CN108287180B - 一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置 - Google Patents

一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置 Download PDF

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Abstract

本发明涉及一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置。装置是由伺服电机、机架、电机支撑板、螺母、螺栓、扭矩传感器、二号联轴器、导向柱、下板、一号永磁铁、载液筒、二号永磁铁、磁铁支撑板、移动微调器、上电极板、上板、数显表、一号联轴器、控制器、驱动器、侧板连接板、侧板、下电极板、磁流变液、LCR电桥、二号轴承、轴类剪切盘、一号轴承组成。本装置通过上电极板和下电极板测量非工作模式和剪切工作模式下磁流变液的电导率来检测磁流变液的沉降稳定性，借助电导率来判断磁流变液是否沉降。本发明提供的方法相比于实验室中采取判断沉降的方法，显得更为方便、简单、实用。

Description

一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置
技术领域
本发明涉及一种磁流变液沉降检测装置，尤其是涉及一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置。
背景技术
随着磁流变液应用研究的深入，工程上对磁流变液的性能要求越来越高。但是，目前无论是市面上还是各大研究机构制备的磁流变液都普遍存在抗沉降稳定性差的问题，这一缺陷严重阻碍了磁流变液的应用。既然在目前的技术上无法完全解决磁流变液沉降稳定性的问题，那么就非常有必要提供一种手段来检测磁流变液沉降稳定性，以便在工程使用时对器件中失效的磁流变液进行定期更换。目前在实验室的研究中存在以下几种方法：静置观察法、透光率脉动检测法、定时定量化学采样法、电感法、室温等效法等。但上述这些表征方法都或多或少存在一些弊端，且很难应用于工程实际的检测。此外，市面上也很少有用于磁流变液沉降检测相关的产品。有鉴于上述问题，特此提出本发明。
发明内容
为解决以上所述问题，本发明提供一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置，用以解决检测实际工况剪切模式下磁流变液沉降稳定性的问题。
为了有效的解决磁场强度测量装置的如上所述的不足，本发明是按如下方式来实现的：该装置是由伺服电机1、机架2、电机支撑板3、螺母4、螺栓5、扭矩传感器6、二号联轴器7、导向柱8、下板9、一号永磁铁10、载液筒11、二号永磁铁12、磁铁支撑板13、移动微调器14、上电极板15、上板16、数显表17、一号联轴器18、控制器19、驱动器20、侧板连接板21、侧板23、下电极板24、磁流变液25、LCR电桥26、二号轴承27、轴类剪切盘28、一号轴承30组成；所述的伺服电机1固定在电机支撑板3上；所述的伺服电机1是由控制器19通过驱动器20驱动的；所述的电机支撑板3固定在机架2上；所述的伺服电机1的输出轴通过一号联轴器18与扭矩传感器6相连接；所述的扭矩传感器6通过螺栓5、螺母4与机架2相连；所述的扭矩传感器6通过数显表17显示相应的转速和扭矩；所述的扭矩传感器6的下端通过二号联轴器7与轴类剪切盘28连接；所述的上电极板15通过一号轴承30与轴类剪切盘28安装；所述的上电极板15固定上板16上；所述的上板16通过四个导向柱8与下板9连接；所述的侧板23通过侧板连接板21与上板16连接；所述的侧板23的左侧安装有移动微调器14；所述的移动微调器14上安装有磁铁支撑板13；所述的磁铁支撑板13上放置有二号永磁铁12；所述的轴类剪切盘28通过二号轴承27安装在载液筒11上；所述的载液筒11的内底面设有下电极板24；所述的磁流变液25安置于载液筒11内、下电极板24上面，磁流变液25的高度为5cm，且完全充满于载液筒11、下电极板24和轴类剪切盘28组成的封闭区域内；所述的载液筒11下面安装有一号永磁铁10；所述的一号永磁铁10置于下板9上；所述的LCR数字电桥26的两个检测端分别与上电极板15和下电极板24连接，用以检测磁流变液25的电导率。
本发明所述的一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置的积极效果在于：本装置通过上电极板和下电极板测量非工作模式和剪切工作模式下磁流变液的电导率来检测磁流变液的沉降稳定性，借助电导率来判断磁流变液是否沉降。如果沉降现象比较严重，工作人员可通过检测结果对器件中失效的磁流变液进行定期更换。此外，本发明提供的方法相比于实验室中采取判断沉降的方法，显得更为方便、简单、实用。
