WO2023163292A1 - 자기유변유체의 특성 평가 방법 - Google Patents

자기유변유체의 특성 평가 방법 Download PDF

Info

Publication number
WO2023163292A1
WO2023163292A1 PCT/KR2022/010880 KR2022010880W WO2023163292A1 WO 2023163292 A1 WO2023163292 A1 WO 2023163292A1 KR 2022010880 W KR2022010880 W KR 2022010880W WO 2023163292 A1 WO2023163292 A1 WO 2023163292A1
Authority
WO
WIPO (PCT)
Prior art keywords
magnetorheological fluid
signal
inductance
impedance
evaluating
Prior art date
Application number
PCT/KR2022/010880
Other languages
English (en)
French (fr)
Inventor
김형준
신성준
김정훈
손승현
Original Assignee
주식회사 씨케이머티리얼즈랩
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by 주식회사 씨케이머티리얼즈랩 filed Critical 주식회사 씨케이머티리얼즈랩
Publication of WO2023163292A1 publication Critical patent/WO2023163292A1/ko

Links

Images

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G01N27/023—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance where the material is placed in the field of a coil
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/02—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating impedance
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N27/00—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means
    • G01N27/72—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables
    • G01N27/74—Investigating or analysing materials by the use of electric, electrochemical, or magnetic means by investigating magnetic variables of fluids

