CN2802498Y - 一种磁性液体表观粘度测试仪 - Google Patents
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Abstract
本实用新型一种磁性液体表观粘度测试仪，最适用于在磁场中对磁性液体的表观粘度进行测试，它由一个内设有可调永磁铁定子的支撑架和一个设在该支撑架上、并插入可调永磁铁定子中转动的旋转轴、插入可调永磁铁定子中转动的旋转轴段上设有高导磁套，高导磁套与可调永磁铁定子之间留有放置待测液体的间隙；可调永磁铁定子上设有多个与温度测量装置相连的热电偶，旋转轴上设有直流恒力矩电机，可实现磁性流体在不同磁场下表观粘度的测试，简单易行且十分准确，相对误差可控制在1％以内，其结构简单，测试效果好，造价低廉，具有广泛的实用性。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种磁性液体表观粘度测试仪，尤其适用于在磁场中对磁性液体的表观粘度进行测试。
背景技术
磁性液体(磁流体)的表观粘度是指在外磁场中磁性液体所表现出来的粘度。对于表观粘度的测试，国外Mctague等最先用毛细管粘度计研究甲苯基钴磁流体在外加磁场下的粘度，但毛细管粘度计只适用于浓度较稀磁流体粘度的测定，当浓度较高或外加磁场很强时，磁场力的作用会超过重力作用的影响，使磁流体流动发生困难。因此，使用毛细管粘度计测量磁流体粘度仅具有理论意义而不具有实际价值；Deysakar等用一个具有非磁性轴的数字Brook-field粘度计及一个永久磁铁研究了外加磁场对磁流体粘度的影响。在实验过程中，磁铁置于样品室旁边，通过调节磁铁与样品室之间的距离来改变外加磁场的影响。显然，其结果只能是定性的；日本的神山新一与北京航空航天大学的王之珊采用改进的同心圆筒形回转粘度计研究了磁流体粘度在磁场中的变化规律。外加磁场由电磁铁提供，粘度计置于电磁铁的两极之间，用转子有效作用范围内高度方向及圆周方向的磁场分布的平均值作为磁场强度。其优点是可以控制多个参数的变化，不足之处则是电磁线圈体积过于庞大，而且为了克服电磁线圈发热的影响，需要循环水系统进行冷却，体积庞大，因此系统复杂。与国外相比，国内的研究则起步较晚，研究实力也相对较弱，目前国内尚无专门的磁流体粘度测试仪器。北京理工大学的杨华等人率先进行了此方面的尝试，他们利用自行研制的旋转式粘度计研究了外加磁场作用下磁流体粘度的变化规律，磁场由电磁铁产生，但由于屏蔽不良，电磁场对仪器中的测试元件产生影响，以致测试结果明显失真。为了推动国内磁流体的研究与应用，研制专门的磁流体粘度测试仪器具有十分重要意义。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种结构简单、操作方便、测试效果好的磁性液体表观粘度测试仪。
本实用新型一种磁性液体表观粘度测试仪，它由一个内设有可调永磁铁定子的支撑架和一个设在该支撑架上、并插入可调永磁铁定子中转动的旋转轴、温度测量装置和非接触式测速仪构成，所述插入可调永磁铁定子中转动的旋转轴段上设有高导磁套，高导磁套与可调永磁铁定子之间留有放置待测液体的间隙，并设有连通间隙的注液孔；可调永磁铁定子上设有多个与温度测量装置相连的热电偶；旋转轴的上方连接有由调节电路调节控制的恒力矩电机。
本实用新型一种磁性液体表观粘度测试仪，所述的可调永久磁铁定子由镶嵌环、设在镶嵌环两端的上极靴和下极靴组成，镶嵌环的圆环上间隔设有多个放置柱形永磁体的镶嵌孔，镶嵌环外圆壁上开有多个与热电偶个数相同的径向盲孔，各盲孔由浅到深直至贴近内孔，成梯度螺旋分布，热电偶的探头置于镶嵌环的盲孔中，设在镶嵌环上的热电偶至少为3个。所述的支撑架由底座和外罩组成，底座内设有支撑套，支撑套上设有支撑板，外罩卡套在底座上，外罩内设有固定旋转轴的轴承；所述的温度测量装置由冰筒、放大电路、设在冰筒上的毫伏表组成。
本实用新型一种磁性液体表观粘度测试仪，最适用于在磁场中对磁性液体的表观粘度进行测试，采用一个可调永磁铁定子和一个带有高导磁套的旋转轴，配与温度测量装置和非接触式测速仪，设置高导磁套与可调永磁铁定子之间留有放置待测磁性液体的间隙，温度测量装置与可调永磁铁定子上设有多个热电偶相连，通过旋转轴在可调永磁铁定子中的转动，用直流恒力矩电机转速的变化测量测试扭矩；用镶嵌式永磁体控制测试时的外加磁场，待测磁性液体运动部位的磁场方向垂直于流动剪切面，实现磁性流体在不同磁场下表观粘度的测试，简单易行且十分准确，相对误差可控制在1％以内，其结构简单，测试效果好，在该技术领域内具有广泛的实用性。
附图说明
图1是本实用新型磁性液体表观粘度测试仪结构图。
图2是图1中可调永磁铁局部放大结构图。
图3是本实用新型热电偶分布图。
