[實(shí)用新型]一種磁流變液體粘度測(cè)試裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201822105415.1
• 申請(qǐng)日: 2018-12-14
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN209356359U
• 公開(kāi)（公告）日: 2019-09-06
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陸征然;張茂勝;王倩倩;趙明歌;惠志婷;于紅梅;朱璧禾;郭超
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 沈陽(yáng)建筑大學(xué)
• 主分類(lèi)號(hào): G01N11/14
• 分類(lèi)號(hào): G01N11/14
• 代理公司: 沈陽(yáng)優(yōu)普達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙) 21234
• 代理人: 陳曦

本實(shí)用新型的一種磁流變液體粘度測(cè)試裝置，包括：恒溫箱、亥姆霍茲線(xiàn)圈、儲(chǔ)液槽、加熱片、剪切圓盤(pán)、數(shù)控電機(jī)、溫度傳感器、速度傳感器、扭矩測(cè)試儀和數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)；亥姆霍茲線(xiàn)圈設(shè)于恒溫箱內(nèi)，亥姆霍茲線(xiàn)圈的兩個(gè)線(xiàn)圈間設(shè)安裝儲(chǔ)液槽的支撐板；儲(chǔ)液槽底部設(shè)加熱片和與數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)相連的溫度傳感器；剪切圓盤(pán)設(shè)在儲(chǔ)液槽的槽口處，數(shù)控電機(jī)設(shè)在恒溫箱內(nèi)通過(guò)剪切圓盤(pán)帶動(dòng)磁流變液體產(chǎn)生層流流動(dòng)，速度傳感器和扭矩測(cè)試儀采集數(shù)控電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩并發(fā)送給數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型測(cè)試方法根據(jù)粘度與剪切屈服強(qiáng)度公式計(jì)算得到不同溫度和磁場(chǎng)強(qiáng)度耦合作用下的磁流變液體粘度。該測(cè)試裝置結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各組件拆卸、清洗方便，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型屬于磁流變粘度研究技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種磁流變液體粘度測(cè)試裝置。

背景技術(shù)

磁流變液是由高磁導(dǎo)率、低磁滯性的微小軟磁性顆粒和非導(dǎo)磁性液體混合而成的懸浮體。其主要的工作原理是：根據(jù)磁場(chǎng)強(qiáng)度的強(qiáng)弱來(lái)改變其粘度的大小。這種懸浮體在零磁場(chǎng)條件下呈現(xiàn)出低粘度的牛頓流體特性；而在強(qiáng)磁場(chǎng)作用下，則呈現(xiàn)出高粘度、低流動(dòng)性的Bingham體特性；磁場(chǎng)撤離后磁流變液恢復(fù)呈牛頓流體特性的懸濁液狀態(tài)。這種液體轉(zhuǎn)變?yōu)榘牍腆w再?gòu)陌牍腆w轉(zhuǎn)變?yōu)橐后w的過(guò)程是可控的、可逆的并且在控制過(guò)程中能耗很小，適用的溫度范圍較寬，對(duì)環(huán)境無(wú)污染。由此被廣泛應(yīng)用于阻尼器、拋光、傳動(dòng)等方面。因此準(zhǔn)確測(cè)量其流變特性對(duì)于磁流變液的應(yīng)用具有重要意義。然而磁流變液受磁場(chǎng)和溫度的影響，如今被廣泛用于測(cè)量粘度的旋轉(zhuǎn)流變儀主要分為錐板、平行板以及同心圓筒三種形式。但目前儀器仍存在磁場(chǎng)分布均勻性較差、缺少溫度調(diào)節(jié)裝置且漏磁現(xiàn)象嚴(yán)重等問(wèn)題造成測(cè)量誤差較大。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型的目的是提供一種磁流變液體粘度測(cè)試裝置，能有效分析在溫度和磁場(chǎng)共同耦合作用下的磁流變液粘度特性，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，各組件拆卸、清洗方便，測(cè)量結(jié)果準(zhǔn)確。

本實(shí)用新型提供一種磁流變液體粘度測(cè)試裝置，包括：恒溫箱、亥姆霍茲線(xiàn)圈、儲(chǔ)液槽、貼片式硅膠加熱片、剪切圓盤(pán)、軸桿、數(shù)控電機(jī)、溫度傳感器、速度傳感器、扭矩測(cè)試儀和數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)；所述亥姆霍茲線(xiàn)圈設(shè)置于恒溫箱內(nèi)，亥姆霍茲線(xiàn)圈的兩個(gè)圓形導(dǎo)體線(xiàn)圈之間設(shè)有支撐板，所述儲(chǔ)液槽設(shè)置在支撐板上并位于磁場(chǎng)中心；所述儲(chǔ)液槽上部設(shè)有盛裝磁流變液體的圓柱體凹槽，其底部設(shè)有貼片式硅膠加熱片，溫度傳感器緊貼貼片式硅膠加熱片設(shè)置并通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與恒溫箱外部的數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)相連接；所述剪切圓盤(pán)封蓋在圓柱體凹槽的槽口處，數(shù)控電機(jī)通過(guò)固定空心板固定在恒溫箱內(nèi)并通過(guò)軸桿帶動(dòng)所述剪切圓盤(pán)旋轉(zhuǎn)進(jìn)而帶動(dòng)磁流變液體產(chǎn)生層流流動(dòng)，所述速度傳感器和扭矩測(cè)試儀設(shè)置于恒溫箱外部分別采集數(shù)控電機(jī)的轉(zhuǎn)速和扭矩并發(fā)送給數(shù)據(jù)采集控制系統(tǒng)。

在本實(shí)用新型的磁流變液體粘度測(cè)試裝置中，所述恒溫箱由外層PVC板、中層保溫板和內(nèi)層PVC板構(gòu)成；恒溫箱頂部設(shè)有雙開(kāi)型箱蓋，并設(shè)有圓弧把手，恒溫箱側(cè)壁上預(yù)留有導(dǎo)線(xiàn)孔，以供各導(dǎo)線(xiàn)穿過(guò)。

在本實(shí)用新型的磁流變液體粘度測(cè)試裝置中，所述支撐板采用鋁合金、銅合金或不銹鋼等不導(dǎo)磁材料制成。

在本實(shí)用新型的磁流變液體粘度測(cè)試裝置中，所述儲(chǔ)液槽、剪切圓盤(pán)和軸桿均采用鋁制材料制成，具有防磁化和耐高溫作用。

在本實(shí)用新型的磁流變液體粘度測(cè)試裝置中，所述亥姆霍茲線(xiàn)圈的兩個(gè)圓形導(dǎo)體線(xiàn)圈的間距等于線(xiàn)圈半徑，且儲(chǔ)液槽位于亥姆霍茲線(xiàn)圈形成的磁場(chǎng)中心，亥姆霍茲線(xiàn)圈通過(guò)導(dǎo)線(xiàn)與外部電源相連接，向磁流變液體施加均勻磁場(chǎng)。

在本實(shí)用新型的磁流變液體粘度測(cè)試裝置中，所述剪切圓盤(pán)與儲(chǔ)液槽同軸心且封蓋在槽口后與儲(chǔ)液槽上表面平齊，以保證剪切圓盤(pán)轉(zhuǎn)動(dòng)時(shí)與磁流變液體緊密接觸；所述儲(chǔ)液槽預(yù)設(shè)有導(dǎo)線(xiàn)通道，可供貼片式硅膠加熱片和溫度傳感器的導(dǎo)線(xiàn)從中穿過(guò)。