Definitions

  • the present invention relates to a method for evaluating the properties of a magnetorheological fluid. More specifically, it relates to a method for evaluating characteristics of magnetorheological fluid, which measures characteristics such as content, concentration, sedimentation degree, and uniformity of dispersion of magnetic particles by measuring an impedance signal or an inductance signal of the magnetorheological fluid.
  • Magneto rheological fluid is a suspension in which micro-sized magnetic particles sensitive to magnetic fields are mixed in a dispersion medium such as oil or water, and the flow characteristics are controlled in real time by the application of an external magnetic field. It is one of the smart materials that can be
  • magnetorheological fluids exhibit a magnetorheological phenomenon in which rheological behavior and electrical, thermal, and mechanical properties change depending on an external magnetic field.
  • magnetorheological fluid exhibits the properties of a Newtonian fluid when an external magnetic field is not applied, but when an external magnetic field is applied, the magnetic particles inside form a chain structure in the direction of the applied magnetic field, impeding the flow of the fluid. It has resistance to shear force or flow, and has the property of a Bingham fluid that generates a constant yield stress even without shear strain.
  • magnetorheological fluid Since magnetorheological fluid has resistance to flow, fast response speed, and reversible characteristics, it is highly applicable to various industrial fields such as vibration control devices such as dampers, automobile clutches, brakes, and haptic devices.
  • a magnetorheological fluid In order for a magnetorheological fluid to be used effectively, it must have a high yield stress, and the viscosity of the fluid must be low enough so that it can quickly recover to its original state when the magnetic field is removed after application, and the magnetic particles inside it must be dispersed. It should be evenly distributed in the medium.
  • the density of the magnetic particles constituting the magnetorheological fluid is the density of the dispersion medium (for example, in the case of silicone oil, about 0.8 ⁇ 1.0 / Since it is very large compared to cm 3 ), the magnetic particles are precipitated by gravity in the dispersion medium, which causes a problem in that the dispersion stability of the magnetorheological fluid is lowered. Therefore, when the user uses the magnetorheological fluid, it is inconvenient to remix or redisperse the magnetic particles and the dispersion medium that have settled and separated in the container, and the physical properties of the magnetorheological fluid may change during the remixing/redispersion process.
  • the user needs to understand the characteristics of the magnetorheological fluid, such as the concentration and sedimentation of magnetic particles in a container, before using the magnetorheological fluid.
  • a signal has been measured through an LCR meter from the outside of the magnetorheological fluid, but the signal measured by this method has a low intensity, so there is a limit to accurately evaluating the characteristics.
  • remixing/redispersing magnetic particles and dispersion medium without accurate evaluation of properties it is not good in terms of economy because unnecessary processes are performed more, and there may be a problem in that the physical properties of the magnetorheological fluid are changed due to the additional process. . Therefore, there is a need for research that can accurately evaluate the characteristics of magnetorheological fluids.
  • an object of the present invention is to provide a method for evaluating the properties of magnetorheological fluid that can accurately evaluate the properties of magnetorheological fluid.
  • an object of the present invention is to provide a method for evaluating the characteristics of magnetorheological fluid, which can measure the content, concentration, sedimentation degree, uniformity of dispersion, etc. of magnetic particles in the magnetorheological fluid in a simple way.
  • an object of the present invention is to provide a method for evaluating the characteristics of a magnetorheological fluid, which allows the magnetorheological fluid to be used by performing only minimal remixing / redispersion of the magnetorheological fluid in which magnetic particles are precipitated.
  • the above object of the present invention is a method for evaluating the properties of a magnetic rheological fluid including a dispersion medium and magnetic particles, comprising the steps of (a) preparing a container filled with the magnetic rheological fluid or a channel through which the magnetic rheological fluid flows. ; (b) arranging the coil unit so that the vessel or the flow path is located in a hollow region of the coil unit; and (c) measuring an impedance signal or an inductance signal for the magnetorheological fluid through the coil unit.
  • the above object of the present invention is a method for evaluating the characteristics of a magnetic rheological fluid including a dispersion medium and magnetic particles, (a) preparing a container filled with the magnetic rheological fluid or a channel through which the magnetorheological fluid flows. doing; (b) preparing a measuring unit disposed inside the coil unit or connected to the outside; (c) immersing the coil part in the magnetorheological fluid; and (d) measuring an impedance signal or an inductance signal for the magnetorheological fluid through the coil unit.
  • the container or the tube in which the flow path is formed may be made of a non-magnetic or non-conductive material.
  • the case of the measuring unit may be made of a non-magnetic or non-conductive material.
  • the impedance signal or inductance when the container or the flow path is located in the hollow region of the coil part, the impedance signal or inductance is higher than when the container or the flow path is located in the outer circumferential region of the coil part.
  • the magnitude of the signal can be measured to be greater than 10 times.
  • the case where the container or flow path is located in the hollow region of the coil unit is the container in the outer circumferential region of the coil unit.
  • a difference between the impedance signal and the inductance signal may be greater than when the flow path is located.
  • the impedance signal or the inductance signal when the coil part is immersed in the magnetorheological fluid, the impedance signal or the inductance signal is higher than when the container or the flow path is located in the outer circumference of the coil part. It can measure greater than 10 times the size.
  • the vessel or the passage is located in the outer circumferential region of the coil part.
  • a difference between the impedance signal and the inductance signal may be greater than when is located.
  • an impedance signal or an inductance signal for the magnetorheological fluid may be measured through the coil unit for each height of the container filled with the magnetorheological fluid.
  • the difference between the first impedance signal measured at the first position and the second impedance signal measured at a second position higher than the first position or ( 2)
  • the degree of sedimentation of the magnetorheological fluid may be calculated as a difference between the first inductance signal measured at the first position and the second inductance signal measured at a second position higher than the first position.
  • a difference between the first impedance signal and the second impedance signal or a difference between the first inductance signal and the second inductance signal may increase.
  • the inductance signal can be made small.
  • the magnetic particle concentration of the magnetorheological fluid may be calculated by measuring the impedance signal or the inductance signal of the magnetorheological fluid through the coil unit.
  • a plurality of coil parts spaced apart from each other along the vertical direction of the container may be prepared, and the container may be disposed in a hollow region of at least two of the coil parts.
  • the measurement unit includes a plurality of coil units arranged to be spaced apart from each other along a vertical direction of the container, and the height of at least two coil units of the measurement unit is the magnetorheological variable.
  • the measurement unit may be immersed in the magnetorheological fluid so as to be lower than the top of the fluid.
  • an impedance signal or an inductance signal for the magnetorheological fluid may be measured through the coil unit at least two points in time at specific points in the container filled with the magnetorheological fluid.
  • the step of measuring the impedance signal or inductance signal for the magnetorheological fluid through the coil unit includes (1) the impedance signal at at least two points or at least two points in the container or the flow path. or measuring the inductance signal; (2) determining whether a difference between the impedance signal or the inductance signal measured at the at least two points or at least two points in time is greater than a set reference value; may include.
  • the step of measuring the impedance signal or inductance signal for the magnetorheological fluid through the coil unit includes (1) at least two points or at least two points in the container or the flow path. measuring the impedance signal or the inductance signal; (2) determining whether the impedance signal or the inductance signal measured at the at least two points or at two points in time is within a preset reference value range, respectively; may include.
  • the magnetorheological fluid when the difference between the impedance signal or the inductance signal measured at the at least two points or at least two points in time is greater than a set reference value, the magnetorheological fluid may be further dispersed.
  • the magnetorheological fluid can be used under the condition that the difference between the impedance signal or the inductance signal measured at the at least two points or at least two points in time appears equal to or less than a set reference value.
  • dispersing of the magnetorheological fluid is further performed.
  • the magnetorheological fluid may be used within a reference value range where the difference between the impedance signal or the inductance signal measured at the at least two points or at least two points in time is within a preset reference value range.
  • the magnetorheological fluid can be used by performing only minimal remixing / redispersion of the magnetorheological fluid in which the magnetic particles are precipitated.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a method for evaluating the properties of a magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 2 is a graph showing impedance values of samples according to methods (1) and (2) of FIG. 1 .
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a method for evaluating the properties of a magnetorheological fluid according to another embodiment of the present invention.
  • FIG. 4 is a graph showing impedance values of samples according to methods (3) and (4) of FIG. 3 .
  • FIG. 5 is a graph showing impedance values for changes in frequency of samples according to methods (1) and (2) of FIG. 1 .
  • FIG. 6 is a graph comparing impedance values and inductance values with respect to frequency changes of samples according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a measurement unit according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 8 is a graph showing the impedance change value with respect to the measured height of a sedimentation sample according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 9 is a graph showing impedance change values with respect to measured heights of 1-month, 2-month, and 24-month sedimentation samples according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 10 is a graph showing impedance values versus magnetic particle content according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 11 is a graph showing a saturation magnetization value versus a magnetic particle content according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 12 is a graph showing impedance values for types of magnetic particles of magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 13 is a schematic diagram showing a process of determining the concentration of magnetic particles in a magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 14 is a graph showing a process of determining the concentration of magnetic particles of the magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention.
  • 15 is a schematic diagram showing a process for determining the completion point of a manufacturing process, sedimentation or redispersibility quality control, injection, etc. by determining the degree of uniformity of dispersion of a magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a schematic diagram showing a method for evaluating characteristics of magnetorheological fluid in a flow path through which magnetorheological fluid flows according to an embodiment of the present invention.
  • 17 is a schematic diagram showing a process of evaluating redispersibility of magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention.
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing a magnetorheological fluid damper according to an embodiment of the present invention.
  • 19 is a schematic diagram showing an operating process of a magnetorheological fluid system according to an embodiment of the present invention.
  • the magnetic rheological fluid may be converted between a liquid phase and a solid phase according to an external magnetic field or may have a mixed phase of the liquid phase and the solid phase.
  • Magnetic particles included in the magnetorheological fluid may form a chain according to an external magnetic field, and thus may exhibit properties similar to those of a solid.
  • the magnetorheological fluid may include a dispersion medium and magnetic particles dispersed in the dispersion medium, and may further include a thixotropic agent, an additive, and the like in a mixture.
  • the dispersion medium is a material in which magnetic particles are dispersed to form a suspension, and preferably has a polar or non-polar property and has a low viscosity for maximum magnetorheological effect.
  • the dispersion medium may be at least one selected from the group consisting of silicone oil, mineral oil, paraffin oil, corn oil, hydrocarbon oil, castor oil, vacuum oil, and natural oil.
  • the dispersion medium may have a kinematic viscosity of about 5 to 300 mm 2 /s at 40°C. If the kinematic viscosity is lower than this, there is a problem of lowering sedimentation properties, and if it is higher than this, there may be a problem of lowering fluidity, so it is preferable to be included within the above range.
  • the magnetic particles may be at least one selected from iron, carbonyl iron, iron alloys, iron oxide, iron nitride, carbide iron, low carbon steel, nickel, cobalt, and mixtures or alloys thereof.
  • the average particle diameter of the magnetic particles may be about 1 to 100 ⁇ m.
  • the magnetic particles may be uncoated magnetic particles or magnetic particles coated with an organic resin or inorganic material.
  • the magnetic particles may be included in an amount of about 65 to 85 wt% in the magnetorheological fluid. If the magnetic particles are included in an amount smaller than this, shear stress may deteriorate, and if the magnetic particles are included in an amount greater than this, a fluidity problem may occur.
  • thixotropic agent As the thixotropic agent is mixed and dispersed in the magnetorheological fluid, a known thixotropic agent that causes the magnetorheological fluid to exhibit thixotropy may be used.
  • the magnetorheological fluid may further include a dispersant, an anti-friction agent, an antioxidant, a corrosion inhibitor, and the like as conventional additives.
  • FIG. 1 is a schematic diagram showing a method for evaluating the properties of a magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention.
  • Figure 1 (1) shows an embodiment of the present invention
  • (2) shows a method for evaluating the characteristics of a magnetorheological fluid according to a comparative example.
  • a method for evaluating the characteristics of magnetorheological fluid includes (a) preparing a container 10 filled with magnetorheological fluid 20, (b) a hollow region 35 of a coil unit 30 ), disposing the coil unit 30 so that the container 10 is located in the container 10, and (c) measuring an impedance signal or an inductance signal for the magnetorheological fluid through the coil unit 30.
  • a container 10 filled with magnetorheological fluid 20 may be prepared.
  • the container 10 may adopt a material and shape capable of accommodating a dispersion medium constituting the magnetorheological fluid 20, magnetic particles, and the like.
  • a material with high stiffness can be used to accommodate a large amount of the magnetorheological fluid 20, preferably a non-magnetic, non-conductive material can be used.
  • materials such as glass and plastic may be used.
  • the vessel 10 may have a cylindrical shape so as to be positioned in the hollow region 35 of the coil unit 30, and preferably has a cylindrical shape. When the vessel 10 has a cylindrical shape and is arranged coaxially with the hollow region 35 of the coil unit 30, electric signals such as current applied from the coil unit 30 are filled with the magnetorheological fluid 20. It can act on the container 10 more uniformly.
  • the coil unit 30 may be disposed so that the vessel 10 is located in the hollow region 35 of the coil unit 30 .
  • This includes moving and disposing the coil unit 30 to the container 10 at a fixed position, or conversely moving and disposing the container 10 to the coil unit 30 at a fixed position.
  • the shape of the hollow region 35 of the coil unit 30 is preferably greater than or equal to the shape of the outer circumference of the container 10 so that the container 10 can be positioned within the hollow region 35 .
  • the location of the hollow region 35 may correspond to the magnetorheological fluid 20 filled in the container 10 .
  • the hollow region of the coil unit 30 within the height range of the container 10 filled with the magnetorheological fluid 20 so that the coil unit 30 can measure a larger impedance signal of the magnetorheological fluid 20. (35) is preferably located.
  • an impedance signal or an inductance signal for the magnetorheological fluid may be measured through the coil unit 30 .
  • the coil wire of the coil unit 30 may substantially correspond to the RLC circuit.
  • an electrical signal such as current is applied to the coil unit 30
  • a change in the electrical signal may occur due to interaction with magnetic particles in the magnetorheological fluid 20 around the coil unit 30.
  • the change in the electrical signal may correspond to a change in impedance or inductance due to an interaction between the coil unit 30 and the magnetorheological fluid 20 .
  • An impedance signal or an inductance signal may be measured by connecting a signal measurer (not shown) to both ends of the coil wire of the coil unit 30 .
  • the impedance signal or the inductance signal may correspond to the amount of magnetic particles dispersed at a specific location in the magnetorheological fluid 20 .
  • An impedance signal or an inductance signal may appear differently depending on where the coil unit 30 is placed in the magnetorheological fluid 20 .
  • the present invention is characterized in predicting the amount of magnetic particles of the magnetorheological fluid 20 at a position adjacent to the coil unit 30 based on the impedance or inductance signal measured in the coil unit 30 .
  • the impedance signal or inductance signal according to the height of the magnetorheological fluid 20 in the container 10 can be used to calculate the amount of magnetic particles at the corresponding height, and of the total height of the magnetorheological fluid 20 By calculating the amount of magnetic particles at at least two points, it is possible to determine the degree of sedimentation of the magnetorheological fluid 20 in the container 10.
  • ⁇ S is the supernatant (magnetic particles in the magnetorheological fluid) after a certain period of time after filling the container with the magnetorheological fluid is the height of the upper layer) when the layers are separated by sedimentation
  • h is the initial height when the magnetorheological fluid is filled in the cylinder.
  • the container 10 when disposing the container 10 in the hollow region 35 of the coil unit 30, it is preferable that the container 10 is made of a non-magnetic and non-conductive material. If the vessel 10 is made of a magnetic or conductive material, the coil unit 30 interacts with the magnetorheological fluid 20 so that when an impedance signal or an inductance signal is measured, noise due to interaction with the vessel 10 will be included in the measured value. Therefore, in order to exclude this, a container 10 made of a non-magnetic, non-conductive material may be used.
  • the coil unit 30 is disposed outside the container 10 .
  • the vessel 10 is not located in the hollow region 35 of the coil unit 30 .
  • FIG. 2 is a graph showing impedance values of samples according to methods (1) and (2) of FIG. 1 .
  • an electrical signal of 10 kHz was applied to the coil unit 30 for samples A, B, and C to measure impedance change values.
  • the impedance change value is measured after setting the impedance value in a state where there is no measurement target around the coil unit 30 (or in a measurement state in the air) as an initial value and placing the measurement target around the coil unit 30. Indicates the difference in impedance values.
  • Samples A, B, and C are magnetorheological fluids in which the contents of magnetic particles are 72wt%, 80wt%, and 85wt%, respectively.
  • the impedance change value increases as it goes from sample A to sample C, that is, as the content of magnetic particles in the magnetorheological fluid 20 increases.
  • the difference in impedance signal in the case of FIG. 1 (1) is larger than that in the case of FIG. 1 (2).
  • the impedance change value increases.
  • FIG. 3 is a schematic diagram showing a method for evaluating the properties of a magnetorheological fluid according to another embodiment of the present invention.
  • Figure 3 (3) shows an embodiment of the present invention,
  • (4) shows a method for evaluating the characteristics of a magnetorheological fluid according to a comparative example.
  • Method for evaluating the characteristics of magnetorheological fluid (a) preparing a container 10 filled with magnetorheological fluid 20, (b) the coil unit 30 is disposed therein Preparing the measurement unit 50, (c) immersing the measurement unit 50 in the magnetorheological fluid 20, and (d) impedance signal or inductance for the magnetorheological fluid through the coil unit 30 It may include measuring the signal.
  • a container 10 filled with magnetorheological fluid 20 may be prepared. This is the same as described above in FIG. 1(1).
  • the measuring unit 50 in which the coil unit 30 is disposed may be prepared.
  • the measurement unit 50 is configured to enter from the open top of the container 10 and at least partially immersed in the magnetorheological fluid 20 .
  • the measurement unit 50 preferably has a length longer than or at least the same length as the height of the container 10 .
  • the measuring unit 50 may have a tubular shape having an empty space therein so that the coil unit 30 can be disposed therein.
  • the measurement unit 50 may have a form of sealing the coil unit 30 so that magnetic particles do not stick or aggregate to the coil unit 30. there is.
  • the coil case 40 may surround and seal the coil unit 30 , and the coil case 40 may be connected to the measuring unit 50 .
  • the measuring unit 50 may be immersed in the magnetorheological fluid 20 .
  • the coil unit 30 is positioned within the height range of the container 10 filled with the magnetorheological fluid 20 so that the coil unit 30 can measure the impedance signal or the inductance signal of the magnetorheological fluid 20. It should be.
  • an impedance signal or an inductance signal for the magnetorheological fluid may be measured through the coil unit 30 .
  • Both ends of the coil wire of the coil unit 30 extend to the outside through the space of the measurement unit 50 and are connected to a signal measurer (not shown), so that an impedance signal or an inductance signal may be measured.
  • the impedance signal or the inductance signal may correspond to the amount of magnetic particles dispersed at a specific location in the magnetorheological fluid 20 .
  • the present invention is characterized in predicting the amount of magnetic particles of the magnetorheological fluid 20 at a position adjacent to the coil unit 30 based on the impedance signal or inductance signal measured in the coil unit 30 . This is the same as described above in FIG. 1(1).
  • the measurement unit 50 when the measurement unit 50 is immersed in the magnetorheological fluid, it is preferably considered that the measurement unit 50 (or the coil case 40) is made of a non-magnetic, non-conductive material. If the measurement unit 50 is made of a magnetic or conductive material, the coil unit 30 interacts with the magnetorheological fluid 20 so that when an impedance signal or an inductance signal is measured, noise due to interaction with the measurement unit 50 is added to the measured value. Since may be included, it is possible to use the measuring unit 50 made of a non-magnetic, non-conductive material to exclude this.
  • FIG. 4 is a graph showing impedance values of samples according to methods (3) and (4) of FIG. 3 .
  • an electrical signal of 1 kHz was applied to the coil unit 30 for Samples 1, 2, and 3 to measure the change in impedance.
  • Samples 1, 2, and 3 are magnetorheological fluids having magnetic particle contents of 30wt%, 70wt%, and 90wt%, respectively.
  • the coil part 30 is continuously placed at the same height of the container 10, and the coil part 30 is placed inside the container 10 (or inside the magnetorheological fluid 20) as shown in (3) of FIG. As shown in (3) of FIG. 3 and the case where the coil unit 30 is disposed outside the container 10 (or outside the magnetorheological fluid 20), the impedance change value was measured.
  • the change value of impedance appears remarkably large. You can check. It can be seen that the impedance change value of (3) in FIG. 3 is significantly greater than that of (4) in FIG. 3 in all samples regardless of the content of magnetic particles. In (4) of FIG. 3, the impedance change value appears to be almost zero.
