一種磁流體微型控制旋鈕及其組合方法
【專利摘要】本發明涉及一種高精度的微型控制旋鈕，具體涉及一種磁流體微型控制旋鈕及其組合方法，磁流體微型控制旋鈕包括旋鈕、磁流體混合液、分位盤和外部接線端子；旋鈕包括手柄、盛放槽、電磁感應線圈，盛放槽包括通電通道，通電通道設置在電磁感應圈線圈內，槽內裝有磁流體混合液，手柄與盛放槽兩端連接；磁流體混合液是將導電金屬納米顆粒混入感溫絕緣磁性流體并保持其均勻混合狀態；分位盤分若干區間，旋鈕相對分位盤做旋轉運動；外部接線端子與分位盤每個區間對應連接。利用該原理和基礎結構能夠快速組合。與現有技術相比，本發明采用磁流體混合液來實現開關選擇和旋鈕微調，磁流體有潤滑、密封和散熱功能，能夠提高旋鈕開關的精度、穩定性和可靠性。
【專利說明】
一種磁流體微型控制旋鈕及其組合方法
技術領域
[0001]本發明涉及一種高精度的微型控制旋鈕，尤其是涉及一種磁流體微型控制旋鈕及其組合方法。
【背景技術】
[0002]旋鈕作為一種常見的控制電路閉合、切換和斷開的電子元件，在我們日常生活中隨處可見。當前，隨著全球輸電、配電設備及其部件需求的不斷上升，同時也拉動了我國輸電、配電設備的高速發展。但目前我國在中低端產品已出現產能過剩，而高端產品技術上卻還沒有突破性的創新。目前市場上的旋鈕易出現腐蝕、滑絲、堵塞、螺紋斷裂等失效形式，因此急需一種精度更高，可靠性更好的旋鈕開關。

【發明內容】

[0003]本發明的目的在于提供一種磁流體微型控制旋鈕及其組合方法，以解決現有的傳統的旋鈕開關易出現腐蝕、滑絲、堵塞、螺紋斷裂等失效問題。
[0004]為了實現上述的目的，采用如下的技術方案:一種磁流體微型控制旋鈕，所述磁流體微型控制旋鈕包括旋鈕、磁流體混合液、分位盤和外部接線端子;所述旋鈕包括手柄、盛放槽、電磁感應線圈，所述盛放槽包括通電通道，通電通道設置在電磁感應圈線圈內，槽內裝有磁流體混合液，手柄與盛放槽兩端連接;所述磁流體混合液是將導電金屬納米顆粒混入感溫絕緣磁性流體，并通過保持劑保持其均勻混合狀態;所述分位盤分為若干區間，每個區間內裝有用于連接旋鈕和外部接線端子的電極;旋鈕相對于分位盤的區間做旋轉運動；所述外部接線端子設置在分位盤外圍，其接線端與分位盤每個區間相對應連接，接線端用以連接外部電路。
[0005]進一步地，所述導電金屬納米顆粒為銅納米顆粒，保持劑為苯乙烯。銅納米顆粒具有良好的導電性且成本較低，磁流體混合液主要采用銅納米顆粒混入感溫絕緣磁性流體，并通過苯乙烯保持其均勻混合狀態。
[0006]在實驗研究中，磁流體中的非磁性納米顆粒在一定的磁場作用下，會出現沿磁感線方向呈線性自組裝特性，從而實現導電，本發明旋鈕開關，是利用磁流體混合液在磁場作用下導電，通過控制磁場來實現電路的選擇或開關。旋鈕中裝有磁流體混合液的盛放槽設置在電磁感應線圈內部，通電之后，電磁感應線圈產生磁場，在磁場的作用下，磁流體混合液改變其內部狀態實現導電，轉動手柄，通過分位盤和外部接線端子實現選擇開關。
[0007]進一步地，盛放槽的通電通道為直線、折線或者曲線。通電通道可根據實際電路需求設置成不同形狀的線路，只要兩端連接分位盤即可。
[0008]進一步地，所述盛放槽還包括散熱通道，散熱通道設置在通電通道周圍，用于旋鈕的散熱。
[0009]更進一步地，所述散熱通道為環形。盛放槽除了通電通道還包括散熱通道，如通電通道為線狀，散熱通道則以通電通道的直線距離為直徑的環形。
