[發(fā)明專利]一種磁流變液沉降速率檢測裝置及檢測方法

在審

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• 申請日: 2019-12-31
• 公開（公告）號: CN111024567A
• 公開（公告）日: 2020-04-17
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 馬然;孫汝亭;姚慶;陳東順;邵岑;黃國燦;李明;張樂;陳浩
• 申請（專利權(quán)）人: 江蘇師范大學
• 主分類號: G01N15/04
• 分類號: G01N15/04
• 代理公司: 南京經(jīng)緯專利商標代理有限公司 32200
• 代理人: 周敏

本發(fā)明公開了一種磁流變液沉降速率檢測裝置及檢測方法，該裝置包括激光發(fā)射器、硅光二極管、電機、磁流變液容器、底座、電機控制裝置、數(shù)據(jù)處理裝置和計算機；S1、將磁流變液注入磁流變液容器的內(nèi)筒和外筒的間隙中，注入完成后，記錄此時磁流變液在容器內(nèi)的高度，記錄開始沉降的時間；S2、利用激光發(fā)射器掃描測量磁流變液，從磁流變液的上液面開始，得到初始時刻磁流變液的透光強度，電機帶動激光發(fā)射器向下移動掃描，硅光二極管同時相對移動，直至磁流變液容器底部，采集磁流變液的透光強度；S3、將測得的透光強度輸入至計算機，進行處理、作圖。本發(fā)明的測試裝置結(jié)構(gòu)簡單，在測量過程中不會對磁流變液增加外部的干擾，準確度高。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及磁流變液沉降特性測量領(lǐng)域，具體涉及一種磁流變液沉降速率檢測裝置及檢測方法。

背景技術(shù)

磁流變液是一種性能優(yōu)良的智能材料，是分散在載體流體中的可磁化微粒的懸浮液，其流變特性在磁場作用下發(fā)生顯著變化。磁流變液主要應用在需要快速、連續(xù)和可逆流變特性的裝置中，被廣泛地應用于減震、拋光、建筑、汽車等領(lǐng)域。

由于磁性顆粒和載體流體之間的高密度失配而發(fā)生的沉降限制了磁流變液的廣泛應用。磁流變液的沉降速度以及沉降穩(wěn)定性問題始終是難以避免的，故此對磁流變液沉降速率性能評價顯得尤其重要。目前對磁流變液沉降速率的檢測方法常使用觀察法、沉降電勢檢測法、電感法、電容法等。CN106596660A和CN106546517A采用電容法可以獲得磁流變液的沉降性能，但也會引入水平磁場對磁流變液沉降進行干擾，出現(xiàn)測量誤差；CN109709156A采用測量磁流變液橫向的電阻來測量沉降性能，但是在測量過程中會引入電場的干擾，影響磁流變液的自然沉降，產(chǎn)生測量的誤差；沉降電勢檢測法、電感法等方法測量方法復雜，容易對沉降過程中的磁流變液產(chǎn)生干擾，不能準確地測量出沉降速率。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種磁流變液沉降速率檢測裝置，能夠在未對磁流變液體進行干擾的情況下對磁流變液沉降速率進行測量。

本發(fā)明的另一目的是提供基于上述磁流變液沉降速率檢測裝置的檢測方法。

為實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案如下：一種磁流變液沉降速率檢測裝置，包括激光發(fā)射器、硅光二極管、電機、磁流變液容器、底座、電機控制裝置、數(shù)據(jù)處理裝置和計算機；

所述磁流變液容器設(shè)置在所述底座上，所述磁流變液容器為中空圓柱體，包括同心設(shè)置的內(nèi)筒和外筒，內(nèi)筒和外筒之間的間隙頂部設(shè)置有磁流變液注入口，所述激光發(fā)射器位于磁流變液容器的外部，所述硅光二極管位于磁流變液容器的內(nèi)筒中并緊貼內(nèi)筒壁，激光發(fā)射器與硅光二極管平行設(shè)置，硅光二極管對齊于內(nèi)筒的激光接收處，在激光發(fā)射器未掃描的外筒壁和硅光二極管未接收的內(nèi)筒壁處分別涂覆黑色吸光涂料，所述激光發(fā)射器與所述硅光二極管的一端分別連接所述電機，所述激光發(fā)射器與所述硅光二極管的另一端分別連接所述數(shù)據(jù)處理裝置，所述電機與所述電機控制裝置連接，所述數(shù)據(jù)處理裝置與所述電機控制裝置分別連接計算機。

優(yōu)選的，所述激光發(fā)射器為波長為1.9μm的激光器。

優(yōu)選的，所述激光發(fā)射器和所述硅光二極管分別固定在一往復絲杠上，并可沿往復絲杠上下移動。

優(yōu)選的，所述磁流變液容器通過支架固定。

本發(fā)明還提供基于上述磁流變液沉降速率檢測裝置的檢測方法，包括以下步驟：

S1、將經(jīng)過超聲分散的磁流變液通過磁流變液注入口注入磁流變液容器的內(nèi)筒和外筒的間隙中，磁流變液注入完成后，記錄此時磁流變液在容器內(nèi)的高度，記錄開始沉降的時間；

S2、利用激光發(fā)射器掃描測量磁流變液，從磁流變液的上液面開始掃描，得到初始時刻磁流變液的透光強度，電機帶動激光發(fā)射器向下移動掃描，硅光二極管同時相對移動，直至磁流變液容器底部，電機控制裝置控制電機的轉(zhuǎn)速和時間間隔，數(shù)據(jù)處理裝置采集磁流變液的透光強度；