  • the method of (4) of FIG. 3 has a problem in that the measurement is difficult because the impedance change value is very small, and there is a high possibility of error even when the measurement is performed.
  • the impedance signal when the impedance signal is measured with the magnetorheological fluid 20 disposed in the hollow region 35 of the coil unit 30, the signal Since is measured significantly, an effect that can be evaluated more accurately and easily appears.
  • FIG. 5 is a graph showing impedance values for changes in frequency of samples according to methods (1) and (2) of FIG. 1 .
  • electrical signals of 0.1 kHz, 1 kHz, and 10 kHz for samples A, B, and C, respectively, were applied to the coil unit 30 to measure impedance change values.
  • Samples A, B, and C are magnetorheological fluids in which the contents of magnetic particles are 72wt%, 80wt%, and 85wt%, respectively.
  • the impedance change value is significantly large. You can see what appears.
  • FIG. 5 in the case of FIG. 1 in which the vessel 10 is disposed inside the coil unit 30 (or in the hollow region 35) in the three graphs, the impedance change value is significantly large. You can see what appears.
  • FIG. 5 in the case of FIG.
  • the impedance change value is increased as the content of magnetic particles in the magnetorheological fluid 20 increases from sample A to sample C, that is, as the content of the magnetorheological fluid 20 increases.
  • the content of the magnetic particles of the magnetorheological fluid 20 and the magnitude of the impedance change value showed a different tendency according to the frequency.
  • the result does not show a constant tendency because the impedance change value is small and the error is large.
  • FIG. 6 is a graph comparing impedance values and inductance values with respect to frequency changes of samples according to an embodiment of the present invention.
  • electrical signals of 0.1 kHz, 1 kHz, and 10 kHz for samples A, B, and C, respectively, were applied to the coil unit 30 to measure changes in impedance and inductance.
  • FIG. 6 it can be seen in the three graphs that the tendency of the change value of impedance and the change value of inductance are similar or substantially the same regardless of the change in frequency. This may mean that the change in impedance corresponds to the change in inductance of the coil, and there is no intervention of other impedance elements (resistance, capacitance). Considering this, in the present specification, it may be understood that the change value of impedance is mutually interchangeable with the change value of inductance.
  • FIG. 7 is a schematic diagram showing a measurement unit according to an embodiment of the present invention.
  • a measurement unit 50 may include a coil unit 30 .
  • One or more coil units 30 may be provided to be connected to the measuring unit 50 .
  • the measuring unit 50 of FIG. 7 is provided so that the three coil units 30 are vertically spaced apart from each other so that the impedance signal or inductance signal of the magnetorheological fluid 20 can be simultaneously measured at three vertical heights.
  • the number and positions of the coil units 30 are not limited thereto and may be changed according to positions to be measured.
  • the measuring unit 50 includes a housing 51 constituting a body, and a coil case 40 may be connected to the housing 51 . It is also possible that the coil case 40 is included inside the housing 51 as shown in FIG. 3 .
  • the number of coil cases 40 (40a, 40b, 40c) corresponding to the number of coil units 30 may be provided.
  • Each coil case 40 may include an accommodating portion 41 in which the coil unit 30 is accommodated, and a cover portion 45 that covers the accommodating portion 41 to seal the inner space of the accommodating portion 41.
  • the coil case 40 is preferably made of a non-magnetic or insulating material to minimize the effect on the electrical signal measured by the coil unit 30 .
  • the coil unit 30 may be inserted into and fixed to the accommodating unit 41 .
  • an opening may also be formed in the accommodating part 41 so that the hollow region 35 of the coil part 30 is inserted into the accommodating part 41 .
  • the opening may also be formed in the cover part 45 . Molding made of a rubber material or the like for fixing the coil winding around the coil unit 30 inside the accommodating unit 41 may be further formed.
  • the coil leads 52 (52a, 52b) of the coil unit 30 extend along the housing 51 of the measuring unit 50 and are connected to a signal measurer (not shown) to measure an impedance signal or an inductance signal.
  • the grip part 53 of the housing 51 is formed and can be used as a handle for moving the measuring part 50 .
  • a weight part 55 having a sense of weight is installed at the lower end of the housing 51, and when the measurement part 50 (or coil part 30) is immersed in the magnetorheological fluid 10, the housing 51 is magnetically Movement by the buoyancy of the rheological fluid 10 can be prevented.
  • FIG. 8 is a graph showing the impedance change value with respect to the measured height of a sedimentation sample according to an embodiment of the present invention.
  • a plurality of coil units 30 may be disposed for each height of the container 10 .
  • the container 10 When (1) of FIG. 1 is applied, the container 10 may be disposed in the hollow region 35 of the three coil units 30 spaced apart from each other in the vertical direction.
  • three coil parts 30 are arranged to be spaced apart from each other in the vertical direction from the measuring part 50, and the measuring part 50 can be immersed in the magnetorheological fluid 20. .
  • the measuring unit 50 of FIG. 7 is immersed in the magnetorheological fluid 20
  • the coil unit 30 may be immersed in the magnetorheological fluid 20.
  • the height of the coil unit 30 may be arranged to correspond to the height of the magnetorheological fluid 20 . That is, the coil unit 30 may be disposed at a height between the lowermost end and the uppermost end of the magnetorheological fluid 20 .
  • the bottom of the magnetorheological fluid 20 is 0 mm as a standard, and the impedance change value is measured for each height using three coil parts 30.
  • the coil unit 30 was disposed at heights of about 40 mm (first position), 180 mm (second position), and 320 mm (third position).
  • the container 10 was filled with the magnetorheological fluid sample sedimented for 1 month and the magnetorheological fluid sample sedimented for 24 months, and the impedance change value was measured.
  • impedance change values at the first, second, and third positions were about 53, 49, and 34 ( ⁇ ), respectively.
  • the 24-month sedimentation sample shows impedance change values of about 105, 28, and 2 ( ⁇ ) at the first, second, and third positions, respectively.
  • the impedance change value of the sample sedimented for 24 months is significantly larger than that of the sample sedimented for 1 month. This means that more magnetic particles settled on the bottom part in the 24-month sedimented sample over time. Comparing the second position and the third position as a standard, the impedance change value of the sample sedimented for 24 months is significantly smaller than that of the sample sedimented for 1 month. This means that the samples settled for 24 months do not have magnetic particles from the bottom to the top. In other words, it means that the thickness of the upper layer (supernatant) in which the magnetic particles were separated by sedimentation in the magnetorheological fluid increased over time. In particular, it can be confirmed that the impedance change value of the sample settled for 24 months at the third location is about 2 ( ⁇ ), which is a degree that almost no magnetic particles exist.
  • FIG. 9 is a graph showing impedance change values with respect to measured heights of 1-month, 2-month, and 24-month sedimentation samples according to an embodiment of the present invention. The submerged period was further subdivided and the impedance change value for the measured height was examined.
  • the impedance change value of the sample sedimented for 2 months is larger than that of the sample sedimented for 1 month.
  • the impedance change value of the sample sedimented for 2 months is smaller than that of the sample sedimented for 1 month.
  • the impedance change value increases in the direction of the right arrow at the first position and decreases in the direction of the left arrow at the third position. Looking at the graph on the right of FIG. 9 , it can be seen that the difference between the impedance change values at the first position and the third position increases as the sedimentation period increases.
  • impedance change values may be the same at the first, second, and third positions. That is, the slope of the graph connecting the impedance change values at the first, second, and third positions may be vertical. Since the sedimentation degree of the magnetic particles in the 1-month-old sample is not yet large, the slope of the graph connecting the impedance change values at the first, second, and third positions may be closer to the vertical than that of the 24-month-old sample. As the sedimentation period is longer, the slope of the graph connecting two arbitrary height points in the X-axis (impedance change value) and Y-axis height graphs may increase to a negative value.
  • the present invention sets data of the sedimentation period according to the magnetorheological fluid sample as reference data, and can calculate the degree of sedimentation of the magnetorheological fluid with the difference between the impedance signals measured for each height.
  • the degree of sedimentation may be calculated through a difference between the first impedance signal measured at the first location and the second impedance signal measured at a second location higher than the first location.
  • the degree of sedimentation and the sedimentation period can be calculated by calculating the slope of a graph connecting the first impedance change value measured at the first position and the second impedance change value measured at the second position higher than the first position.
  • FIG. 10 is a graph showing impedance values versus magnetic particle content according to an embodiment of the present invention.
  • the change in impedance was measured while changing the magnetic particle content of the magnetorheological fluid from 10wt% to 90wt%.
  • the content of carbonyl iron powder (CIP) was changed, and electric signals of 0.1 kHz, 1 kHz, and 10 kHz, respectively, were applied to the coil unit 30 to measure the change in impedance.
  • CIP carbonyl iron powder
  • FIG. 10 it can be seen that the tendency of the impedance change value with respect to the magnetic particle content is similar regardless of the frequency change in the three graphs. Therefore, the data of the impedance change value for the magnetic particle content is set as reference data, and the magnetic particle content and concentration in the magnetorheological fluid can be calculated by measuring the impedance change value.
  • FIG. 11 is a graph showing a saturation magnetization value versus a magnetic particle content according to an embodiment of the present invention. Referring to FIG. 11, it can be seen that the saturation magnetization value increases proportionally as the content of magnetic particles increases. Therefore, by measuring the impedance change value, the content and concentration of magnetic particles in the magnetorheological fluid can be calculated, and through this, the saturation magnetization value can also be easily calculated.
  • FIG. 12 is a graph showing impedance values for types of magnetic particles of magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention.
  • the change value of impedance was measured while changing the type of magnetic particles of the magnetorheological fluid.
  • Groups A, B, C, and D are magnetorheological fluid samples containing different particle fractions of particle groups ⁇ and ⁇ having the same material but different average particle sizes.
  • the fractions (wt%) of particle group ⁇ and particle group ⁇ were Group A (75:25), Group B (100:0), Group C (0:100), and Group D (50:50).
  • Particle group ⁇ has an average particle size about twice as large as particle group ⁇ .
  • the magnetorheological fluid characteristic evaluation method of the present invention may mean that the type and size of magnetic particles are irrelevant, and only the content and concentration of magnetic particles affect the impedance change value.
  • 13 is a schematic diagram showing a process of determining the concentration of magnetic particles in a magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention.
  • 14 is a graph showing a process of determining the concentration of magnetic particles of the magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention.
  • the method for evaluating the characteristics of the magnetorheological fluid according to another embodiment of the present invention 1 the inductance signal (inductance change value) of the magnetorheological fluid. It is characterized in that it includes the step of measuring (S11), 2 the step of determining the magnetic particle concentration corresponding to the corresponding inductance change value (S12).
  • step S11 (1) the vessel 10 is placed in the hollow region 35 of the coil unit 30 or the measurement unit 50 including the coil unit 30 is immersed in the magnetorheological fluid 20.
  • the magnetorheological fluid 20 may flow through the hollow region of the coil unit 30 .
  • An electric signal such as current is applied to the coil part 30 to interact with the adjacent magnetorheological fluid, and an impedance signal or an inductance signal is measured by a signal measurer (not shown) connected to the outside from both ends of the coil wire of the coil part 30. can do.
  • the concentration of magnetic particles can be determined from reference data collected in advance.
  • the concentration of magnetic particles in the portion of the magnetorheological fluid 20 where the coil unit 30 is located may be determined by matching the concentration values of magnetic particles corresponding to the impedance change values measured in the graph of FIG. 14 .
  • 15 is a schematic diagram showing a process for determining the completion point of a manufacturing process, sedimentation or redispersibility quality control, injection, etc. by determining the degree of uniformity of dispersion of a magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention.
  • 16 is a schematic diagram showing a method for evaluating characteristics of magnetorheological fluid in a flow path 10 'through which magnetorheological fluid 20 flows according to an embodiment of the present invention.
  • a method for evaluating the characteristics of a magnetorheological fluid includes (1) measuring an impedance signal or an inductance signal at a plurality of positions in a container 10 or a flow path 10' or at least two specific points in time.
  • a step of measuring S21
  • S23 and if it is equal to or less than the set reference value, it is characterized in that the magnetorheological fluid 20 is used (S24).
  • impedance signals or inductance signals may be measured at least two heights of the container 10 .
  • the hollow region 35 of the coil unit 30 is positioned at at least two height positions of the container 10, or the measuring unit 50 is immersed in the magnetorheological fluid 20 to position the coil unit at at least two height positions. (30) can be located.
  • An electrical signal such as current is applied to each coil unit 30 to interact with an adjacent magnetorheological fluid, and an impedance signal or inductance from a signal measurer (not shown) connected to the outside from both ends of the coil wire of each coil unit 30 signal can be measured.
  • an impedance signal or an inductance signal may be measured at at least two positions of the flow path 10'.
  • the tube providing the flow path 10' is also made of a non-magnetic and non-conductive material like the container 10.
  • the hollow regions 35 of the coil unit 30 are positioned at at least two positions of the flow path 10', respectively, or the coil unit 30 is immersed in the flow path 10' to form coil units 30 at two positions, respectively. can be located.
  • the impedance signal or the inductance signal may be measured at at least two points in time based on a specific point of the container 10 or the flow path 10'.
  • impedance or inductance signals may be measured from the coil unit 30 for a plurality of times, such as t1 and t2.
  • step S22 it may be determined whether the difference between the impedance signal or the inductance signal, that is, the difference between the change values of the impedance or inductance corresponds to the set reference value.
  • the set reference value may correspond to reference data collected in advance from the magnetorheological fluid having the same magnetic particle content. For example, to calculate the ratio of the impedance or inductance change value measured at the second position at the top to the impedance or inductance change value measured at the first position at the bottom of the magnetorheological fluid, and compare it with the ratio that is the setting standard. can For another example, a ratio of the impedance or inductance change value measured through the coil unit 30 for a plurality of times such as t1 and t2 at a specific location may be calculated and compared with a ratio that is a setting standard.
  • step S23 when it is determined that the difference between the impedance signal and the inductance signal is greater than the set reference value, dispersion of the magnetorheological fluid 20 may be further performed (step S23). If the difference between the impedance signal or the inductance signal is larger than the set reference value, it means that the magnetic particles are sedimented a lot, and since the uniformity of the magnetic particles is lowered, it can be seen that it is difficult to use the magnetorheological fluid in the process or product. Therefore, the magnetic particles may be dispersed again in the dispersion medium by stirring the magnetorheological fluid. After redistribution, steps S21 and S22 may be performed again.
  • the set reference value is set as a ratio such as 97%
  • the impedance change value measured at the second position is less than 97% with respect to the impedance change value measured at the first position, dispersion of the magnetorheological fluid can be further performed.
  • the set reference value may be set according to the application product to which the magnetorheological fluid is applied. For example, in a magnetorheological fluid damper or magnetorheological fluid brake product, based on the specification of the characteristics related to the shear stress expressed by the magnetic particles in the magnetorheological fluid, the set reference value is within the management range It may be set to a smaller scope than the management scope. For example, if the management range of the damping force, which is a characteristic related to the shear stress of the magnetorheological fluid in the magnetorheological fluid damper, is ⁇ 10%, the set reference value may be ⁇ 1% within ⁇ 10%.
  • the magnetorheological fluid 20 can be used in the process and product.
  • the set reference value is set as a ratio, such as 97%
  • the impedance change value measured at the second position is 97% or more relative to the impedance change value measured at the first position
  • the magnetorheological fluid does not undergo significant sedimentation. It can be evaluated as usable because the dispersion is uniform without
  • the method for evaluating the characteristics of magnetorheological fluid of the present invention can be used in the production step of magnetorheological fluid, quality control step, wear inspection step of magnetorheological fluid user, magnetorheological fluid injection step of magnetorheological fluid user.
  • the content and concentration of magnetic particles can be simply measured in real time by using the coil unit 30 in the magnetorheological fluid 20 .
  • the coil unit 30 By mounting or immersing the coil unit 30 in a production or injection facility of magnetorheological fluid and continuously or discontinuously monitoring the impedance or inductance signal over time, the presence or absence of an abnormality in the production process or the end point can be determined.
  • impedance or inductance signals from the coil unit 30 mounted at a plurality of locations in the production or injection facility the degree of completeness of the mixture of magnetorheological fluid in the production facility can be evaluated.
  • Magnetorheological fluid flowing around the coil unit 30 or in the hollow region 35 of the coil unit 30 may be measured. For example, by measuring the impedance or inductance signal from the coil unit 30 for a plurality of times, such as t1 and t2, it may be determined whether or not it corresponds to a set reference value. If it does not correspond to the set reference value, it is determined that the content of magnetic particles included in the magnetorheological fluid is small during the production process, and a process of further dispersing or correcting the components may be performed.
  • the uniformity of sedimentation and dispersion may be evaluated by measuring the impedance or inductance signal of the magnetorheological fluid 20 at a plurality of locations.
  • 17 is a schematic diagram showing a process of evaluating redispersibility of magnetorheological fluid according to an embodiment of the present invention.
  • the magnetorheological fluid in which at least the mouth of the magnetic particles is precipitated is provided (S31), and an external force is applied to the magnetorheological fluid in which the sedimentation has occurred to perform redispersion (S32).
  • impedance or inductance signals may be measured at least two heights in a vertical direction (S33).
  • S34 the impedance or inductance signal according to the height is within the set reference value, or whether the difference between the impedance or inductance signal according to the height is within the set reference value (S34), it can be confirmed whether redistribution has sufficiently occurred.
  • the content, concentration, and sedimentation of magnetic particles are checked for the magnetorheological fluid that has been manufactured for a relatively long time, and if it does not reach the set standard value, a redispersion process is further performed.
  • a magnetorheological fluid having desired characteristics. This is useful for checking whether the magnetorheological fluid is sufficiently dispersed before the user injects the magnetorheological fluid into the magnetorheological fluid system (MR system) such as the magnetorheological fluid damper (MR damper) in the injection step of magnetorheological fluid.
  • MR system magnetorheological fluid system
  • MR damper magnetorheological fluid damper
  • the measurement unit according to FIG. 7 can be used in the production step of the magnetorheological fluid, the quality control step, the wearing inspection step of the magnetorheological fluid user, the magnetorheological fluid injection step of the magnetorheological fluid user can
  • FIG. 18 is a schematic diagram showing a magnetorheological fluid damper 60 according to an embodiment of the present invention.
  • the magnetorheological fluid damper 60 may adjust the damping force using the magnetorheological fluid 65.
  • the magnetorheological fluid damper 60 may include a cylinder housing 61, pistons 62 and 63, a coil unit 64, and a magnetorheological fluid 65.
  • the cylinder housing 61 has a closed structure, and a magnetorheological fluid 65 may be filled in the closed inner space.
  • the piston parts 62 and 63 may include a piston rod 62 extending in the longitudinal direction within the cylinder housing 61 and a piston head 63 provided at an end of the piston rod 62 .
  • the piston rod 62 can be moved up and down by external vibration and impact.
  • the piston head 63 is formed with an outer diameter corresponding to the inner diameter of the cylinder housing 61, and divides the inside of the cylinder housing 61 into upper and lower spaces so that magnetorheological fluids 65 can be disposed in each space. do.
  • the magnetorheological fluids 65 may flow through at least a gap in the piston head 63.
  • An electromagnet may be formed in the piston parts 62 and 63, and a coil part 64 may be disposed on an inner surface or at least an outer circumferential surface of the piston parts 62 and 63.
  • the coil unit 64 may generate a magnetic field as current is applied from the outside.
  • the generated magnetic field is applied to the magnetorheological fluid 65 so that the viscosity and yield stress of the magnetorheological fluid 65 can be adjusted.
  • the coil unit 64 and the magnetorheological fluid 65 correspond to the coil unit 30 and the magnetorheological fluid 20 described above.
  • the magnetorheological fluid damper 60 is not necessarily limited to the above configuration, and various configurations may be adopted as long as the scope of the purpose of adjusting the damping force by changing the viscosity of the magnetorheological fluid.
  • FIG. 19 is a schematic diagram showing an operating process of a magnetorheological fluid system according to an embodiment of the present invention.
  • the operation process is described by taking the magnetorheological fluid damper 60 as an example, but it is revealed that it can be equally applied to a magnetorheological fluid system such as a magnetorheological fluid brake.
  • an electrical signal may be applied to the coil unit 65 (S41). Then, the impedance or inductance signal of the magnetorheological fluid 65' flowing through the piston parts 62 and 63 can be measured through the coil part 64 (S42). Accordingly, the concentration or content of the magnetic particles of the magnetorheological fluid 60 can be determined.
  • an electrical signal applied to the coil unit 64 It can be controlled to fit the target damping force as the viscosity of the magnetorheological fluid 65 is increased by generating a larger magnetic field by strengthening the intensity of.
  • the concentration or content of magnetic particles may correspond to the set reference value (S43).
  • the signal measured in the magnetorheological fluid 60 is higher than the set reference value, for example, when the concentration or content of magnetic particles in the magnetorheological fluid 60 is determined to be high, applying to the coil unit 64 By weakening the strength of the electric signal to generate a smaller magnetic field, the viscosity of the magnetorheological fluid 65 is lowered, thereby controlling the damping force to be targeted.
  • the present invention has the effect of accurately evaluating the characteristics of the magnetic particles of the magnetorheological fluid, such as the content, concentration, and sedimentation in a simple way.

