CN203941080U - 剪切模式下磁流变液温度特性检测装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种剪切模式下磁流变液温度特性检测装置。该装置的磁场发生模块的磁感应线圈采用铜质漆包线、转轴为铝材、铝质容器、铝质薄转盘、纯铁桶、密封圈纯铁盖板，有效地降低了磁损耗，为剪切模式下磁流变液温度特性研究提供了测试平台。除此之外，该装置还包括电动机、扭矩传感器、特斯拉计、温度可控电阻棒、电流发生器、红外线测温仪、抗温弹性薄片。本实用新型的优点在于：在原来单一的磁场下增加了温度场形成磁场和温度场组成的复合场，更加贴近磁流变液器件在实际应用中的要求。该实用新型可以检测不同磁场，不同转速，不同温度下磁流变液的剪切屈服应力，能解决传统检测装置在强磁场情况下磁流变液壁面滑移现象。

Description

剪切模式下磁流变液温度特性检测装置

技术领域

本实用新型涉及磁流变液特性检测装置器件，尤其是涉及剪切模式下磁流变液温度特性检测装置器件。 

背景技术

磁流变液是一种智能材料，在零场条件下，磁流变液呈粘度低、流动性能好的New ton流体，在有外加磁场的情况下磁流变液由原来的New ton流体瞬间(毫秒量级)变为高粘度、低流动性的Bingham流体。利用磁流变液流变效应响应迅速和易于控制的特点，可将磁流变液装置作为电气控制与机械系统间简单而安静的中间装置，用于汽车振动控制、机械动力传递、工件精密加工等。自从我国从上世纪90年代中期开始对磁流变液进行研究以来，磁流变液在我国是当前研究最集中、进展最快的智能材料之一。中国科学技术大学唐新鲁对磁流变液的机理及阻尼器的性能进行了研究；电子科技大学杨仕清等人研究了磁流变液的流变性质；复旦大学潘胜等人研制了磁流变液及测量仪器；重庆大学的彭向和等人研究了磁流变液特性的测试方法及磁流变液的屈服应力。 

目前已有的磁流变液性能检测装置大都不考虑温度对检测装置的影响。磁流变液属于阻尼耗能材料，在使用过程中将机械能转化为热能，不可避免会发生温度的变化。磁流变液粘度对温度变化非常敏感，对磁流变液器件来讲，粘度变化会引起输出阻尼力发生变化，影响器件性能，因此研究温度对输出阻尼力影响规律显得非常重要。有了这个基础就可以通过调整输入电流作出补偿，使器件达到最佳性能。 

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一个能产生温度场和磁场的复合场，从而对磁流变液在这个复合场下剪切应力、剪切率等流变性能进行研究，最终能使磁流变液器件满足不同工况下的应用要求。 

为了能有效地产生稳定缓慢变化的磁场和温度场所组成的复合场，本实用新型是按如下方式来实现的：剪切模式下磁流变液温度特性检测装置是由磁感应线圈，纯铁桶，密封圈纯铁盖板，铝质转轴，铝质容器，铝质薄转盘，电动机，扭矩传感器，特斯拉计，定位器，温度可控电阻棒，电流发生器，红外线测温仪，抗温弹性薄片，位置调节器，磁流变液组成。磁流变液充满于铝质容器中，磁感应线圈介于纯铁桶与铝质容器之间，温度可控电阻棒穿过密封圈纯铁盖板伸入到铝质容器中，铝质薄转盘同定在铝质转轴上，铝质转轴与铝质容器采用抗温弹性薄片密封。整个装置通过定位器固定在钢板上，使其重心下降，起到稳定的作用。所述的电动机通过减速器，扭矩传感器带动铝质转轴旋转，位置调节器可以进行上下左右之间的调节，最终可使减速器，扭矩传感器，铝质转轴在同一条直线上，减低整个装置的固有误差。所述的磁流变液采用美国Lord公司所研制的MRF-132LD，放置在铝质容器内置于装置的正中央，这样有利于产生通过磁流变液的均匀磁场，铝质容器与纯铁桶之间绕有直径为6mm，匝数为3070匝的铜质漆包线，电压为24V时，能产生最大的磁场强度为125mT，所述的挡圈。磁流变液，铝质容器，磁感应线圈安置在纯铁 桶内部，然后用密封圈纯铁盖板密封，在整个装置产生由纯铁和磁流变液所组成的磁回路。密封圈纯铁盖板与纯铁桶之间有5mm的气隙，用来测量装置的磁场强度，密封圈纯铁盖板上开有两个直径分别为9mm和5mm的通孔，分别用来往磁流变液里放置加热电阻棒和测量磁流变液的温度。铝质薄盘通过紧定螺钉固定在铝质转轴上伸入到磁流变液里面有转轴带动旋转作切割磁流变液运动。铝质转轴与铝质容器之间采用抗温弹性薄片密封，起到了一个既可以相对转动又可以密封的作用。 