附图说明
图1为本发明一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置的外观图。
图2为本发明一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置的结构示意图。
图3为本发明一种模拟实际工况磁流变液沉降检测的局部放大图。
图中1.伺服电机，2.机架，3.电机支撑板，4.螺母，5.螺栓，6.扭矩传感器，7.二号联轴器，8.导向柱，9.下板，10.一号永磁铁，11.载液筒，12.二号永磁铁，13.磁铁支撑板，14.移动微调器，15.上电极板，16.上板，17.数显表，18.一号联轴器，19.控制器，20.驱动器，21.侧板连接板，23.侧板，24.下电极板，25.磁流变液，26.LCR电桥，27.二号轴承，28.轴类剪切盘，30.一号轴承。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本发明进一步详细说明。
在图1和图3中，本发明一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置，该装置是由伺服电机1、机架2、电机支撑板3、螺母4、螺栓5、扭矩传感器6、二号联轴器7、导向柱8、下板9、一号永磁铁10、载液筒11、二号永磁铁12、磁铁支撑板13、移动微调器14、上电极板15、上板16、数显表17、一号联轴器18、控制器19、驱动器20、侧板连接板21、侧板23、下电极板24、磁流变液25、LCR电桥26、二号轴承27、轴类剪切盘28、一号轴承30组成；所述的伺服电机1固定在电机支撑板3上；所述的伺服电机1是由控制器19通过驱动器20驱动的；所述的电机支撑板3固定在机架2上；所述的伺服电机1的输出轴通过一号联轴器18与扭矩传感器6相连接；所述的扭矩传感器6通过螺栓5、螺母4与机架2相连；所述的扭矩传感器6通过数显表17显示相应的转速和扭矩；所述的扭矩传感器6的下端通过二号联轴器7与轴类剪切盘28连接；所述的上电极板15通过一号轴承30与轴类剪切盘28安装；所述的上电极板15固定上板16上；所述的上板16通过四个导向柱8与下板9连接；所述的侧板23通过侧板连接板21与上板16连接；所述的侧板23的左侧安装有移动微调器14；所述的移动微调器14上安装有磁铁支撑板13；所述的磁铁支撑板13上放置有二号永磁铁12；所述的轴类剪切盘28通过二号轴承27安装在载液筒11上；所述的载液筒11的内底面设有下电极板24；所述的磁流变液25安置于载液筒11内、下电极板24上面，磁流变液25的高度为5cm，且完全充满于载液筒11、下电极板24和轴类剪切盘28组成的封闭区域内；所述的载液筒11下面安装有一号永磁铁10；所述的一号永磁铁10置于下板9上；所述的LCR数字电桥26的两个检测端分别与上电极板15和下电极板24连接，用以检测磁流变液25的电导率。
本发明一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置的具体实施方式的工作原理为：本装置中的磁场是由一号永磁铁10和二号永磁铁12产生，且两个磁铁之间的磁场强度可通过移动微调器14改变磁铁支撑板13相对于一号永磁铁10的高度来实现。当处于非工作模式时，伺服电机1不发生转动，轴类剪切盘28相对于载液筒11为静止状态，此时的磁流变液25在不同的沉降时间下，各个沉降区段的浓度分布是不同的，那么在磁场作用下磁流变液25中铁磁性颗粒成链的长短、粗细情况也不同，由此可借助不同沉降时间下，不同成链结构的电导率来表征非工作模式下磁流变液25的沉降状况；当处于剪切工作模式下，控制器19通过驱动器20控制伺服电机1产生不同的转速，并且会使轴类剪切盘28产生相同的转动。此时的磁流变液25在经历不同沉降时间后，轴类剪切盘28不同转速下的转动又会对沉降现象产生附加影响，即对不同沉降区段铁磁性颗粒的浓度分布产生附加影响，那么在剪切场和磁场双重作用下磁流变液25中铁磁性颗粒成链的长短、粗细情况又会发生很大不同，由此可借助不同沉降时间和不同剪切速度双重作用下，不同成链结构的电导率来表征实际剪切工况下磁流变液25的沉降状况。与此同时，剪切工作模式下对不同沉降时间后的磁流变液25进行剪切时，磁流变液25所产生的不同的屈服剪切应力也会被扭矩传感器6检测到，并且显示在数显表17上，故可以对实际剪切工况下磁流变液25的沉降状况进一步表征。