Landscapes

  • Chemical & Material Sciences (AREA)
  • Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
  • Electrochemistry (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Health & Medical Sciences (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Analytical Chemistry (AREA)
  • Biochemistry (AREA)
  • General Health & Medical Sciences (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Immunology (AREA)
  • Pathology (AREA)
  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)
  • Soft Magnetic Materials (AREA)

Abstract

본 발명은 자기유변유체의 특성 평가 방법에 관한 것이다. 본 발명에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법은 분산매체 및 자성입자를 포함하는 포함하는 자기유변유체(Magnetic Rheological Fluid)의 특성 평가 방법으로서, (a) 자기유변유체가 채워진 용기 또는 자기유변유체가 흐르는 유로를 준비하는 단계; (b) 코일부의 중공 영역에 상기 용기 또는 상기 유로가 위치하도록 상기 코일부를 배치하는 단계; 및 (c) 상기 코일부를 통해 상기 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는 단계;를 포함하는 것을 특징으로 한다.

Description

자기유변유체의 특성 평가 방법
본 발명은 자기유변유체의 특성 평가 방법에 관한 것이다. 보다 상세하게는, 자기유변유체에 대해 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하여 자성입자의 함량, 농도, 침강도, 분산의 균일도 등의 특성을 평가하는 자기유변유체의 특성 평가 방법에 관한 것이다.
자기유변유체(Magneto Rheological Fluid, MRF)는 기름이나 물과 같은 분산매체에 자기장에 민감한 마이크로 크기의 미세 자성입자(Magnetic particle)가 혼합된 현탁액으로 외부 자기장의 인가에 의해서 유동 특성이 실시간으로 제어될 수 있는 스마트 재료의 하나이다.
이러한 자기유변유체는 외부 자기장에 따라 유변학적 거동과 전기적, 열적, 기계적 물성이 달라지는 자기유변현상을 나타낸다. 일반적으로 자기유변유체는 외부 자기장이 인가되지 않을 때 뉴톤 유체(Newtonian fluid) 성질을 띄지만 외부 자기장이 인가되면 그 내부의 자성입자가 인가된 자기장의 방향으로 체인 구조를 형성하여 유체의 흐름을 방해하는 전단력이나 유동에 대한 저항력을 가지게 되고 전단변형률이 없어도 일정한 항복응력을 발생시키는 빙엄(Bingham) 유체의 성질을 띄게 된다.
자기유변유체는 유동에 대한 저항력, 빠른 응답속도, 가역적인 특성을 가지므로, 댐퍼와 같은 진동 제어 장치, 자동차의 클러치, 브레이크, 햅틱 장치 등의 여러 산업분야에 적용 가능성이 높다.
자기유변유체가 효과적으로 활용되기 위해서는 높은 항복응력을 보유하여야 하며, 자기장이 인가된 후 다시 제거될 때 원래의 상태로 신속하게 회복될 수 있도록 유체의 점도가 충분히 낮아야 하며, 그 내부의 자성입자가 분산매체 내에 균일하게 분포하여야 한다.
그러나 자기유변유체를 구성하는 자성입자의 밀도(예를 들어, 철 입자의 Tap Density 3.9~4.1g/cm3)가 분산매체의 밀도(예를 들어, 실리콘 오일의 경우 상온에서 약 0.8~1.0/cm3)에 비하여 매우 크기 때문에 자성입자가 분산매체 내에서 중력에 의해 침전하게 되고 이로 인해 자기유변유체의 분산안정성이 저하되는 문제가 있다. 이에 사용자가 자기유변유체를 사용할 때 용기 내에 침강되어 분리된 자성입자와 분산매체를 재혼합하거나 재분산해야 하는 불편함을 겪게 되며, 재혼합/재분산 과정에서 자기유변유체의 물성이 변하게 될 수도 있게 된다.
또한, 사용자는 자기유변유체를 사용 전에 용기 내에 자성입자의 농도, 침강도 등의 자기유변유체의 특성을 파악할 필요가 있다. 종래에는 자기유변유체의 외부에서 LCR meter를 통해 신호를 측정한 바 있으나, 이 방법으로 측정한 신호는 세기가 낮아 특성 평가를 정확히 할 수 없는 한계가 있었다. 특성 평가를 정확히 하지 못한 채 자성입자와 분산매체를 재혼합/재분산하는 경우 불필요한 공정을 더 수행하기 때문에 경제성 면에서 좋지 않고, 추가 공정으로 인한 자기유변유체의 물성이 변화되는 문제가 생길 수 있다. 이에 자기유변유체의 특성을 정확히 평가할 수 있는 연구가 필요한 실정이다.
따라서, 본 발명은 상기와 같은 종래 기술의 제반 문제점을 해결하기 위하여 안출된 것으로서, 자기유변유체의 특성을 정확하게 평가할 수 있는 자기유변유체의 특성 평가 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 자기유변유체의 자성입자의 함량, 농도, 침강도, 분산의 균일도 등을 간단한 방법으로 측정할 수 있는 자기유변유체의 특성 평가 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
또한, 본 발명은 자성입자가 침강된 자기유변유체에 대해 최소한의 재혼합/재분산만을 수행하여 자기유변유체를 사용할 수 있도록 하는 자기유변유체의 특성 평가 방법을 제공하는 것을 목적으로 한다.
그러나 이러한 과제는 예시적인 것으로, 이에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
본 발명의 상기의 목적은, 분산매체 및 자성입자를 포함하는 자기유변유체(Magnetic Rheological Fluid)의 특성 평가 방법으로서, (a) 자기유변유체가 채워진 용기 또는 자기유변유체가 흐르는 유로를 준비하는 단계; (b) 코일부의 중공 영역에 상기 용기 또는 상기 유로가 위치하도록 상기 코일부를 배치하는 단계; 및 (c) 상기 코일부를 통해 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는 단계;를 포함하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법에 의해 달성된다.
그리고, 본 발명의 상기의 목적은, 분산매체 및 자성입자를 포함하는 자기유변유체(Magnetic Rheological Fluid)의 특성 평가 방법으로서, (a) 자기유변유체가 채워진 용기 또는 자기유변유체가 흐르는 유로를 준비하는 단계; (b) 코일부가 내부에 배치되거나, 외부에 연결된 측정부를 준비하는 단계; (c) 상기 코일부를 상기 자기유변유체에 침지하는 단계; 및 (d) 상기 코일부를 통해 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는 단계;를 포함하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법에 의해 달성된다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 용기 또는 유로가 형성되는 관은 비자성 또는 비전도성 재질일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 측정부의 케이스는 비자성 또는 비전도성 재질일 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일부의 중공 영역에 상기 용기 또는 상기 유로가 위치하는 경우가, 상기 코일부의 외주 영역에 상기 용기 또는 유로가 위치하는 경우보다 상기 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호의 크기가 10배보다 크게 측정될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자기유변유체의 상기 자성입자의 함량이 커질수록, 상기 코일부의 중공 영역에 상기 용기 또는 유로가 위치하는 경우가 상기 코일부의 외주 영역에 상기 용기 또는 유로가 위치하는 경우보다 상기 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호의 차이가 더 커질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일부를 상기 자기유변유체에 침지한 경우가, 상기 코일부의 외주 영역에 상기 용기 또는 상기 유로가 위치하는 경우보다 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 크기가 10배보다 크게 측정될 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자기유변유체의 상기 자성입자의 함량이 커질수록, 상기 코일부를 상기 자기유변유체에 침지한 경우가 상기 코일부의 외주 영역에 상기 용기 또는 상기 유로가 위치하는 경우보다 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 더 커질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자기유변유체가 채워진 용기의 높이 별로 상기 코일부를 통해 상기 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 용기에서 (1) 제1 위치에서 측정한 제1 임피던스 신호와 상기 제1 위치보다 높은 제2 위치에서 측정한 제2 임피던스 신호의 차이, 또는, (2) 제1 위치에서 측정한 제1 인덕턴스 신호와 상기 제1 위치보다 높은 제2 위치에서 측정한 제2 인덕턴스 신호의 차이로 상기 자기유변유체의 침강도를 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기준 시점으로부터 시간이 경과할수록 상기 제1 임피던스 신호와 상기 제2 임피던스 신호의 차이, 또는, 상기 제1 인덕턴스 신호와 상기 제2 인덕턴스 신호의 차이가 커질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 기준 시점으로부터 시간이 경과할수록 (1) 상기 제1 임피던스 신호는 커지고 상기 제2 임피던스 신호는 작아지거나, (2) 상기 제1 인덕턴스 신호는 커지고 상기 제2 인덕턴스 신호는 작아질 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일부를 통해 상기 자기유변유체에 대한 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호를 측정하여, 상기 자기유변유체의 자성입자 농도를 산출할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 용기의 수직 방향을 따라 상호 이격된 복수의 상기 코일부를 준비하고, 적어도 두개의 상기 코일부의 중공 영역에 상기 용기를 배치할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 측정부는 상기 용기의 수직 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되는 복수의 상기 코일부를 포함하고, 상기 측정부의 적어도 두개의 상기 코일부의 높이가 상기 자기유변유체의 최상단보다 낮게 위치하도록 상기 측정부를 상기 자기유변유체에 침지할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 자기유변유체가 채워진 용기의 특정한 지점에서 적어도 두 시점에 상기 코일부를 통해 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다.또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일부를 통한 상기 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는 단계는, (1) 상기 용기 또는 상기 유로의 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호를 측정하는 단계; (2) 상기 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 측정된 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 설정 기준값보다 큰지 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 코일부를 통한 상기 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는 단계는, (1) 상기 용기 또는 상기 유로의 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호를 측정하는 단계; (2) 상기 적어도 두 지점 또는 두 시점에서 측정된 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호가 각각 미리 설정된 기준값 범위 내인지 판단하는 단계;를 포함할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 측정된 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 설정 기준값보다 크면, 상기 자기유변유체의 분산을 더 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 측정된 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 설정 기준값과 동일하거나 적게 나타나는 조건에서 상기 자기유변유체를 사용할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 측정된 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 각각 미리 설정된 기준값 범위 밖이면, 상기 자기유변유체의 분산을 더 수행할 수 있다.
또한, 본 발명의 일 실시예에 따르면, 상기 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 측정된 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 각각 미리 설정된 기준값 범위 내에서 상기 자기유변유체를 사용할 수 있다.
상기와 같이 구성된 본 발명에 따르면, 자기유변유체의 특성을 정확하게 평가할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 자기유변유체의 자성입자의 함량, 농도, 침강도, 분산의 균일도 등을 간단한 방법으로 측정할 수 있는 효과가 있다.
또한, 본 발명에 따르면, 자성입자가 침강된 자기유변유체에 대해 최소한의 재혼합/재분산만을 수행하여 자기유변유체를 사용할 수 있는 효과가 있다.
물론 이러한 효과에 의해 본 발명의 범위가 한정되는 것은 아니다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법을 나타내는 개략도이다.
도 2는 도 1의 (1)과 (2) 방법에 따른 샘플들의 임피던스 값을 나타내는 그래프이다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법을 나타내는 개략도이다.
도 4는 도 3의 (3)과 (4) 방법에 따른 샘플들의 임피던스 값을 나타내는 그래프이다.
