒具有良好的导电性且成本较低，磁流体混合液主要采用铜纳米颗粒混入感温绝缘磁性流体，并通过苯乙烯保持其均匀混合状态。
[0006]在实验研究中，磁流体中的非磁性纳米颗粒在一定的磁场作用下，会出现沿磁感线方向呈线性自组装特性，从而实现导电，本发明旋钮开关，是利用磁流体混合液在磁场作用下导电，通过控制磁场来实现电路的选择或开关。旋钮中装有磁流体混合液的盛放槽设置在电磁感应线圈内部，通电之后，电磁感应线圈产生磁场，在磁场的作用下，磁流体混合液改变其内部状态实现导电，转动手柄，通过分位盘和外部接线端子实现选择开关。
[0007]进一步地，盛放槽的通电通道为直线、折线或者曲线。通电通道可根据实际电路需求设置成不同形状的线路，只要两端连接分位盘即可。
[0008]进一步地，所述盛放槽还包括散热通道，散热通道设置在通电通道周围，用于旋钮的散热。
[0009]更进一步地，所述散热通道为环形。盛放槽除了通电通道还包括散热通道，如通电通道为线状，散热通道则以通电通道的直线距离为直径的环形。
[0010]进一步地，所述分位盘内部形状为圆柱面，外部形状为曲面或者柱面，区间数目为偶数。所述的分位盘主要用于分割不同区间，当做选择开关时，一般区间数目为偶数，当旋钮作为电源开关时，区间数目根据实际需求确定。
[0011 ]所述的磁流体微型控制旋钮的组合方法，所述方法包括以下步骤:
Si根据所需控制的电路数目设定分位盘，分位区间数目根据选择开关或者电源开关而设定，根据使用的电流电压设置并安装分位盘上的电极；
S2制备磁流体混合液，将一定量的铜纳米颗粒混入感温绝缘磁性流体，并通过保持剂保持其均匀混合状态，将混合液装入棕色玻璃试剂瓶中备用；
S3根据实际需要设定盛放槽，包括通电通道，通电通道选择直线、折线或者曲线的，通电通道设置在电磁感应线圈内；
S4将旋钮与分位盘配合安装，然后磁流体混合液充满盛放槽，安装分位盘电极并密封； S5按照分位盘区间设置外部接线端子，完成装配。
[0012]进一步地，所述步骤S3中，盛放槽还包括散热通道，散热通道是以通电通道的直线距离为直径的环形。
[0013]进一步地，所述步骤S4中，完成安装后需要通过调节电磁感应线圈的磁场强度来测试旋钮性能。
[0014]本发明通过控制磁场来实现铜纳米颗粒的组装和游离，从而实现对电路闭合和断开的控制。本发明具有以下优点:(I)结构紧凑，可以微型化，可以用于精密仪器的电路控制；(2)设计简单，各部分相对独立，方便维护和检修；(3)具有良好互换性、可以实现模块化、系列化和快速设计;(4)本发明的开关对工作环境无特殊要求，能够适应各种特殊环境。
[0015]与现有技术相比，本发明采用铜纳米颗粒和感温绝缘磁性流体的混合液来实现开关的选择和旋钮微调，同时磁流体又具有良好的润滑、密封和散热功能，提高了旋钮开关的精度、稳定性和可靠性。
【附图说明】
[0016]图1为本发明的装配体示意图；
图2为本发明的装配体剖面示意图；
图3为本发明的旋钮示意图；
图4为本发明的旋钮底部混合液盛放槽示意图；
图5为本发明的分位盘示意图；
图6为本发明的外部接线端子示意图。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图和实施例对本发明作进一步的描述。
[0018]实施例1
如图1所示，一种磁流体微型控制旋钮，包括旋钮1、磁流体混合液、分位盘2和外部接线端子3;如图2-4所示，旋钮包括手柄4、盛放槽5、电磁感应线圈6，盛放槽5包括通电通51和散热通道52，通电通道51为直线状，散热通道52则以通电通道51为直径的环形;通电通道51设置在电磁感应线圈6内，槽内装有磁流体混合液，手柄4与盛放槽5两端连接，盛放槽的通电通道51两端设有连接孔53;磁流体混合液是将铜纳米颗粒混入感温绝缘磁性流体，并通过苯乙烯保持其均匀混合状态;分位盘2分为24个区间21，每个区间内侧开有电极孔22，电极孔22与盛放槽5通电通道51的连接孔53相对应;每个区间21内装有用于连接旋钮和外部接线端子的电极(图上没标识出来);旋钮I相对于分位盘的区间21做旋转运动，外部接线端子3设置在分位盘2外围，上面分布有24个接线端31，每个接线端31与分位盘的区间21通过通孔32相对应连接，接线端31用以连接外部电路。