Claims (4)

1.一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置，其特征在于：所述装置由伺服电机(1)、机架(2)、电机支撑板(3)、螺母(4)、螺栓(5)、扭矩传感器(6)、二号联轴器(7)、导向柱(8)、下板(9)、一号永磁铁(10)、载液筒(11)、二号永磁铁(12)、磁铁支撑板(13)、移动微调器(14)、上电极板(15)、上板(16)、数显表(17)、一号联轴器(18)、控制器(19)、驱动器(20)、侧板连接板(21)、侧板(23)、下电极板(24)、磁流变液(25)、LCR数字电桥(26)、二号轴承(27)、轴类剪切盘(28)、一号轴承(30)组成；所述的伺服电机(1)固定在电机支撑板(3)上；所述的伺服电机(1)是由控制器(19)通过驱动器(20)驱动的；所述的电机支撑板(3)固定在机架(2)上；所述的伺服电机(1)的输出轴通过一号联轴器(18)与扭矩传感器(6)相连接；所述的扭矩传感器(6)通过螺栓(5)、螺母(4)与机架(2)相连；所述的扭矩传感器(6)通过数显表(17)显示相应的转速和扭矩；所述的扭矩传感器(6)的下端通过二号联轴器(7)与轴类剪切盘(28)连接；所述的上电极板(15)通过一号轴承(30)与轴类剪切盘(28)安装；所述的上电极板(15)固定上板(16)上；所述的上板(16)通过四个导向柱(8)与下板(9)连接；所述的侧板(23)通过侧板连接板(21)与上板(16)连接；所述的侧板(23)的左侧安装有移动微调器(14)；所述的移动微调器(14)上安装有磁铁支撑板(13)；所述的磁铁支撑板(13)上放置有二号永磁铁(12)；所述的轴类剪切盘(28)通过二号轴承(27)安装在载液筒(11)上；所述的载液筒(11)的内底面设有下电极板(24)；所述的磁流变液(25)安置于载液筒(11)内、下电极板(24)上面，磁流变液(25)的高度为5cm，且完全充满于载液筒(11)、下电极板(24)和轴类剪切盘(28)组成的封闭区域内；所述的载液筒(11)下面安装有一号永磁铁(10)；所述的一号永磁铁(10)置于下板(9)上；所述的LCR数字电桥(26)的两个检测端分别与上电极板(15)和下电极板(24)连接，用以检测磁流变液(25)的电导率；
磁场是由一号永磁铁(10)和二号永磁铁(12)产生，且两个磁铁之间的磁场强度可通过移动微调器(14)改变磁铁支撑板(13)相对于一号磁铁(10)的高度来实现。
2.如权利要求1所述的一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置，其特征在于：所述载液筒(11)的材质为塑料，起到电绝缘的作用。
3.如权利要求1所述的一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置，其特征在于：所述一号轴承(30)和轴类剪切盘(28)的材质均为导电金属材料。
4.如权利要求1所述的一种模拟实际工况磁流变液沉降检测装置，其特征在于：电流主要通过LCR数字电桥(26)的一端连接上电极板(15)，然后依次经过一号轴承(30)、轴类剪切盘(28)、磁流变液(25)、下电极板(24)回到LCR数字电桥(26)的另一端。
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