도 5는 도 1의 (1)과 (2) 방법에 따른 샘플들의 주파수 변화에 대한 임피던스 값을 나타내는 그래프이다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플들의 주파수 변화에 대한 임피던스 값과 인덕턴스 값을 비교한 그래프이다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부를 나타내는 개략도이다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 침강 샘플의 측정 높이에 대한 임피던스 변화값을 나타내는 그래프이다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 1개월, 2개월, 24개월 침강 샘플의 측정 높이에 대한 임피던스 변화값을 나타내는 그래프이다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성입자 함량에 대한 임피던스 값을 나타내는 그래프이다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성입자 함량에 대한 포화자화 값을 나타내는 그래프이다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 자성입자 종류에 대한 임피던스 값을 나타내는 그래프이다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 자성입자 농도를 판별하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 자성입자 농도를 판별하는 과정을 나타내는 그래프이다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 분산의 균일 정도를 판별함으로써 제조공정의 완료시점 판단, 침강 또는 재분산성 품질관리, 주입 등 사용을 위한 과정을 나타내는 개략도이다.
도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체가 흐르는 유로에서 자기유변유체의 특성 평가 방법을 나타내는 개략도이다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 재분산성을 평과하는 과정을 나타내는 개략도이다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체 댐퍼를 나타내는 개략도이다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체 시스템의 동작 과정을 나타내는 개략도이다.
<부호의 설명>
10: 용기
10': 유로
20: 자기유변유체
30: 코일부
35: 중공 영역
40: 코일 케이스
50: 측정부
60: 자기유변유체 댐퍼
후술하는 본 발명에 대한 상세한 설명은, 본 발명이 실시될 수 있는 특정 실시예를 예시로서 도시하는 첨부 도면을 참조한다. 이들 실시예는 당업자가 본 발명을 실시할 수 있기에 충분하도록 상세히 설명된다. 본 발명의 다양한 실시예는 서로 다르지만 상호 배타적일 필요는 없음이 이해되어야 한다. 예를 들어, 여기에 기재되어 있는 특정 형상, 구조 및 특성은 일 실시예에 관련하여 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 다른 실시예로 구현될 수 있다. 또한, 각각의 개시된 실시예 내의 개별 구성요소의 위치 또는 배치는 본 발명의 정신 및 범위를 벗어나지 않으면서 변경될 수 있음이 이해되어야 한다. 따라서, 후술하는 상세한 설명은 한정적인 의미로서 취하려는 것이 아니며, 본 발명의 범위는, 적절하게 설명된다면, 그 청구항들이 주장하는 것과 균등한 모든 범위와 더불어 첨부된 청구항에 의해서만 한정된다. 도면에서 유사한 참조부호는 여러 측면에 걸쳐서 동일하거나 유사한 기능을 지칭하며, 길이 및 면적, 두께 등과 그 형태는 편의를 위하여 과장되어 표현될 수도 있다.
본 명세서에서, "포함하다" 또는 "가지다" 등의 용어는 설명된 특징, 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부품 또는 이들을 조합한 것이 존재함으로 지정하려는 것이지, 하나 또는 그 이상의 다른 특징들이나 숫자, 단계, 동작, 구성요소, 부분품 또는 이들을 조합한 것들의 존재 또는 부가 가능성을 미리 배제하지 않는 것으로 이해되어야 한다.
이하에서는, 본 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자가 본 발명을 용이하게 실시할 수 있도록 하기 위하여, 본 발명의 바람직한 실시예들에 관하여 첨부된 도면을 참조하여 상세히 설명하기로 한다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기유변유체(Magnetic Rheological Fluid)는 외부 자기장에 따라 액상과 고상 간에 변환되거나 액상과 고상이 혼합된 상을 가질 수 있다. 자기유변유체에 포함된 자성입자는 외부 자기장에 따라 체인을 형성할 수 있으며 이에 따라 고체와 유사한 특성을 나타낼 수 있다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기유변유체는 분산매체, 분산매체에 분산된 자성입자를 포함할 수 있고, 요변제(Thixotropic Agent), 첨가제 등을 더 혼합하여 포함할 수 있다
분산매체는 자성입자가 분산되어 현탁액을 형성하도록 하는 물질로 극성 혹은 비극성인 성질을 가지며 최대한의 자기유변효과를 위하여 점도가 낮은 것이 바람직하다.
일 예로, 분산매체는 실리콘 오일, 미네랄 오일, 파라핀 오일, 콘 오일, 탄화수소 오일, 캐스터 오일, 진공 오일, 천연 오일로 이루어진 군에서 선택된 적어도 하나일 수 있다. 또한, 분산매체는 40℃ 동점도가 약 5 ~ 300 mm2/s 범위일 수 있다. 동점도가 이보다 낮으면 침전성을 저하시키는 문제가 있으며, 이보다 높으면 유동성이 저하되는 문제가 나타날 수 있으므로, 상기 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
자성입자는 철, 카보닐철(Carbonyl iron), 철 합금체, 산화철, 질화철, 카바이드철, 저탄소강, 니켈, 코발트 및 이들의 혼합물 또는 이들의 합금에서 적어도 하나 선택될 수 있다. 자성입자의 평균 입경은 약 1 ~ 100㎛일 수 있다. 또한, 자성입자는 무코팅 자성입자 또는 유기수지 또는 무기물로 코팅시킨 자성입자일 수 있다.
일 예로, 자성입자는 자기유변유체에서 약 65 ~ 85 wt%의 함량으로 포함될 수 있다. 자성입자가 이보다 적은 함량으로 포함되면 전단응력이 저하되는 문제가 나타날 수 있고, 이보다 많은 함량으로 포함되면 유동성의 문제가 나타날 수 있으므로, 상기 범위 내에서 포함되는 것이 바람직하다.
요변제는 자기유변유체에 혼합, 분산됨에 따라 자기유변유체가 요변성(Thixotropy)을 나타나게 하는 공지의 요변제를 사용할 수 있다.
이 외에, 자기유변유체는 통상적인 첨가제로서 분산제, 내마찰제, 산화방지제, 부식방지제 등을 더 포함할 수 있다.
도 1은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법을 나타내는 개략도이다. 도 1의 (1)은 본 발명의 실시예, (2)는 비교예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법을 나타낸다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법은, (a) 자기유변유체(20)가 채워진 용기(10)를 준비하는 단계, (b) 코일부(30)의 중공 영역(35)에 용기(10)가 위치하도록 코일부(30)를 배치하는 단계, (c) 코일부(30)를 통해 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
도 1의 (1)을 참조하면, 먼저, 자기유변유체(20)가 채워진 용기(10)를 준비할 수 있다. 용기(10)는 자기유변유체(20)를 구성하는 분산매체, 자성입자 등을 수용할 수 있는 재질, 형태를 채용할 수 있다. 예를 들어, 자기유변유체(20)의 밀도가 크기 때문에 많은 양의 자기유변유체(20)를 수용하려면 강성도가 높은 재질을 사용할 수 있으며, 바림직하게는 비자성, 비전도성 재질을 사용할 수 있다. 상대적으로 적은 양의 자기유변유체(20)의 수용을 위해서는 유리, 플라스틱 등의 재질을 사용할 수도 있다. 용기(10)는 코일부(30)의 중공 영역(35)에 위치할 수 있도록 통 형태일 수 있고, 원통 형태인 것이 바람직하다. 용기(10)가 원통 형태이고, 코일부(30)의 중공 영역(35)과 동축을 가지도록 배치될 때, 코일부(30)에서 인가하는 전류 등 전기 신호가 자기유변유체(20)가 채워진 용기(10)에 보다 균일하게 작용할 수 있다.
다음으로, 코일부(30)의 중공 영역(35)에 용기(10)가 위치하도록 코일부(30)를 배치할 수 있다. 이는 고정된 위치의 용기(10)에 코일부(30)를 이동시켜 배치하거나, 반대로 고정된 위치의 코일부(30)에 용기(10)를 이동시켜 배치하는 것을 포함한다. 용기(10)가 중공 영역(35) 내 위치할 수 있도록 코일부(30)의 중공 영역(35)의 형태는 용기(10)의 외주 형태보다 크거나 동일한 것이 바람직하다.
중공 영역(35)의 위치는 용기(10) 내에 채워진 자기유변유체(20)에 대응할 수 있다. 다시 말해, 코일부(30)가 자기유변유체(20)의 더 큰 임피던스 신호를 측정할 수 있도록, 자기유변유체(20)가 채워진 용기(10)의 높이 범위 내에 코일부(30)의 중공 영역(35)이 위치되는 것이 바람직하다.
다음으로, 코일부(30)를 통해 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다. 코일부(30)의 코일 도선은 실질적으로 RLC 회로에 대응할 수 있다. 코일부(30)에 전류 등 전기 신호가 인가될 때 코일부(30) 주변의 자기유변유체(20) 내의 자성입자와의 상호 작용에 의해 전기 신호의 변화가 발생할 수 있다. 이 전기 신호의 변화는 코일부(30)와 자기유변유체(20)의 상호 작용에 의한 임피던스 또는 인덕턴스 변화에 대응할 수 있다. 코일부(30)의 코일 도선 양단에 신호 측정기(미도시)를 연결하여 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다.
임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호는 자기유변유체(20) 내의 특정 위치에 분산된 자성입자의 양에 대응할 수 있다. 코일부(30)를 자기유변유체(20)의 어느 위치에 두는지 여부에 따라 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호가 다르게 나타날 수 있다. 본 발명은 코일부(30)에서 측정된 임피던스 또는 인덕턴스 신호를 기초로 코일부(30)에 인접한 위치에서의 자기유변유체(20)의 자성입자의 양을 예측하는 것을 특징으로 한다. 특히, 자기유변유체(20)의 용기(10) 내에서의 높이에 따른 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호는 해당 높이에서의 자성입자의 양을 산출하는데 사용할 수 있고, 자기유변유체(20)의 전체 높이 중 적어도 두 지점에서의 자성입자의 양을 산출하면 용기(10) 내의 자기유변유체(20)의 침강된 정도를 판단할 수 있게 된다. 침강도(Sedimentation rate) S는, S(vol%)=100-[(△S)/(h)]X100 [△S는 용기에 자기유변유체를 채우고 일정 시간 후 상등액(자기유변유체에서 자성입자가 침강에 의해 층 분리된 경우 상단부 층을 의미함)의 높이, h는 실린더에 자기유변유체를 채운 초기 높이]로 나타낼 수 있다.
한편, 코일부(30)의 중공 영역(35)에 용기(10)를 배치할 때, 용기(10)는 비자성, 비전도성 재질인 것이 바람직하게 고려된다. 용기(10)가 자성 또는 전도성 재질이면 코일부(30)에서 자기유변유체(20)와 상호 작용하여 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호가 측정될 때 측정값에 용기(10)와의 상호 작용에 의한 노이즈가 포함될 수 있으므로, 이를 배제하기 위해 비자성, 비전도성 재질의 용기(10)를 사용할 수 있다.
도 1의 (2)를 참조하면, 비교예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법에서는 코일부(30)를 용기(10)의 외측에 배치한다. 다시 말해, 코일부(30)의 중공 영역(35)에 용기(10)가 위치하지 않는 형태이다.
도 2는 도 1의 (1)과 (2) 방법에 따른 샘플들의 임피던스 값을 나타내는 그래프이다.
일 실시예에 따라, 샘플 A, B, C에 대해 10 kHz의 전기 신호를 코일부(30)에 인가하여 임피던스의 변화값을 측정하였다. 임피던스 변화값은 코일부(30)의 주변에 측정 대상체가 없는 상태(또는, 대기 중 측정 상태)의 임피던스 값을 초기값으로 하고, 코일부(30)의 주변에 측정 대상체를 배치한 후 측정한 임피던스 값의 차이를 나타낸다. 샘플 A, B, C는 자성입자의 함량이 각각 72wt%, 80wt%, 85wt%인 자기유변유체이다. 코일부(30)를 계속 용기(10)의 동일한 높이에 두고, 도 1의 (1)처럼 코일부(30)의 내부[또는, 중공 영역(35)]에 용기(10)를 배치한 경우 및 도 1의 (2)처럼 코일부(30)의 외부[또는, 외주 영역]에 용기(10)를 배치한 경우에 대해서 각각 임피던스의 변화값을 측정하였다.
도 2를 참조하면, 코일부(30)의 내부[또는, 중공 영역(35)]에 용기(10)를 배치한 도 1의 (1)의 경우가 임피던스의 변화값이 현저히 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 자성입자의 함량과 관계없이 모든 샘플에서 도 1의 (1)이 도 1의 (2)보다 임피던스 변화값이 현저히 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 도 1의 (1)이 도 1의 (2)보다 임피던스 신호의 크기가 10배 이상 크게 측정되었고, 약 25배 내지 80배 정도 크게 측정되었음을 확인할 수 있다. 도 1의 (2)의 방법은 임피던스 변화값이 작게 나타날 뿐만 아니라, 입자 함량이 가장 많은 샘플 C에서 샘플 A, B보다 적은 수치가 측정되어 오차가 발생할 가능성이 높은 문제가 있다.
위와 같이, 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법은, 코일부(30)의 중공 영역(35)에 자기유변유체(20)가 배치된 상태로 임피던스 신호를 측정할 때 신호가 현저히 크게 측정됨으로써, 종래의 기술보다 훨씬 정확하고 쉽게 특성 평가가 가능한 효과가 나타난다.
또한, 샘플 A에서 샘플 C로 갈수록, 즉, 자기유변유체(20)의 자성입자의 함량이 커질수록 임피던스 변화값이 크게 측정된다. 그리고, 자기유변유체(20)의 자성입자의 함량이 커질수록, 도 1의 (1)의 경우가 도 1의 (2)의 경우보다 임피던스 신호의 차이가 더 커지는 것을 확인할 수 있다. 다시 말해, 자기유변유체(20)의 자성입자의 함량이 커질수록, 임피던스 변화값이 커지는 것을 확인할 수 있다.
도 3은 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법을 나타내는 개략도이다. 도 3의 (3)은 본 발명의 실시예, (4)는 비교예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법을 나타낸다.
본 발명의 다른 실시예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법은, (a) 자기유변유체(20)가 채워진 용기(10)를 준비하는 단계, (b) 코일부(30)가 내부에 배치된 측정부(50)를 준비하는 단계, (c) 측정부(50)를 자기유변유체(20)에 침지하는 단계, 및 (d) 코일부(30)를 통해 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는 단계를 포함할 수 있다.
