[發明專利]基于磁導率的磁流變阻尼器件沉降磁流變液濃度測量方法

在審

• 申請號: 202110296222.2
• 申請日: 2021-03-19
• 公開（公告）號: CN113109745A
• 公開（公告）日: 2021-07-13
• 發明（設計）人: 劉忠強;張紅輝;廖昌榮;蘇杭
• 申請（專利權）人: 重慶大學
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12;G01N27/74
• 代理公司: 重慶縉云專利代理事務所(特殊普通合伙) 50237
• 代理人: 王翔

本發明公開基于磁導率的磁流變阻尼器件沉降磁流變液濃度測量方法，步驟為：1)布置測試磁路結構；所述測試磁路結構具有激勵線圈5和感測線圈；2)計算測試磁路結構中感測線圈的磁路總磁阻R_m；3)利用交流電源向磁路的激勵線圈施加小幅值交變電流i(t)；4)計算感測線圈的互感電動勢；5)計算感測間隙中磁流變液的相對磁導率μ_m。本發明通過在阻尼器內缸底部布置測試磁路結構，基于互感變壓器式傳感原理，能夠實時檢測并計算出阻尼器中磁流變液的相對磁導率，從而為確定和判斷磁流變阻尼器件內部磁流變液的沉降狀態提供重要依據。

技術領域

本發明涉及磁流變液阻尼器件領域，具體是一種基于磁導率的磁流變阻尼器件沉降磁流變液濃度測量方法。

背景技術

磁流變阻尼器是基于磁流變液的流變特性制作而成，其具有結構簡單、能量消耗低、阻尼力大、可調的阻尼范圍寬等優點。磁流變阻尼器作為一種阻尼力連續可調的半主動控制器件，不僅擁有被動控制的穩定性與簡易性，而且也更接近于主動控制的效果。從而引起國內外學者和專家對磁流變阻尼器的廣泛關注和研宄。目前，磁流變阻尼器已經在在土木建筑、航空航天、汽車、火炮反后坐等減振緩沖領域得到實際應用。

磁流變液存在沉降問題，現有方法在鐵磁材料作為缸體的磁流變阻尼器件內部測量磁流變液的沉降狀態存在困難。磁流變液作為磁性材料，磁導率是其重要參數，基于磁導率特性開展沉降磁流變液濃度測量，從而確定磁流變液沉降狀態具有重要價值。隨著磁性材料磁參數測量技術的愈發成熟，國內外涌現出大量有關磁參數測量的方法，且用于磁參數測量的儀器設備也是層出不窮。比如，常見的磁導率的測量方法有諧振腔法、自由空間法、電感損耗法、脈沖法等。

1)諧振腔法是一種基于介質對微波的吸收與介質的介電常數成正比的這一微波物理特性來測量材料磁導率的方法。該方法原理是將被測材料放入測量裝置中，引起測量裝置諧振頻率的變化，通過諧振頻率與磁導率之間的函數關系即可通過檢測諧振頻率的變化來得到被測材料的磁導率。

2)自由空間法是一種可以在自由空間內測量材料磁導率的方法。該方法的測量原理是將被測材料放入自由空間內，然后將發射天線和接收天線分別與網絡分析儀的兩個測試端相連接，根據測量過程中采集到的散射參數的大小和相位即可計算出被測材料的磁導率。

3)電感損耗法是建立在電感器電感值與磁導率關系的基礎上，通過測量電感器損耗從而算出被測材料的磁導率。

4)脈沖法是一種利用脈沖信號測量材料磁導率的方法，該方法的測量原理是先在被測材料上面纏繞兩組匝數相同且彼此絕緣的線圈，先向一組線圈加載脈沖信號的同時，利用示波器觀測另一組線圈的波形，通過預先計算的函數關系，利用示波器所測的數據間接計算出材料的磁導率。

總之，雖然磁性材料磁導率測量的方法已經有很多，原理也各不相同，測量過程中所使用的儀器設備也不盡相同，有的測量方法雖然精度很高，但是所需要的儀器卻非常昂貴。從原理介紹可知，這些方法都難以應用于磁流變阻尼器件內部沉降磁流變液磁導率的測量。

發明內容

本發明的目的是提供基于磁導率的磁流變阻尼器件沉降磁流變液濃度測量方法，包括以下步驟：

1)布置測試磁路結構。所述測試磁路結構具有激勵線圈和感測線圈。

所述測試磁路結構包括T形架。

所述T形架安裝在磁流變阻尼器的缸筒底部。

所述磁流變阻尼器包括缸筒、底座、活塞、活塞桿。

所述底座為采用不導磁材料制成。

所述缸筒上端封閉，下端連接底座。

所述活塞位于缸筒內，活塞上套有勵磁線圈。

所述活塞桿的一端與活塞固定連接，另一端從缸筒上端穿出。