本实用新型所述的剪切模式下磁流变液温度特性检测装置的积极效果在于：在原来单一的磁场下增加了温度场形成磁场和温度场组成的复合场，更加贴近磁流变液器件的实际应用要求。该实用新型可以检测不同磁场，不同转速，不同温度下磁流变液的剪切屈服应力，能解决传统检测装置在强磁场情况下磁流变液壁面滑移现象。 

附图说明

图1为本实用新型检测装置结构原理图。 

图2为本实用新型整个装置的结构示意图。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。 

在图1中，本实用新型剪切模式下磁流变液温度特性检测装置是由抗温弹性薄片1、铝质薄转盘2、磁流变液3、密封圈纯铁盖板4、温度可控电阻棒5、铝质转轴6、磁感应线圈9、铝质容器10、纯铁桶11组成。 

在图2中，本实用新型剪切模式下磁流变液温度特性检测装置是由位置调节器13、扭矩传感器14、减速器18、电动机19组成。 

检测装置通过定位器15固定在钢板20上，磁流变液3放置在铝质容器10内置于装置的正中央，这样有利于产生通过磁流变液的均匀磁场，铝质容器10与纯铁桶11之间绕有直径为6mm，匝数为3070匝的磁感应线圈9，当电压为24V时，能产生最大的磁场强度为125mT。磁流变液3，铝质容器10，磁感应线圈9安置在纯铁桶11内部，然后用密封圈纯铁盖板4密封。密封圈纯铁盖板4与纯铁桶11之间有5mm的气隙16，用来测量装置的磁场强度，密封圈纯铁盖板4上开有两个直径分别为9mm和5mm的通孔，分别用来往磁流变液3里放置加热电阻棒5和测量磁流变液3的温度。铝质薄转盘2通过紧定螺钉固定在铝质转轴6上伸入到磁流变液3里面由铝质转轴6带动旋转作切割磁流变液运动。铝质转轴6与铝质容器10之间采用抗温弹性薄片1密封，起到了一个既可以相对转动又可以密封的作用。电动机19和减速器18安放在位置调节器13上与扭矩传感器14连接，它们连接成一个整体，由位置调节器13进行上下左右的位置调节，最终可使减速器18，扭矩传感器14，铝质转轴6在同一条直线上，减低整个装置的固有误差。调节连接电动机19的电源使得电动机19工作在一定的转速，通过减速器18和扭矩传感器14带动铝质转轴6上的铝质薄转盘2转动。接通调节通过磁感应线圈9里的电压，在纯铁桶11，密封圈纯铁盖板4，磁 流变液3所组成的磁回路上产生磁场12，磁流变液3由原来的New ton流体瞬间(毫秒量级)变为高粘度、低流动性的Bingham流体，此时铝质薄转盘2作切割磁流变液转动。通过调节连接温度可控电阻棒5上的电压来调节磁流变液3的温度，此时铝质薄转盘2在由温度场和磁场组成的复合场中作切割磁流变液转动。通过固定变量法确定当磁场强度一定时温度与剪切屈服应力的关系以及当温度一定是磁场强度与剪切屈服应力的关系。其中，扭矩铝质转轴6的转速和扭矩由扭矩传感器14测量和显示，磁路流变液3的温度由红外线测温器通过孔17测量，磁场强度由特斯拉计测量气隙16得到。 

Claims (3)

1.剪切模式下磁流变液温度特性检测装置，该装置包括磁感应线圈、纯铁桶、密封圈纯铁盖板、铝质转轴、铝质容器、铝质薄转盘、电动机、扭矩传感器、特斯拉计、定位器、位置调节器、温度可控电阻棒、电流发生器、红外线测温仪、抗温弹性薄片、磁流变液；其特征在于：磁流变液(3)充满于铝质容器(10)中，磁感应线圈(9)介于纯铁桶(11)与铝质容器(10)之间，温度可控电阻棒(5)穿过密封圈纯铁盖板(4)伸入到铝质容器(10)中，铝质薄转盘(2)固定在铝质转轴(6)上，铝质转轴(6)与铝质容器(10)采用抗温弹性薄片(1)密封。

2.根据权利要求1所述的剪切模式下磁流变液温度特性检测装置，其特征在于：电动机(19)通过减速器(18)以及扭矩传感器(14)带动铝质转轴(6)转动，整个装置通过位置调节器(12)调节位置，利用孔(17)来测量温度以及气隙(16)来测量磁场强度，通过定位器(15)实现定位。

3.根据权利要求1所述的剪切模式下磁流变液温度特性检测装置，其特征在于：磁流变液(3)采用美国Lord公司所研制的MRF-132LD。