도 3의 (3)을 참조하면, 먼저, 자기유변유체(20)가 채워진 용기(10)를 준비할 수 있다. 이는 도 1의 (1)에서 상술한 것과 동일하다.
다음으로, 코일부(30)가 내부에 배치된 측정부(50)를 준비할 수 있다. 측정부(50)는 용기(10)의 개방된 상부에서 진입하여 자기유변유체(20)에 적어도 일부가 침지되는 구성이다. 측정부(50)는 용기(10)의 높이보다 긴 길이를 가지거나 적어도 동일한 길이를 갖는 것이 바람직하다. 측정부(50)는 코일부(30)가 배치될 수 있도록 내부에 빈 공간을 가지는 관 형태일 수 있다. 측정부(50)가 자기유변유체(20)에 침지될 때, 코일부(30)에 자성입자들이 달라붙거나 응집되지 않도록 측정부(50)는 코일부(30)를 밀봉하는 형태를 가질 수 있다. 또는, 코일 케이스(40)가 코일부(30)를 둘러싸서 밀봉하고, 코일 케이스(40)가 측정부(50)에 연결된 형태를 가질 수도 있다.
다음으로, 측정부(50)를 자기유변유체(20)에 침지할 수 있다. 이는 측정부(50)에 포함된 코일부(30)가 적어도 자기유변유체(20)가 용기(10) 내에서 수용된 높이의 영역에 위치할 정도로 침지하는 것을 포함한다. 다시 말해, 코일부(30)가 자기유변유체(20)의 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있도록, 자기유변유체(20)가 채워진 용기(10)의 높이 범위 내에 코일부(30)가 위치되어야 한다.
다음으로, 코일부(30)를 통해 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다. 코일부(30)의 코일 도선 양단부는 측정부(50)의 공간을 통해 외부로 연장되고 신호 측정기(미도시)에 연결됨에 따라 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다.
임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호는 자기유변유체(20) 내의 특정 위치에 분산된 자성입자의 양에 대응할 수 있다. 본 발명은 코일부(30)에서 측정된 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 기초로 코일부(30)에 인접한 위치에서의 자기유변유체(20)의 자성입자의 양을 예측하는 것을 특징으로 한다. 이는 도 1의 (1)에서 상술한 것과 동일하다.
한편, 측정부(50)를 자기유변유체에 침지할 때, 측정부(50)[또는, 코일 케이스(40)]는 비자성, 비전도성 재질인 것이 바람직하게 고려된다. 측정부(50)가 자성 또는 전도성 재질이면 코일부(30)에서 자기유변유체(20)와 상호 작용하여 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호가 측정될 때 측정값에 측정부(50)와의 상호 작용에 의한 노이즈가 포함될 수 있으므로, 이를 배제하기 위해 비자성, 비전도성 재질의 측정부(50)를 사용할 수 있다.
도 4는 도 3의 (3)과 (4) 방법에 따른 샘플들의 임피던스 값을 나타내는 그래프이다.
일 실시예에 따라, 샘플 1, 2, 3에 대해 1 kHz의 전기 신호를 코일부(30)에 인가하여 임피던스의 변화값을 측정하였다. 샘플 1, 2, 3은 자성입자의 함량이 각각 30wt%, 70wt%, 90wt%인 자기유변유체이다. 코일부(30)를 계속 용기(10)의 동일한 높이에 두고, 도 3의 (3)처럼 코일부(30)를 용기(10)의 내부[또는, 자기유변유체(20) 내부]에 배치한 경우 및 도 3의 (3)처럼 코일부(30)를 용기(10)의 외부[또는, 자기유변유체(20) 외부]에 배치한 경우에 대해서 임피던스의 변화값을 측정하였다.
도 4를 참조하면, 코일부(30)를 용기(10)의 내부[또는, 자기유변유체(20) 내부]에 배치한 도 3의 (3)의 경우가 임피던스의 변화값이 현저히 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 자성입자의 함량과 관계없이 모든 샘플에서 도 3의 (3)이 도 3의 (4)보다 임피던스 변화값이 현저히 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 도 3의 (4)에서는 임피던스 변화값이 거의 0으로 나타난다. 도 3의 (4)의 방법은 임피던스 변화값이 매우 작게 나오기 때문에 측정이 어렵고, 측정을 하더라도 오차가 발생할 가능성이 높은 문제가 있다.
위와 같이, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법은, 코일부(30)의 중공 영역(35)에 자기유변유체(20)가 배치된 상태로 임피던스 신호를 측정할 때 신호가 현저히 크게 측정됨으로써, 훨씬 정확하고 쉽게 특성 평가가 가능한 효과가 나타난다.
도 5는 도 1의 (1)과 (2) 방법에 따른 샘플들의 주파수 변화에 대한 임피던스 값을 나타내는 그래프이다.
일 실시예에 따라, 샘플 A, B, C에 대해 각각 0.1 kHz, 1 kHz, 10 kHz의 전기 신호를 코일부(30)에 인가하여 임피던스의 변화값을 측정하였다. 샘플 A, B, C는 자성입자의 함량이 각각 72wt%, 80wt%, 85wt%인 자기유변유체이다. 도 5를 참조하면, 세 개의 그래프에서 코일부(30)의 내부[또는, 중공 영역(35)]에 용기(10)를 배치한 도 1의 (1)의 경우가 임피던스의 변화값이 현저히 크게 나타나는 것을 확인할 수 있다. 또한, 도 1의 (1)의 경우에서는 샘플 A에서 샘플 C로 갈수록, 즉, 자기유변유체(20)의 자성입자의 함량이 커질수록 임피던스 변화값이 크게 측정되는 것을 확인할 수 있다. 이와 다르게, 도 1의 (2)의 경우는 자기유변유체(20)의 자성입자의 함량과 임피던스 변화값의 크기가 주파수에 따라 상이한 경향을 나타냈다. 도 1의 (2)의 경우는 임피던스 변화값이 작게 나타나기 때문에 오차가 크게 발생하여 결과가 일정한 경향을 나타내지 못한 것으로 보인다.
도 6은 본 발명의 일 실시예에 따른 샘플들의 주파수 변화에 대한 임피던스 값과 인덕턴스 값을 비교한 그래프이다.
일 실시예에 따라, 샘플 A, B, C에 대해 각각 0.1 kHz, 1 kHz, 10 kHz의 전기 신호를 코일부(30)에 인가하여 임피던스 및 인덕턴스의 변화값을 측정하였다. 도 6을 참조하면, 세 개의 그래프에서 주파수 변화와 관계없이 임피던스의 변화값과 인덕턴스의 변화값의 경향성이 유사하거나 실질적으로 동일한 정도임을 확인할 수 있다. 이는, 임피던스의 변화값이 코일의 인덕턴스의 변화값에 대응하여 다른 임피던스 요소(저항, 커패시턴스)의 개입이 없음을 의미할 수 있다. 이를 고려하면, 본 명세서에서 임피던스의 변화값은 인덕턴스 변화값과 상호 대체가능한 것으로 이해될 수 있다.
도 7은 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부를 나타내는 개략도이다.
도 7을 참조하면, 본 발명의 일 실시예에 따른 측정부(50)는 코일부(30)를 포함하도록 제공될 수 있다. 코일부(30)는 하나 또는 복수가 측정부(50)에 연결되도록 제공될 수 있다. 도 7의 측정부(50)는 세 개의 코일부(30)가 상호 수직으로 이격되게 배치되어, 세 수직 높이에서 자기유변유체(20)의 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 동시에 측정할 수 있도록 제공된다. 다만, 코일부(30)의 개수와 위치는 이에 제한되지 않고 측정하고자 하는 위치에 따라 변경될 수 있다.
측정부(50)는 몸체를 구성하는 하우징(51)을 포함하고, 하우징(51)에 코일 케이스(40)가 연결될 수 있다. 도 3처럼 하우징(51) 내부에 코일 케이스(40)가 포함되는 것도 가능하다. 코일 케이스(40: 40a, 40b, 40c)는 코일부(30)에 대응하는 개수로 제공될 수 있다. 각각의 코일 케이스(40)는 코일부(30)가 수용되는 수용부(41) 및 수용부(41)를 커버하여 수용부(41) 내부 공간을 밀폐하는 커버부(45)를 포함할 수 있다. 코일 케이스(40)는 코일부(30)에서 측정하는 전기 신호에 대한 영향을 최소화하도록 비자성 또는 절연성 소재인 것이 바람직하다.
코일부(30)가 수용부(41)에 삽입되어 고정될 수 있다. 이때 코일부(30)의 중공 영역(35)이 수용부(41)에 맞춰서 삽입되도록 수용부(41)에도 개구부가 형성될 수 있다. 개구부는 커버부(45)에도 형성될 수 있다. 수용부(41) 내부에서 코일부(30) 주변에 코일 권선을 고정하기 위한 고무 재질 등의 몰딩이 더 형성될 수 있다.
코일부(30)의 코일 도선(52: 52a, 52b)은 측정부(50)의 하우징(51)을 따라 연장 형성되고, 신호 측정기(미도시)에 연결됨에 따라 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다.
하우징(51)의 그립부(53)가 형성되어 측정부(50)를 이동시키기 위한 손잡이로 사용될 수 있다. 하우징(51)의 하단에는 무게감이 있는 중량부(55)가 설치되어, 자기유변유체(10)에 측정부(50)[또는, 코일부(30)]를 침지한 경우 하우징(51)이 자기유변유체(10)의 부력에 의해 움직이는 것을 방지할 수 있다.
도 8은 본 발명의 일 실시예에 따른 침강 샘플의 측정 높이에 대한 임피던스 변화값을 나타내는 그래프이다.
용기(10)의 높이 별로 복수의 코일부(30)를 배치할 수 있다. 도 1의 (1)을 적용하면, 수직 방향으로 상호 이격된 세 개의 코일부(30)의 중공 영역(35) 내에 용기(10)를 배치할 수 있다. 도 3의 (3)을 적용하면, 측정부(50)에 수직 방향으로 상호 이격되도록 세 개의 코일부(30)를 배치하고, 측정부(50)를 자기유변유체(20)에 침지할 수 있다. 또는, 도 7의 측정부(50)를 자기유변유체(20)에 침지함에 따라 코일부(30)가 자기유변유체(20)에 침지되도록 할 수 있다. 코일부(30)의 높이는 자기유변유체(20)의 높이에 대응하도록 배치할 수 있다. 즉, 코일부(30)는 자기유변유체(20)의 최하단에서부터 최상단 사이의 높이에 배치할 수 있다.
일 예로, 자기유변유체(20)의 바닥을 0mm 기준으로 하고, 세 개의 코일부(30)를 사용하여 각 높이 별로 임피던스 변화값을 측정하였다. 약 40mm(제1 위치), 180mm(제2 위치), 320mm(제3 위치)의 높이에 코일부(30)를 배치하였다. 용기(10)에 1개월 동안 침강시킨 자기유변유체 샘플, 24개월 동안 침강시킨 자기유변유체 샘플을 채우고 임피던스 변화값을 측정하였다.
1개월 침강된 샘플은 제1, 2, 3 위치에서 임피던스 변화값이 각각 약 53, 49, 34 (Ω)으로 나타난다. 24개월 침강된 샘플은 제1, 2, 3 위치에서 임피던스 변화값이 각각 약 105, 28, 2 (Ω)으로 나타난다.
가장 낮은 위치인 제1 위치를 기준으로 비교하면 1개월 침강된 샘플보다 24개월 침강된 샘플의 임피던스 변화값이 현저히 크게 나타난다. 이는 시간이 경과함에 따라 24개월 침강된 샘플에서 보다 많은 자성입자들이 바닥 부분에 침강된 것을 의미한다. 제2 위치와 제3 위치를 기준으로 비교하면 1개월 침강된 샘플보다 24개월 침강된 샘플의 임피던스 변화값이 현저히 작게 나타난다. 이는 24개월 침강된 샘플은 바닥에서 상부로 갈수록 자성입자들이 존재하지 않는다는 것을 의미한다. 다시 말해, 자기유변유체에서 자성입자가 침강에 의해 층 분리된 상단부 층(상등액)의 두께가 시간이 지날수록 더 커졌음을 의미한다. 특히, 제3 위치에서 24개월 침강된 샘플의 임피던스 변화값은 약 2(Ω)로 자성입자가 거의 존재하지 않는 정도임을 확인할 수 있다.
도 9는 본 발명의 일 실시예에 따른 1개월, 2개월, 24개월 침강 샘플의 측정 높이에 대한 임피던스 변화값을 나타내는 그래프이다. 침강된 기간을 더 세분화하여 측정 높이에 대한 임피던스 변화값을 살펴보았다.
가장 낮은 위치인 제1 위치에서 1개월 침강된 샘플보다 2개월 침강된 샘플의 임피던스 변화값이 더 크게 나타난다. 반대로, 가장 높은 위치인 제3 위치에서 1개월 침강된 샘플보다 2개월 침강된 샘플의 임피던스 변화값이 더 작게 나타난다. 제2 위치에서는 임피던스 변화값의 차이가 거의 없는 상태이다. 제1 위치에서 오른쪽 화살표 방향으로 임피던스 변화값이 커지고, 제3 위치에서 왼쪽 화살표 방향으로 임피던스 변화값이 작아지도록 이동하는 것을 확인할 수 있다. 도 9의 오른쪽 그래프를 살펴보면 침강된 기간이 길어질수록 제1 위치, 제3 위치에서의 임피던스 변화값의 차이가 더 커지는 것을 확인할 수 있다.
침강이 전혀 되지 않고 자기유변유체의 모든 부분에서 자성 입자가 균일하게 혼합된 경우라면 제1, 2, 3 위치에서 임피던스 변화값이 동일할 수 있다. 즉, 제1, 2, 3 위치의 임피던스 변화값을 연결한 그래프의 기울기가 수직일 수 있다. 1개월 침강된 샘플은 아직 자성입자의 침강 정도가 크지 않아 제1, 2, 3 위치의 임피던스 변화값을 연결한 그래프의 기울기가 24개월 침강된 샘플보다 수직에 가까울 수 있다. 침강된 기간이 긴 샘플일수록, X축(임피던스 변화값), Y축 높이 그래프에서 임의의 두 높이 지점을 연결한 그래프의 기울기가 음의 값으로 커질 수 있다.
본 발명은 자기유변유체 샘플에 따른 침강 기간의 데이터를 기준 데이터로 설정하고, 각 높이 별로 측정한 임피던스 신호의 차이로 자기유변유체의 침강도를 산출할 수 있다. 일 예로, 제1 위치에서 측정한 제1 임피던스 신호와 제1 위치보다 높은 제2 위치에서 측정한 제2 임피던스 신호의 차이를 통해 침강도를 산출할 수 있다. 다른 예로, 제1 위치에서 측정한 제1 임피던스 변화값과 제1 위치보다 높은 제2 위치에서 측정한 제2 임피던스 변화값을 연결한 그래프의 기울기를 계산함에 따라 침강도 및 침강된 기간을 산출할 수 있다.
도 10은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성입자 함량에 대한 임피던스 값을 나타내는 그래프이다.
일 실시예에 따라, 자기유변유체의 자성입자 함량을 10wt% ~ 90wt%로 변경하며 임피던스의 변화값을 측정하였다. 카보닐 철 분말(carbonyl iron powder, CIP)의 함량을 변경하고, 각각 0.1 kHz, 1 kHz, 10 kHz의 전기 신호를 코일부(30)에 인가하여 임피던스의 변화값을 측정하였다. 도 10을 참조하면, 세 개의 그래프에서 주파수 변화와 관계없이 자성입자 함량에 대한 임피던스 변화값의 경향성이 유사한 것을 확인할 수 있다. 따라서, 자성입자 함량에 대한 임피던스 변화값의 데이터를 기준 데이터로 설정하고, 임피던스 변화값을 측정함에 따라 자기유변유체 내의 자성입자 함량, 농도를 산출할 수 있다.
도 11은 본 발명의 일 실시예에 따른 자성입자 함량에 대한 포화자화 값을 나타내는 그래프이다. 도 11을 참조하면, 자성입자의 함량이 커질수록 포화자화 값이 비례하여 커지는 것을 확인할 수 있다. 따라서, 임피던스 변화값을 측정함에 따라 자기유변유체 내의 자성입자 함량, 농도를 산출할 수 있고, 이를 통해 다시 포화자화 값도 손쉽게 산출할 수 있다.
도 12는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 자성입자 종류에 대한 임피던스 값을 나타내는 그래프이다.
일 실시예에 따라, 자기유변유체의 자성입자 종류를 변경하며 임피던스의 변화값을 측정하였다. Group A, B, C, D는 동일한 재질이지만 상이한 입자 평균 크기를 가지는 입자군 α, β를 각각 다른 입자 분율로 포함하는 자기유변유체 샘플이다. 입자군 α와 입자군 β의 분율(wt%)은 Group A(75:25), Group B(100:0), Group C(0:100), Group D(50:50)이다. 입자군 α가 입자군 β보다 입자 평균 크기가 2배정도 크다.
