一种磁流变液流变学特性检测方法与装置
专利类型：发明专利
语 言：中文
申 请 号：CN200810069966.5
申 请 日：20080711
申 请 人：重庆大学
申请人地址：400030 重庆市沙坪坝区沙正街174号
公 开 日：20100825
公 开 号：CN101324500B
代 理 人：康海燕
代理机构：重庆华科专利事务所 50123
摘 要：本发明涉及一种新型的磁流变液流变学特性检测方法，它利用转子圆筒与环形剪切通道相对转动实现对磁流变液的双边剪切作用，通过可控施加径向磁场使磁流变液产生磁流变效应，在此过程中间接检测磁流变液的剪切应力、剪切率和外加磁感应强度，间接检测得到的参数通过RS232接口送入计算机，进行数据处理，绘制在规定磁感应强度和工作温度条件下剪切应力与剪切应变的关系曲线，输出磁流变液的流变学参数。交流电机通过传动带和从动轴驱动转子，利用交流变频器对电机角速度进行控制，实现转子角速度无级可调，以便实现磁流变液的剪切率无级可调。通道中的磁感应强度由励磁电流控制，通过调节励磁电流的大小，实现对剪切通道磁场的无级调节。
主 权 项：一种磁流变液流变学特性检测装置，该装置包括磁场发生器、转子的动力传动机构、磁流变液剪切机构、力矩传递组件、磁流变液、测量装置与数据处理系统，其特征为：所述磁流变液剪切机构包括转子圆筒、磁流变液剪切通道、力矩传递组件、支承钢球、环形支承座、底板、力矩传感器；转子圆筒由圆筒和驱动圆盘组成，两者之间通过螺纹连接；磁流变液剪切通道由外环、内环和连接盘组成，三构件通过粘接组合而成；力矩传递组件由传递环、芯轴和下端盘组成，三者通过螺纹连接而成，传递环与下端盘通过螺钉连接；力矩传感器与传递盘之间通过螺钉连接；圆盘的中心孔与定位钢球接触，芯轴上部中心孔与定位钢球接触，确保转子圆筒的插入深度，同时确保剪切通道的回转中心与转子圆筒的回转中心同轴；所述磁场发生器设置在所述剪切机构的下部，磁场发生器由励磁线圈、芯轴、下端盘、外环筒、上端盘、磁流变液和转子圆筒组成；芯轴、下端盘、外环筒、上端盘、磁流变液和转子圆筒均采用磁饱和强度高、磁导率高的软磁材料；剪切通道的铝合金底板，其低磁导率使励磁磁场通过磁流变液；驱动圆盘由低磁导率、强度较高的不锈钢制造，以防磁磁场通过驱动圆盘影响内外剪切通道的磁场差异，励磁线圈的外部涂环氧树脂对其进行固定；数显可调电流源的输出电流通过励磁线圈的引出线进入励磁线圈，产生的磁通通过芯轴、下端盘、外环筒、上端盘的外剪切通道中的磁流变液、转子圆筒上端盘的内剪切通道中的磁流变液，回到芯轴，形成闭合磁路；在剪切通道内磁通的方法沿径向分布，满足磁流变检测仪器的设计准则；励磁线圈中电流的大小可以直接控制，剪切通道中的磁通密度，而且可以实现连续调节；所述转子的动力传动机构包括交流变频器、交流电机、主动带轮、传动带、从动带轮、从动轴，从动轴与所述转子圆筒固定连接，使用交流变频器改变输入电源的频率来无级调节交流电机的输出转速，并通过主动带轮、传动带、从动轴带动转子圆筒在所述环形剪切通道中转动，实现转子圆筒对所述磁流变液的剪切角速度无级可调；所述力矩传递组件由传递环、芯轴、下端盘组成，三者固定连接，当磁流变液受到所述转子圆筒的剪切时，转子圆筒的转动力矩通过传递环，芯轴、下端盘，检测装置中的力矩传感器安装在所述下端盘的底部用于测量所述转子圆筒的转动力矩；所述测量装置与数据处理系统包括力矩检测装置、转子圆筒角速度检测装置、磁场检测装置和温度检测装置，分别用于实现对所述转子圆筒的转动力矩、转子圆筒角速度、磁场强度和磁流变液的服役温度检测，所述各检测装置的输出与数据处理系统的输入相连，将检测数据输入至数据处理系统；数据处理系统通过对检测数据的处理和计算得到磁流变液经受的剪切应力值、磁流变液经受的剪切率值、通过磁流变液的磁通密度，结合磁流变液的服役温度检测数据，绘制在规定磁感应强度和工作温度条件下剪切应力与剪切应变的关系曲线，输出磁流变液的流变学参数。
关 键 词：
法律状态：
IPC专利分类号：G01N11/14(2006.01)I