[0010]進一步地，所述分位盤內部形狀為圓柱面，外部形狀為曲面或者柱面，區間數目為偶數。所述的分位盤主要用于分割不同區間，當做選擇開關時，一般區間數目為偶數，當旋鈕作為電源開關時，區間數目根據實際需求確定。
[0011 ]所述的磁流體微型控制旋鈕的組合方法，所述方法包括以下步驟:
Si根據所需控制的電路數目設定分位盤，分位區間數目根據選擇開關或者電源開關而設定，根據使用的電流電壓設置并安裝分位盤上的電極；
S2制備磁流體混合液，將一定量的銅納米顆粒混入感溫絕緣磁性流體，并通過保持劑保持其均勻混合狀態，將混合液裝入棕色玻璃試劑瓶中備用；
S3根據實際需要設定盛放槽，包括通電通道，通電通道選擇直線、折線或者曲線的，通電通道設置在電磁感應線圈內；
S4將旋鈕與分位盤配合安裝，然后磁流體混合液充滿盛放槽，安裝分位盤電極并密封； S5按照分位盤區間設置外部接線端子，完成裝配。
[0012]進一步地，所述步驟S3中，盛放槽還包括散熱通道，散熱通道是以通電通道的直線距離為直徑的環形。
[0013]進一步地，所述步驟S4中，完成安裝后需要通過調節電磁感應線圈的磁場強度來測試旋鈕性能。
[0014]本發明通過控制磁場來實現銅納米顆粒的組裝和游離，從而實現對電路閉合和斷開的控制。本發明具有以下優點:(I)結構緊湊，可以微型化，可以用于精密儀器的電路控制；(2)設計簡單，各部分相對獨立，方便維護和檢修；(3)具有良好互換性、可以實現模塊化、系列化和快速設計;(4)本發明的開關對工作環境無特殊要求，能夠適應各種特殊環境。
[0015]與現有技術相比，本發明采用銅納米顆粒和感溫絕緣磁性流體的混合液來實現開關的選擇和旋鈕微調，同時磁流體又具有良好的潤滑、密封和散熱功能，提高了旋鈕開關的精度、穩定性和可靠性。
【附圖說明】
[0016]圖1為本發明的裝配體示意圖；
圖2為本發明的裝配體剖面示意圖；
圖3為本發明的旋鈕示意圖；
圖4為本發明的旋鈕底部混合液盛放槽示意圖；
圖5為本發明的分位盤示意圖；
圖6為本發明的外部接線端子示意圖。
【具體實施方式】
[0017]下面結合附圖和實施例對本發明作進一步的描述。
[0018]實施例1
如圖1所示，一種磁流體微型控制旋鈕，包括旋鈕1、磁流體混合液、分位盤2和外部接線端子3;如圖2-4所示，旋鈕包括手柄4、盛放槽5、電磁感應線圈6，盛放槽5包括通電通51和散熱通道52，通電通道51為直線狀，散熱通道52則以通電通道51為直徑的環形;通電通道51設置在電磁感應線圈6內，槽內裝有磁流體混合液，手柄4與盛放槽5兩端連接，盛放槽的通電通道51兩端設有連接孔53;磁流體混合液是將銅納米顆粒混入感溫絕緣磁性流體，并通過苯乙烯保持其均勻混合狀態;分位盤2分為24個區間21，每個區間內側開有電極孔22，電極孔22與盛放槽5通電通道51的連接孔53相對應;每個區間21內裝有用于連接旋鈕和外部接線端子的電極(圖上沒標識出來);旋鈕I相對于分位盤的區間21做旋轉運動，外部接線端子3設置在分位盤2外圍，上面分布有24個接線端31，每個接線端31與分位盤的區間21通過通孔32相對應連接，接線端31用以連接外部電路。
[0019]旋鈕通電之后，電磁感應線圈產生磁場，磁流體混合液在磁場的作用下狀態發生改變，實現導電，轉動旋鈕，選擇連接不同的區間和接線端，實現選擇開關。
[0020]上述的磁流體微型控制旋鈕，可以根據不同的實際需求，通過進行快速組合。