도 12를 참조하면, 세 개의 그래프에서 주파수 변화와 관계없이 Group A, B, C, D의 임피던스 변화값의 경향성이 유사한 것을 확인할 수 있다. 본 발명의 자기유변유체 특성 평가 방법은 자성입자의 종류, 사이즈와 무관하며 자성입자의 함량, 농도만 임피던스 변화값에 영향을 주는 것을 의미할 수 있다.
도 13은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 자성입자 농도를 판별하는 과정을 나타내는 개략도이다. 도 14는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 자성입자 농도를 판별하는 과정을 나타내는 그래프이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법은, ① 자기유변유체의 임피던스 신호(임피던스 변화값)를 측정하는 단계(S11), ② 해당 임피던스 변화값에 대응하는 자성입자 농도를 판별하는 단계(S12)를 포함하는 것을 특징으로 한다. 또한, 도 6에서 살펴본 바와 같이, 임피던스 변화값은 인덕턴스 변화값으로 대체 가능하므로, 본 발명의 다른 실시예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법은, ① 자기유변유체의 인덕턴스 신호(인덕턴스 변화값)를 측정하는 단계(S11), ② 해당 인덕턴스 변화값에 대응하는 자성입자 농도를 판별하는 단계(S12)를 포함하는 것을 특징으로 한다.
S11(①) 단계에서, 코일부(30)의 중공 영역(35) 내에 용기(10)를 배치하거나, 코일부(30)가 포함된 측정부(50)를 자기유변유체(20)에 침지할 수 있다. 또는, 코일부(30)의 중공 영역을 통해서 자기유변유체(20)가 흐르도록 할 수 있다. 코일부(30)에 전류 등 전기 신호가 인가되어 인접하는 자기유변유체와 상호 작용하고, 코일부(30)의 코일 도선 양단부에서 외부로 연결된 신호 측정기(미도시)에서 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다.
다음으로, S12(②) 단계에서, 사전에 수집된 기준 데이터로부터 자성입자 농도를 판별할 수 있다. 도 14의 그래프에서 측정된 임피던스 변화값에 대응하는 자성입자 농도 값을 매칭하여 코일부(30)가 위치하는 자기유변유체(20) 부분에서의 자성입자 농도를 판별할 수 있다.
도 15는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 분산의 균일 정도를 판별함으로써 제조공정의 완료시점 판단, 침강 또는 재분산성 품질관리, 주입 등 사용을 위한 과정을 나타내는 개략도이다. 도 16은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체(20)가 흐르는 유로(10')에서 자기유변유체의 특성 평가 방법을 나타내는 개략도이다.
본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 특성 평가 방법은, (1) 용기(10) 또는 유로(10')의 복수의 위치에서, 또는 특정한 지점의 적어도 두 시점에서 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는 단계(S21), (2) 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호의 차이가 설정 기준값에 해당하는지 여부를 판단하는 단계(S22)를 포함하고, 설정 기준값보다 크면 자기유변유체(20)의 분산을 더 수행(S23)하며, 설정 기준값과 동일하거나 적으면 자기유변유체(20)를 사용(S24)하는 것을 특징으로 한다.
S21 단계에서, 용기(10)의 적어도 두 높이에서 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다. 용기(10)의 적어도 두 높이 위치에 각각 코일부(30)의 중공 영역(35)을 위치시키거나, 측정부(50)를 자기유변유체(20)에 침지하여 적어도 두 높이 위치에 각각 코일부(30)를 위치시킬 수 있다. 각각 코일부(30)에 전류 등 전기 신호가 인가되어 인접하는 자기유변유체와 상호 작용하고, 각각의 코일부(30)의 코일 도선 양단부에서 외부로 연결된 신호 측정기(미도시)에서 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다.
또는, 유로(10')의 적어도 두 위치에서 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다. 유로(10')를 제공하는 관 역시 용기(10)처럼 비자성, 비전도성 재질인 것이 바람직하다. 유로(10')의 적어도 두 위치에 각각 코일부(30)의 중공 영역(35)을 위치시키거나, 코일부(30)를 유로(10')에 침지하여 두 위치에 각각 코일부(30)를 위치시킬 수 있다.
또는, 용기(10) 또는 유로(10')의 특정한 지점을 기준으로 하여, 적어도 두 시점에서 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다. 일 예로, t1, t2 등 복수의 시간에 대해 코일부(30)로부터 임피던스 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다.
다음으로, S22 단계에서, 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호의 차이, 즉, 임피던스 또는 인덕턴스의 변화값의 차이가 설정 기준값에 해당하는지 여부를 판단할 수 있다. 설정 기준값은 동일한 자성입자 함량을 가지는 자기유변유체로부터 사전에 수집된 기준 데이터에 대응할 수 있다. 예를 들어, 자기유변유체 최하단의 제1 위치에서 측정한 임피던스 또는 인덕턴스 변화값에 대하여 최상단의 제2 위치에서 측정한 임피던스 또는 인덕턴스 변화값이 어느 정도 비율인지 산출하고, 설정 기준이 되는 비율과 대비할 수 있다. 다른 예를 들어, 특정한 위치에서 t1, t2 등 복수의 시간에 대해 코일부(30)를 통해 측정한 임피던스 또는 인덕턴스 변화값이 어느 정도 비율인지 산출하고, 설정 기준이 되는 비율과 대비할 수 있다.
다음으로, 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호의 차이가 설정 기준값보다 큰 것으로 판별되면 자기유변유체(20)의 분산을 더 수행할 수 있다(S23 단계). 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호의 차이가 설정 기준값보다 큰 것은 자성입자의 침강이 많이 진행됨을 의미하며, 자성입자의 균일도가 떨어지기 때문에 자기유변유체를 공정, 제품에 사용하기 어려운 상태라고 볼 수 있다. 따라서, 자기유변유체를 스터링(stirring)하여 자성입자들이 분산매체 내에서 다시 분산되도록 할 수 있다. 재분산 후에 상기 S21, S22 단계를 다시 수행할 수 있다. 예를 들어, 설정 기준값을 97%와 같이 비율로 정한 경우, 제1 위치에서 측정한 임피던스 변화값에 대해 제2 위치에서 측정한 임피던스 변화값이 97% 미만이라면 자기유변유체의 분산을 더 수행할 수 있다.
상기 설정 기준값은 자기유변유체가 적용되는 응용 제품에 따라서 설정될 수 있다. 예를 들어, 자기유변유체 댐퍼 또는 자기유변유체 브레이크 제품에 있어서, 자기유변유체 내의 자성입자에 의해 발현되는 전단응력과 관련된 특성의 관리범위(Specification)를 기준으로, 설정 기준값은 상기 관리범위 내에서 그 관리범위보다 작은 범위로 정해질 수 있다. 예를 들어, 자기유변유체 댐퍼에서 자기유변유체의 전단응력과 관련된 특성인 감쇠력의 관리범위가 ±10% 라면 상기 설정 기준값은 ±10% 이내에서 ±1% 일 수 있다.
한편, 임피던스 신호의 차이가 설정 기준값보다 적거나 동일한 것으로 판별되면 자기유변유체(20)를 공정, 제품에 사용할 수 있다. 예를 들어, 설정 기준값을 97%와 같이 비율로 정한 경우, 제1 위치에서 측정한 임피던스 변화값에 대해 제2 위치에서 측정한 임피던스 변화값이 97% 이상이라면 자기유변유체는 침강이 크게 진행되지 않고 분산이 균일하므로 사용 가능한 것으로 평가할 수 있다.
본 발명의 자기유변유체의 특성 평가 방법은, 자기유변유체의 생산 단계, 품질 관리 단계, 자기유변유체 사용자의 입고 검사 단계, 자기유변유체 사용자의 자기유변유체 주입 단계 등에 사용될 수 있다.
생산 단계에서는 자기유변유체(20)에 코일부(30)를 사용하여 자성 입자의 함량, 농도를 실시간으로 간단하게 측정할 수 있다. 자기유변유체의 생산 또는 주입 설비에 코일부(30)를 장착하거나 침지하여 임피던스 또는 인덕턴스 신호를 시간에 따라서 연속적 또는 불연속적으로 모니터함으로써 생산공정의 진행에서의 이상 유무나 종료 시점을 정할 수 있다. 또한, 생산 또는 주입 설비의 복수의 위치에 장착된 코일부(30)로부터의 임피던스 또는 인덕턴스 신호를 비교함으로써 생산 설비 내의 자기유변유체의 배합의 완성도를 평가할 수 있다.
또한, 생산 단계에서 자기유변유체의 성분 이상 여부를 판단하기 위해 코일부(30)를 통해 연속적으로 흐르는 자기유변유체를 측정할 수 있다. 코일부(30)의 주변 또는 코일부(30)의 중공 영역(35)으로 흐르는 자기유변유체를 측정할 수 있다. 일 예로, t1, t2 등 복수의 시간에 대해 코일부(30)로부터 임피던스 또는 인덕턴스 신호를 측정하여 설정 기준값에 해당되는지 판별할 수 있다. 설정 기준값에 해당되지 않는 경우, 생산 과정에서 자기유변유체의 포함된 자성 입자의 함량이 적은 것으로 판별하여 분산을 추가로 진행하거나 성분을 보정하는 공정을 수행할 수 있다.
품질 관리 단계에서는 도 8 이하에서 이미 설명한 바와 같이, 자기유변유체(20)의 임피던스 또는 인덕턴스 신호를 복수의 위치에서 측정함으로써 침강도 및 분산의 균일도를 평가할 수 있다.
도 17은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체의 재분산성을 평과하는 과정을 나타내는 개략도이다.
자기유변유체의 재분산성을 평가하는 경우, 적어도 자성입자의 입부가 침강된 자기유변유체를 제공(S31)하고, 침강이 일어난 자기유변유체에 외력을 가하여 재분산을 수행(S32)할 수 있다. 외력을 가한 후 수직 방향으로 적어도 두 높이에서 임피던스 또는 인덕턴스 신호를 측정할 수 있다(S33). 그리고, 높이에 따른 인피던스 또는 인덕턴스 신호가 각각 설정 기준값 내인지, 또는 높이에 따른 인피던스 또는 인덕턴스 신호의 차이가 설정 기준값 내인지 판별(S34)함으로써, 재분산이 충분히 일어났는지 확인할 수 있다.
또한, 자기유변유체 사용자의 입고 검사 단계에서 상대적으로 제조한지 오랜 시간이 지난 자기유변유체에 대해 자성 입자의 함량, 농도, 침강도 등을 체크하고, 설정 기준값에 미치지 못하는 경우 재분산 공정을 더 수행하여 원하는 특성을 갖춘 자기유변유체를 사용할 수 있게 된다. 이는 자기유변유체 주입 단계에서, 사용자가 자기유변유체 댐퍼(MR 댐퍼) 등 자기유변유체 시스템(MR 시스템)에 자기유변유체를 주입하기 전, 자기유변유체가 충분히 분산되어 있는지 확인하는 데 유용하게 사용될 수 있다.
본 발명의 자기유변유체의 특성 평가 방법에서, 자기유변유체의 생산 단계, 품질 관리 단계, 자기유변유체 사용자의 입고 검사 단계, 자기유변유체 사용자의 자기유변유체 주입 단계 등에 도 7에 따른 측정부가 사용될 수 있다.
도 18은 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체 댐퍼(60)를 나타내는 개략도이다.
도 18을 참조하면, 자기유변유체 댐퍼(60)는 자기유변유체(65)를 사용하여 감쇠력을 조절할 수 있다. 자기유변유체 댐퍼(60)는 실린더 하우징(61), 피스톤(62, 63), 코일부(64), 자기유변유체(65)를 포함할 수 있다.
실린더 하우징(61)은 밀폐된 구조를 가지며 밀폐된 내부 공간에는 자기유변유체(65)가 충진될 수 있다.
피스톤부(62, 63)는 실린더 하우징(61) 내에 길이 방향으로 연장된 피스톤로드(62)와 피스톤로드(62)의 단부에 구비된 피스톤헤드(63)를 포함할 수 있다. 피스톤로드(62)는 외부의 진동, 충격에 의해 상하로 움직일 수 있다. 피스톤헤드(63)는 실린더 하우징(61)의 내경에 대응되는 외경을 가지고 형성되며, 실린더 하우징(61) 내부를 상부/하부 공간으로 나누어 각각의 공간에 자기유변유체(65)들이 배치될 수 있도록 한다. 피스톤로드(62)가 상하로 움직일 때, 자기유변유체(65)들은 적어도 피스톤헤드(63)의 틈을 통해 유동할 수 있다.
피스톤부(62, 63)에는 전자석이 구성될 수 있으며, 피스톤부(62, 63)의 내부 또는 적어도 외주면에 코일부(64)가 배치될 수 있다. 코일부(64)는 외부로부터 전류가 인가됨에 따라 자기장이 생성될 수 있다. 생성된 자기장은 자기유변유체(65)에 인가되어 자기유변유체(65)의 점도 및 항복응력을 조절할 수 있게 된다. 코일부(64) 및 자기유변유체(65)는 상술한 코일부(30) 및 자기유변유체(20)에 대응한다.
자기유변유체 댐퍼(60)는 반드시 위 구성에 제한되지 않으며 자기유변유체의 점도를 변화시켜 감쇠력을 조절하는 목적의 범위라면 다양한 구성의 채용이 가능하다.
도 19는 본 발명의 일 실시예에 따른 자기유변유체 시스템의 동작 과정을 나타내는 개략도이다. 자기유변유체 댐퍼(60)를 예시하여 동작 과정을 설명하나, 이는 자기유변유체 브레이크 등 자기유변유체 시스템에 동일하게 적용될 수 있음을 밝혀둔다.
본 발명의 일 실시예에 따르면, 자기유변유체 댐퍼(60)를 동작시키는 과정에서, 코일부(65)에 전기 신호를 인가할 수 있다(S41). 그리고, 피스톤부(62, 63)를 유동하는 자기유변유체(65')의 임피던스 또는 인덕턴스 신호를 코일부(64)를 통해 측정 할 수 있다(S42). 이에 따라, 자기유변유체(60)의 자성입자의 농도 또는 함량을 판별할 수 있다.
자기유변유체(60)에서 측정된 신호가 설정 기준값보다 낮은 경우, 예를 들어, 자기유변유체(60) 내 자성입자의 농도 또는 함량이 적은 것으로 판별되면, 코일부(64)에 인가하는 전기 신호의 세기를 강하게 하여 더 큰 자기장을 발생시켜 자기유변유체(65)의 점도를 높임에 따라 목표한 감쇠력에 맞게 제어할 수 있다. 또는, 피스톤부(62, 63) 등의 운동을 추가하여 분산을 수행함에 따라 자성입자의 농도 또는 함량이 설정 기준값에 대응하도록 할 수 있다(S43).
반대로, 자기유변유체(60)에서 측정된 신호가 설정 기준값보다 높은 경우, 예를 들어, 자기유변유체(60) 내 자성입자의 농도 또는 함량이 높은 것으로 판별되면, 코일부(64)에 인가하는 전기 신호의 세기를 약하게 하여 더 작은 자기장을 발생시켜 자기유변유체(65)의 점도를 낮춤에 따라 목표한 감쇠력에 맞게 제어할 수 있다.
위와 같이 본 발명은 자기유변유체의 자성입자의 함량, 농도, 침강도 등의 특성을 간단한 방법으로 정확하게 평가할 수 있는 효과가 있다. 그리고, 자성입자가 침강된 자기유변유체에 대해 최소한의 재혼합/재분산만을 수행하여 불필요한 공정을 생략할 수 있어 자기유변유체의 물성을 보호하고, 경제성을 향상시킬 수 있는 효과가 있다.
본 발명은 상술한 바와 같이 바람직한 실시예를 들어 도시하고 설명하였으나, 상기 실시예에 한정되지 아니하며 본 발명의 정신을 벗어나지 않는 범위 내에서 당해 발명이 속하는 기술분야에서 통상의 지식을 가진 자에 의해 다양한 변형과 변경이 가능하다. 그러한 변형예 및 변경예는 본 발명과 첨부된 특허청구범위의 범위 내에 속하는 것으로 보아야 한다.