图中：1-恒力矩电机，2-非接触式测速仪，3-毫伏表，4-放大电路，5-冰筒，6-热电偶，7-热电偶，8-热电偶，9-外罩，10-待测磁性液体，11-高导磁套，12-可调永久磁铁定子，13-支撑套，14-底座，15-支撑板，16-旋转轴，17-轴承，18-联轴节，19-调节电路，20-注液孔，12-1-上极靴，12-2-镶嵌环，12-3-永磁体，12-4-下极靴。
具体实施方式
下面将结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述：
本实用新型一种磁性液体表观粘度测试仪，它主要由可调永磁铁定子12、旋转轴16、支撑架、恒力矩电机1、非接触式测速仪2、温度测量装置组成，可调永久磁铁定子12由镶嵌环12-2、设在镶嵌环12-2两端的上极靴12-1和下极靴12-4组成，镶嵌环12-2的圆环上间隔设有多个放置柱形永磁体12-3镶嵌孔，镶嵌孔内的永磁体12-3的块数至少放置一块，根据测试需要可任意放置多块。可调永磁铁定子12设在支撑架内，支撑架由底座14和外罩9组成，底座14内设有支撑套13，支撑套13固定可调永磁铁定子12位置，支撑套13上设有支撑板15，外罩9卡套在底座14上，外罩9内设有固定旋转轴16的轴承17。旋转轴16下部插入可调永磁铁定子12中，插入可调永磁铁定子12中转动的旋转轴16段上设有高导磁套11，高导磁套11与可调永磁铁定子12之间留有放置待测磁性液体的间隙10，间隙为0.1～1.5mm。可调永磁铁定子12上设有3个与温度测量装置相连的热电偶，并设有连通间隙10的注液孔20，3个热电偶6、7、8设在可调永磁铁定子12中的镶嵌环12-2上，镶嵌环12-2外圆壁上开有与热电偶个数相同的3个径向盲孔，3个盲孔由浅到深直至贴近内孔，成梯度螺旋分布，3个热电偶的探头置于镶嵌环12-2的盲孔中，3个热电偶6、7、8连接由冰筒5、放大电路4、设在冰筒5上的毫伏表3组成的温度测量装置。旋转轴16通过联轴节18与恒力矩电机1连接为一体，恒力矩电机1由调节电路19调节控制。
工作时将支撑套13固定，通过注液孔20将待测磁流体注入间隙10内，通过恒力矩电机1驱动旋转轴16旋转，固定在旋转轴16上的高导磁套11随之旋转带动待测磁流体作旋转剪切运动，磁流体作用在其表面的切应力将形成剪切阻力矩，其大小和粘度有关，通过非接触式测速仪测量力矩就可以确定该液体的粘度。
Claims (6)
1.一种磁性液体表观粘度测试仪，其特征在于：它由一个内设有可调永磁铁定子(12)的支撑架和一个设在该支撑架上、并插入可调永磁铁定子(12)中转动的旋转轴(16)、温度测量装置和非接触式测速仪构成，所述插入可调永磁铁定子(12)中转动的旋转轴(16)段上设有高导磁套(11)，高导磁套(11)与可调永磁铁定子(12)之间留有放置待测液体的间隙(10)；可调永磁铁定子(12)上设有多个与温度测量装置相连的热电偶(6)，并设有连通间隙(10)的注液孔(20)；旋转轴(16)的上方连接有由调节电路(19)调节控制的恒力矩电机(1)。
2.根据权利要求1所述的一种磁性液体表观粘度测试仪，其特征在于：所述的可调永久磁铁定子(12)由镶嵌环(12-2)、设在镶嵌环(12-2)两端的上极靴(12-1)和下极靴(12-4)组成，镶嵌环(12-2)的圆环上间隔设有多个放置柱形永磁体(12-3)的镶嵌孔。
3.根据权利要求1或2所述的一种磁性液体表观粘度测试仪，其特征在于：所述镶嵌环(12-2)外圆壁上开有多个与热电偶(6)个数相同的径向盲孔，各盲孔由浅到深直至贴近内孔，成梯度螺旋分布，热电偶(6)的探头置于镶嵌环(12-2)的盲孔中。
4.根据权利要求3所述的一种磁性液体表观粘度测试仪，其特征在于：所述设在镶嵌环(12-2)上的热电偶(6)至少为3个。
5.根据权利要求1所述的一种磁性液体表观粘度测试仪，其特征在于：所述的支撑架由底座(14)和外罩(9)组成，底座(14)内设有支撑套(13)，支撑套(13)上设有支撑板(15)，外罩(9)卡套在底座(14)上，外罩(9)内设有固定旋转轴(16)的轴承(17)。
6.根据权利要求1所述的一种磁性液体表观粘度测试仪，其特征在于：所述的温度测量装置由冰筒(5)、放大电路(4)、设在冰筒(5)上的毫伏表(3)组成。
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|---|---|---|---|---|
| CN102914489A (zh) * | 2012-11-08 | 2013-02-06 | 河北联合大学 | 高温状态下保护渣粘度电磁特性的测量装置及测量方法 |
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2005
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