[0019]旋钮通电之后，电磁感应线圈产生磁场，磁流体混合液在磁场的作用下状态发生改变，实现导电，转动旋钮，选择连接不同的区间和接线端，实现选择开关。
[0020]上述的磁流体微型控制旋钮，可以根据不同的实际需求，通过进行快速组合。
[0021]第一步:根据所需控制的电路数目设定分位盘，分位区间数目可以根据实际情况进行改变，根据使用的电流电压设置并安装分位盘上的电极(如图5所示)；
第二步:制备磁流体混合液，将一定量的铜纳米颗粒混入感温绝缘磁性流体，并通过保持剂保持其均匀混合状态，将混合液装入棕色玻璃试剂瓶中备用；
第三步:根据实际需要设定盛放槽，盛放槽包括必要的通电通道和非必要的散热通道，通电通道选择直线、折线或者曲线的，散热通道是以通电通道的直线距离为直径的环形，通电通道设置在电磁感应线圈内(如图3和图4所示)；
第四步:将旋钮与分位盘配合安装，然后磁流体混合液充满盛放槽，安装分位盘电极并密封；
第五步:完成装配后需要通过调节电磁感应线圈的磁场强度来测试开关性能；
第六步:按照分位盘区间设置外部接线端子，完成装配。
【主权项】
1.一种磁流体微型控制旋钮，其特征在于，所述磁流体微型控制旋钮包括旋钮、磁流体混合液、分位盘和外部接线端子;所述旋钮包括手柄、盛放槽、电磁感应线圈，所述盛放槽包括通电通道，通电通道设置在电磁感应圈线圈内，槽内装有磁流体混合液，手柄与盛放槽两端连接;所述磁流体混合液是将导电金属纳米颗粒混入感温绝缘磁性流体，并通过保持剂保持其均匀混合状态;所述分位盘分为若干区间，每个区间内装有用于连接旋钮和外部接线端子的电极;旋钮相对于分位盘的区间做旋转运动;所述外部接线端子设置在分位盘外围，其接线端与分位盘每个区间相对应连接。2.根据权利要求1所述的磁流体微型控制旋钮，其特征在于，所述导电金属纳米颗粒为铜纳米颗粒，保持剂为苯乙烯。3.根据权利要求1所述的磁流体微型控制旋钮，其特征在于，所述盛放槽的通电通道为直线、折线或者曲线。4.根据权利要求1所述的磁流体微型控制旋钮，其特征在于，所述盛放槽还包括散热通道，散热通道设置在通电通道周围。5.根据权利要求4所述的磁流体微型控制旋钮，其特征在于，所述散热通道为环形。6.根据权利要求1所述的磁流体微型控制旋钮，其特征在于，所述分位盘内部形状为圆柱面，外部形状为曲面或者柱面，区间数目为偶数。7.根据权利要求1所述的磁流体微型控制旋钮的组合方法，其特征在于，所述方法包括以下步骤: SI根据所需控制的电路数目设定分位盘，分位区间数目根据选择开关或者电源开关而设定，根据使用的电流电压设置并安装分位盘上的电极； S2制备磁流体混合液，将一定量的铜纳米颗粒混入感温绝缘磁性流体，并通过保持剂保持其均匀混合状态，将混合液装入棕色玻璃试剂瓶中备用； S3根据实际需要设定盛放槽，包括通电通道，通电通道选择直线、折线或者曲线的，通电通道设置在电磁感应线圈内； S4将旋钮与分位盘配合安装，然后磁流体混合液充满盛放槽，安装分位盘电极并密封； S5按照分位盘区间设置外部接线端子，完成装配。8.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S3中，盛放槽还包括散热通道，散热通道是以通电通道的直线距离为直径的环形。9.根据权利要求7所述的方法，其特征在于，所述步骤S4中，完成安装后需要通过调节电磁感应线圈的磁场强度来测试旋钮性能。
【文档编号】H01H9/52GK105869930SQ201610355672
【公开日】2016年8月17日
【申请日】2016年5月24日
【发明人】牛小东, 李翔, 陈木凤
【申请人】汕头大学