[发明专利]一种基于巨磁阻效应的微量铁粉检测装置

说明书

本发明涉及一种铁粉检测装置，属于测量技术领域，具体是涉及一种基于巨磁阻效应的微量铁粉检测装置。包括：巨磁阻传感器，包括至少一个能够感应电阻变化，输出电压或电流信号的惠斯通电桥；传动模块，用于将带有铁粉的试纸传动至巨磁阻传感器；磁化模块，用于产生一外施磁场以将试纸铁粉磁化至饱和状态；信号处理装置，用于监测巨磁阻传感器的输出电压信号，并根据所述电压信号判断试纸含铁量。因此，本发明基于巨磁阻效应来检测微量铁粉元素，根据惠斯通电桥电压信号变化情况来定量测量铁粉的含量，其结构简单，检测精度高。

技术领域

本发明涉及一种铁粉检测装置，属于测量技术领域，具体是涉及一种基于巨磁阻效应的微量铁粉检测装置。

背景技术

现有技术中存的铁粉检测是将铁原子粉末浸在特种胶状物质中，呈游离悬浮态，胶质的作用是将铁原子与空气、水分隔离防止氧化。现通过注射器将含有铁原子粉末的液体胶质注射涂抹在试纸条中，用磁铁或外加磁场靠近试纸，将铁原子磁化，再通过TMR传感器检测铁原子含量，该方法不定量，只精略定性，如显示结果为：试纸中铁原子含量为S1级、S2级、……S10级。

因此，对现有技术中的铁粉检测装置进行改进，以满足精确定量的要求，是当前迫切需要解决的技术问题。

发明内容

以下给出一个或多个方面的简要概述以提供对这些方面的基本理解。此概述不是所有构想到的方面的详尽综览，并且既非旨在指认出所有方面的关键性或决定性要素亦非试图界定任何或所有方面的范围。其唯一的目的是要以简化形式给出一个或多个方面的一些概念以为稍后给出的更加详细的描述之序。

本发明主要的目的是解决现有技术中所存在的上述的技术问题，提供了一种基于巨磁阻效应的微量铁粉检测装置。该装置基于巨磁阻效应的检测微量铁粉，其检测精度高。

为解决上述问题，本发明的方案是：

一种基于巨磁阻效应的微量铁粉检测装置，包括：

巨磁阻传感器，包括至少一个能够感应电阻变化，输出电压或电流信号的惠斯通电桥；

传动模块，用于将带有铁粉的试纸传动至巨磁阻传感器；

磁化模块，用于产生一外施磁场以将试纸铁粉磁化至饱和状态；

信号处理装置，用于监测巨磁阻传感器的输出电压信号，并根据所述电压信号判断试纸含铁量。

在本发明的至少一个和例中，所述惠斯通电桥电路中，R1电阻与外施磁场B0和铁粉附加磁场B1正相关，R2与外施磁场正相关，R3、R4维持不变。

在本发明的至少一个和例中，系统进入启动待机状态，传动模块不断探测是否有试纸进入。如有试纸，将触发启动传动装置把试纸传送至磁化区域，然后降低传送速度，当试纸到达限位位置后启动限位器、停止传动，并启动固定机构将试纸铁粉区压紧，使试纸铁粉区与巨磁阻传感器传感器感应区紧密贴合；贴紧到位后采集测量传感器进行信号采集分析。

在本发明的至少一个和例中，试纸通过传动机构进入磁化区后，首先降低传动带速度至最低，然后采用高精度红外限位传感器对试纸边沿进行探测并定位，定位位置误差要控制在(D1-D2)范围内。其中D1指试剂宽度，D2指TMR传感器感应区宽度，传感器选型要求D1＞D2，为了成功限位，可规定D1＞2*D2。

在本发明的至少一个实施例中，限位成功后，通过试纸固定机构向试纸中试剂铁粉区施加固定大小的压力F，压力F必须适中，以确保试纸铁粉区与TMR传感器感应区紧密贴合。同时要求多次施压后贴合紧密度保持严格一致性。试纸固定件必须由非导磁材料组成，优先表面平整光滑的PVC塑料材质。

在本发明的至少一个实施例中，还包括一中央控制系统，所述中央控制系统选择STM32系列嵌入式控制芯片最小版系统，能够控制液晶显示屏、进行信号测量与分析、控制算法设计、数据存储、USB接口输出等功能。