[實用新型]一種磁流變液剪切屈服強度測試儀器

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201320491905.4
• 申請日: 2013-08-13
• 公開（公告）號: CN203432878U
• 公開（公告）日: 2014-02-12
• 發(fā)明（設計）人: 李金海
• 申請（專利權）人: 昆明理工大學
• 主分類號: G01N11/14
• 分類號: G01N11/14
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種磁流變液剪切屈服強度測試儀器，屬于智能材料技術領域。

背景技術

磁流變液是一種智能材料，它的性能（流變學性能、磁學性能、電學性能、光學性能、熱學性能、聲學性能等）可響應外部磁場的變化而在毫米級時間內發(fā)生相應的變化，并且這種變化是可逆的。利用磁流變液的流變學性能的可控特性可以設計制造出結構緊湊、可實現(xiàn)無級調控、高效率和高魯棒性的性能優(yōu)異的智能控制裝置，如：交通工業(yè)中的磁流變離合器、磁流變座椅減振器、磁流變剎車裝置和磁流變懸掛系統(tǒng)及其它工業(yè)中的磁流變閥、磁流變密封系統(tǒng)、磁流變液壓系統(tǒng)、磁流變研磨系統(tǒng)、磁流變健身器材等等。

由于磁流變液這種新型智能材料在磁場下的流變學性能還沒有被真正地認識，除了需要進一步理論研究外，發(fā)展相應的測試手段是十分必要的，但是到目前為止，還沒有成型的、公認的、可靠的手段來測試磁流變液磁場下的流變性能，唯一被當做商品出售的磁流變液測試儀是德國Anton?Paar公司的Physica?MCR系列流變儀，該系列流變儀是在該公司最成熟的普通流變儀基礎上通過附加磁場系統(tǒng)等方法改進得到的，然而卻存在著磁場強度小、均勻程度不好等問題。專利申請?zhí)枮?2209684.1公開一種“磁流變液剪切屈服強度測試儀”，該儀器在框架上安裝連接軸，連接軸的一端安裝步進電機、扭轉傳感器，連接軸的另一端安裝旋轉剪切圓板，在框架上設置磁流變液托盤，磁流變液托盤的周邊帶有沿壁，旋轉剪切圓板與磁流變液托盤之間有磁流變液腔，框架上安裝勵磁線圈及其鐵芯，該使用新型具有結構簡單、量產(chǎn)寬、性能可靠、自動化程度高等優(yōu)點，但該儀器磁流變液托盤與電磁系統(tǒng)為一體不能分開，且該儀器依然存在磁場強度不高，均強磁場的范圍較小及測試樣品容易溢出等缺點。

發(fā)明內容

針對上述現(xiàn)有技術存在的問題及不足，本實用新型提供一種磁流變液剪切屈服強度測試儀器，該磁流變液剪切屈服強度測試儀器提高了均勻磁場的強度和寬度，且嚴格密封的樣品盒，保證了樣品不會有絲毫的溢出，提高了測量的精度。

一種磁流變液剪切屈服強度測試儀器，包括電磁系統(tǒng)、樣品盒6、數(shù)字扭轉傳感器7、數(shù)控電機8和數(shù)據(jù)采集計算機10，所述電磁系統(tǒng)包括勵磁線圈1和南北兩極柱2，南北兩極柱2兩端安裝有勵磁線圈1，勵磁線圈1的下端與軌道9連接，樣品盒6包括盒頂部齒輪3、密封軸承11、注油孔12、旋轉盤片13和樣品盒蓋15，樣品盒6通過樣品盒頂部齒輪3、鏈條4及電機聯(lián)接齒輪5連接到數(shù)字扭矩傳感器7上端，數(shù)字扭矩傳感器7下端連接數(shù)控電機8，數(shù)控電機8下端與軌道9連接，數(shù)字扭矩傳感器7、數(shù)控電機8通過導線與數(shù)據(jù)采集計算機10連接。

所述南北兩極柱2產(chǎn)生均勻磁場的面積為2800平方毫米以上。電磁系統(tǒng)采用四柱式結構，工作間隙連續(xù)可調，當電磁電磁系統(tǒng)在工作間隙為2厘米時，可長時間穩(wěn)定提供高達1.5T、面積為2800平方毫米以上的均勻磁場，并配有循環(huán)水冷卻系統(tǒng)，可以保證被測樣品處于變化范圍寬、面積大且均勻、能長時間穩(wěn)定的磁場中。

所述樣品盒6由不導磁的不銹鋼材料制成。

該磁流變液剪切屈服強度測試儀器的使用方法為：（1）將樣品盒6擰緊，保證其密封，從盒頂注油孔12注入測試樣品，直到另一小孔溢出，再用密封螺栓封住注油孔12；（2）將樣品盒6與數(shù)控電機8沿軌道9向電磁系統(tǒng)推動，直到樣品盒6正好處于磁場南北兩極住2間的正中位置；（3）通過數(shù)據(jù)采集計算機10設置數(shù)控電機8轉速，并驅動數(shù)控電機8轉動；（4）通過數(shù)據(jù)采集計算機10采集扭矩傳感器7的扭矩值；（5）根據(jù)樣品盒的尺寸，將數(shù)控電機8轉速換算成剪切速率，將扭矩值換算成剪切應力，畫出剪切速率-剪切應力曲線，即為該磁場下所測試的流變性能曲線；（6）改變磁場值和數(shù)控電機轉速值可以得到更多的流變性能曲線。

本實用新型的有益效果是：（1）該磁流變液剪切屈服強度測試儀器提高了均勻磁場的強度和寬度，強度可達1.5T，面積為2800平方毫米以上；（2）該磁流變液剪切屈服強度測試儀器采用嚴格密封的樣品盒，保證了測試樣品不會有絲毫溢出，提高了測量的精度。

附圖說明

圖1是實用新型磁流變液剪切屈服強度測試儀器結構示意圖；

圖2是實用新型磁流變液剪切屈服強度測試儀器樣品盒6剖面圖；

圖3是實用新型磁流變液剪切屈服強度測試儀器數(shù)據(jù)采集計算機10與數(shù)字扭轉傳感器7、數(shù)控電機8的電路連接圖。