[0021]第一步:根據所需控制的電路數目設定分位盤，分位區間數目可以根據實際情況進行改變，根據使用的電流電壓設置并安裝分位盤上的電極(如圖5所示)；
第二步:制備磁流體混合液，將一定量的銅納米顆粒混入感溫絕緣磁性流體，并通過保持劑保持其均勻混合狀態，將混合液裝入棕色玻璃試劑瓶中備用；
第三步:根據實際需要設定盛放槽，盛放槽包括必要的通電通道和非必要的散熱通道，通電通道選擇直線、折線或者曲線的，散熱通道是以通電通道的直線距離為直徑的環形，通電通道設置在電磁感應線圈內(如圖3和圖4所示)；
第四步:將旋鈕與分位盤配合安裝，然后磁流體混合液充滿盛放槽，安裝分位盤電極并密封；
第五步:完成裝配后需要通過調節電磁感應線圈的磁場強度來測試開關性能；
第六步:按照分位盤區間設置外部接線端子，完成裝配。
【主權項】
1.一種磁流體微型控制旋鈕，其特征在于，所述磁流體微型控制旋鈕包括旋鈕、磁流體混合液、分位盤和外部接線端子;所述旋鈕包括手柄、盛放槽、電磁感應線圈，所述盛放槽包括通電通道，通電通道設置在電磁感應圈線圈內，槽內裝有磁流體混合液，手柄與盛放槽兩端連接;所述磁流體混合液是將導電金屬納米顆粒混入感溫絕緣磁性流體，并通過保持劑保持其均勻混合狀態;所述分位盤分為若干區間，每個區間內裝有用于連接旋鈕和外部接線端子的電極;旋鈕相對于分位盤的區間做旋轉運動;所述外部接線端子設置在分位盤外圍，其接線端與分位盤每個區間相對應連接。2.根據權利要求1所述的磁流體微型控制旋鈕，其特征在于，所述導電金屬納米顆粒為銅納米顆粒，保持劑為苯乙烯。3.根據權利要求1所述的磁流體微型控制旋鈕，其特征在于，所述盛放槽的通電通道為直線、折線或者曲線。4.根據權利要求1所述的磁流體微型控制旋鈕，其特征在于，所述盛放槽還包括散熱通道，散熱通道設置在通電通道周圍。5.根據權利要求4所述的磁流體微型控制旋鈕，其特征在于，所述散熱通道為環形。6.根據權利要求1所述的磁流體微型控制旋鈕，其特征在于，所述分位盤內部形狀為圓柱面，外部形狀為曲面或者柱面，區間數目為偶數。7.根據權利要求1所述的磁流體微型控制旋鈕的組合方法，其特征在于，所述方法包括以下步驟: SI根據所需控制的電路數目設定分位盤，分位區間數目根據選擇開關或者電源開關而設定，根據使用的電流電壓設置并安裝分位盤上的電極； S2制備磁流體混合液，將一定量的銅納米顆粒混入感溫絕緣磁性流體，并通過保持劑保持其均勻混合狀態，將混合液裝入棕色玻璃試劑瓶中備用； S3根據實際需要設定盛放槽，包括通電通道，通電通道選擇直線、折線或者曲線的，通電通道設置在電磁感應線圈內； S4將旋鈕與分位盤配合安裝，然后磁流體混合液充滿盛放槽，安裝分位盤電極并密封； S5按照分位盤區間設置外部接線端子，完成裝配。8.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟S3中，盛放槽還包括散熱通道，散熱通道是以通電通道的直線距離為直徑的環形。9.根據權利要求7所述的方法，其特征在于，所述步驟S4中，完成安裝后需要通過調節電磁感應線圈的磁場強度來測試旋鈕性能。
【文檔編號】H01H9/52GK105869930SQ201610355672
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年5月24日
【發明人】牛小東, 李翔, 陳木鳳
【申請人】汕頭大學