Claims (22)

  1. 자성입자를 포함하는 포함하는 자기유변유체(Magnetic Rheological Fluid)의 특성 평가 방법으로서,
    (a) 자기유변유체가 채워진 용기 또는 자기유변유체가 흐르는 유로를 준비하는 단계;
    (b) 코일부의 중공 영역에 상기 용기 또는 상기 유로가 위치하도록 상기 코일부를 배치하는 단계; 및
    (c) 상기 코일부를 통해 상기 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는 단계;
    를 포함하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  2. 자성입자를 포함하는 포함하는 자기유변유체(Magnetic Rheological Fluid)의 특성 평가 방법으로서,
    (a) 자기유변유체가 채워진 용기 또는 자기유변유체가 흐르는 유로를 준비하는 단계;
    (b) 코일부가 내부에 배치되거나, 외부에 연결된 측정부를 준비하는 단계;
    (c) 상기 코일부를 상기 자기유변유체에 침지하는 단계; 및
    (d) 상기 코일부를 통해 상기 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는 단계;
    를 포함하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  3. 제1항에 있어서,
    상기 용기 또는 상기 유로가 형성되는 관은 비자성 또는 비전도성 재질인, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  4. 제2항에 있어서,
    상기 측청부의 케이스는 비자성 또는 비전도성 재질인, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  5. 제1항에 있어서,
    상기 코일부의 중공 영역에 상기 용기 또는 상기 유로가 위치하는 경우가, 상기 코일부의 외주 영역에 상기 용기 또는 상기 유로가 위치하는 경우보다 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 크기가 10배보다 크게 측정되는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  6. 제5항에 있어서,
    상기 자기유변유체의 상기 자성입자의 함량이 커질수록, 상기 코일부의 중공 영역에 상기 용기 또는 상기 유로가 위치하는 경우가 상기 코일부의 외주 영역에 상기 용기 또는 상기 유로가 위치하는 경우보다 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 더 커지는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  7. 제2항에 있어서,
    상기 코일부를 상기 자기유변유체에 침지한 경우가, 상기 코일부의 외주 영역에 상기 용기 또는 상기 유로가 위치하는 경우보다 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 크기가 10배보다 크게 측정되는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  8. 제7항에 있어서,
    상기 자기유변유체의 상기 자성입자의 함량이 커질수록, 상기 코일부를 상기 자기유변유체에 침지한 경우가 상기 코일부의 외주 영역에 상기 용기 또는 상기 유로가 위치하는 경우보다 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 더 커지는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  9. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 자기유변유체가 채워진 용기의 높이 별로 상기 코일부를 통해 상기 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  10. 제9항에 있어서,
    상기 용기에서 (1) 제1 위치에서 측정한 제1 임피던스 신호와 상기 제1 위치보다 높은 제2 위치에서 측정한 제2 임피던스 신호의 차이, 또는, (2) 제1 위치에서 측정한 제1 인덕턴스 신호와 상기 제1 위치보다 높은 제2 위치에서 측정한 제2 인덕턴스 신호의 차이로 상기 자기유변유체의 침강도를 산출하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  11. 제10항에 있어서,
    기준 시점으로부터 시간이 경과할수록 상기 제1 임피던스 신호와 상기 제2 임피던스 신호의 차이, 또는, 상기 제1 인덕턴스 신호와 상기 제2 인덕턴스 신호의 차이가 커지는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  12. 제10항에 있어서,
    기준 시점으로부터 시간이 경과할수록 (1) 상기 제1 임피던스 신호는 커지고 상기 제2 임피던스 신호는 작아지거나, (2) 상기 제1 인덕턴스 신호는 커지고 상기 제2 인덕턴스 신호는 작아지는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  13. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 코일부를 통해 상기 자기유변유체에 대한 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호를 측정하여, 상기 자기유변유체의 자성입자 농도를 산출하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  14. 제1항에 있어서,
    상기 용기의 수직 방향을 따라 상호 이격된 복수의 상기 코일부를 준비하고, 적어도 두개의 상기 코일부의 중공 영역에 상기 용기를 배치하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  15. 제2항에 있어서,
    상기 측정부는 상기 용기의 수직 방향을 따라 상호 이격되도록 배치되는 복수의 상기 코일부를 포함하고,
    상기 측정부의 적어도 두개의 상기 코일부의 높이가 상기 자기유변유체의 최상단보다 낮게 위치하도록 상기 측정부를 상기 자기유변유체에 침지하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  16. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 자기유변유체가 채워진 용기의 특정한 지점에서 적어도 두 시점에 상기 코일부를 통해 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  17. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 코일부를 통한 상기 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는 단계는,
    (1) 상기 용기 또는 상기 유로의 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호를 측정하는 단계; (2) 상기 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 측정된 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 설정 기준값보다 큰지 판단하는 단계;
    를 포함하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  18. 제1항 또는 제2항에 있어서,
    상기 코일부를 통한 상기 자기유변유체에 대한 임피던스 신호 또는 인덕턴스 신호를 측정하는 단계는,
    (1) 상기 용기 또는 상기 유로의 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호를 측정하는 단계; (2) 상기 적어도 두 지점 또는 두 시점에서 측정된 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호가 각각 미리 설정된 기준값 범위 내인지 판단하는 단계;
    를 포함하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  19. 제17항에 있어서,
    상기 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 측정된 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 설정 기준값보다 크면, 상기 자기유변유체의 분산을 더 수행하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  20. 제17항에 있어서,
    상기 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 측정된 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 설정 기준값과 동일하거나 적게 나타나는 조건에서 상기 자기유변유체를 사용하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  21. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 측정된 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 각각 미리 설정된 기준값 범위 밖이면, 상기 자기유변유체의 분산을 더 수행하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
  22. 제18항에 있어서,
    상기 적어도 두 지점 또는 적어도 두 시점에서 측정된 상기 임피던스 신호 또는 상기 인덕턴스 신호의 차이가 각각 미리 설정된 기준값 범위 내에서 상기 자기유변유체를 사용하는, 자기유변유체의 특성 평가 방법.
PCT/KR2022/010880 2022-02-28 2022-07-25 자기유변유체의 특성 평가 방법 WO2023163292A1 (ko)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
KR1020220025965A KR102456992B1 (ko) 2022-02-28 2022-02-28 자기유변유체의 특성 평가 방법
KR10-2022-0025965 2022-02-28

Publications (1)

Publication Number Publication Date
WO2023163292A1 true WO2023163292A1 (ko) 2023-08-31

Family

ID=83805301

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
PCT/KR2022/010880 WO2023163292A1 (ko) 2022-02-28 2022-07-25 자기유변유체의 특성 평가 방법

Country Status (2)

Country Link
KR (3) KR102456992B1 (ko)
WO (1) WO2023163292A1 (ko)

Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080150518A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-26 Prueftechnik Dieter Busch Ag Device and process for detecting particles in a flowing liquid
KR20140082827A (ko) * 2011-10-24 2014-07-02 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 금속 분말의 겉보기 밀도 측정 방법 및 측정 장치, 혼합 분말의 제조 방법 및 제조 장치, 그리고 분말 성형체의 제조 방법 및 제조 장치
KR101757312B1 (ko) * 2015-05-19 2017-07-12 주식회사 씨케이머티리얼즈랩 자기유변유체 보관장치
US20170269036A1 (en) * 2014-11-28 2017-09-21 Parker Hannifin Manufacturing Limited Sensor Apparatus
KR20170125760A (ko) * 2016-08-03 2017-11-15 주식회사 씨케이머티리얼즈랩 재분산성이 향상된 자기유변유체 및 자기유변유체의 재분산성 평가방법

Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20080150518A1 (en) * 2006-12-15 2008-06-26 Prueftechnik Dieter Busch Ag Device and process for detecting particles in a flowing liquid
KR20140082827A (ko) * 2011-10-24 2014-07-02 제이에프이 스틸 가부시키가이샤 금속 분말의 겉보기 밀도 측정 방법 및 측정 장치, 혼합 분말의 제조 방법 및 제조 장치, 그리고 분말 성형체의 제조 방법 및 제조 장치
US20170269036A1 (en) * 2014-11-28 2017-09-21 Parker Hannifin Manufacturing Limited Sensor Apparatus
KR101757312B1 (ko) * 2015-05-19 2017-07-12 주식회사 씨케이머티리얼즈랩 자기유변유체 보관장치
KR20170125760A (ko) * 2016-08-03 2017-11-15 주식회사 씨케이머티리얼즈랩 재분산성이 향상된 자기유변유체 및 자기유변유체의 재분산성 평가방법

Also Published As

Publication number Publication date
KR20230128947A (ko) 2023-09-05
KR20230128946A (ko) 2023-09-05
KR102456992B1 (ko) 2022-10-21
KR102676171B1 (ko) 2024-06-19
KR102678606B1 (ko) 2024-06-27

Similar Documents

Publication Publication Date Title
US3320524A (en) Apparatus including electrode means for determining electrical condition of aerial booms for energized line working
WO2023163292A1 (ko) 자기유변유체의 특성 평가 방법
CN109239539B (zh) 一种研究环氧绝缘材料局部放电特性的装置与实验方法
WO2017191962A1 (ko) 재분산성이 향상된 자기유변유체 및 자기유변유체의 재분산성 평가방법
WO2020189904A1 (ko) 레이저 진동측정을 이용한 제강 - 연주 공정설비 제어 및 상태분석 방법과 이를 이용한 시스템
Kolcunová et al. Contribution to static electrification of mineral oils and natural esters
Nazir et al. Thermal distribution analysis and suppression mechanism of carbonized tracking and erosion in silicone rubber/SiO2 nanocomposites
Nakamura et al. Effects of temperature on electrical treeing and partial discharges in epoxy/silica nanocomposites
Ueta et al. Insulation characteristics of epoxy insulator with internal void-shaped micro-defects
Azura et al. Effects of the filler loading and aging time on the mechanical and electrical conductivity properties of carbon black filled natural rubber
US4763065A (en) Apparatus for the detection and measurement of suspended particulates in a molten metal
WO2015199461A1 (ko) 전도성 실리콘 수지 조성물 및 이로부터 제조된 전자파 차폐용 가스켓
Wu et al. Live-line detection of deteriorated insulators on overhead transmission lines based on electric field distribution
Bondar et al. Carbon/ceramic composites designed for electronic application
Fischer et al. Influence of the experimental set-up and voltage ramp on the dielectric breakdown strength and breakdown site in borosilicate glass
Kurnianto et al. Some fundamentals on treeing breakdown in inorganic-filler/LDPE nano-composite material
Zhang et al. Extruded conductive silicone rubber with high compression recovery and good aging‐resistance for electromagnetic shielding applications
Makhmudov Wire-free method of measurements of weak electrostatic values under stationary and dynamic conditions
Hosier et al. Effect of particulates on the dielectric properties and breakdown strength of insulation oil
Deltour et al. Partial Discharges and AC Breakdown Voltage Tests on Thick Metallized Aluminum Nitride Substrates for High Voltage Power Modules
Zhang et al. In-situ capacitance sensing for the settlement of magnetorheological fluid: simulation and experiments
JP2007510034A (ja) ケーブル充填材料
WO2023277350A1 (ko) 탄소나노튜브 분산액의 제조 방법
Gully et al. The performance of aged stress grading materials for use in electrical machines
KR102484761B1 (ko) 변전설비에서 진공을 자동으로 체크하고 기록할 수 있는 장치

Legal Events

Date Code Title Description
121 Ep: the epo has been informed by wipo that ep was designated in this application

Ref document number: 22929043

Country of ref document: EP

Kind code of ref document: A1