[发明专利]一种磁流体密封轴在热真空环境下摩擦力矩的测试方法

说明书

技术领域

本发明涉及磁流体密封轴在热真空环境下参数测试领域，尤其是 一种摩擦力矩的测试方法。

背景技术

热真空试验是指在空间的真空、冷黑和太阳辐射环境，即在规 定的真空和热循环条件下验证机构或装置的功能和性能的一种试验。 通常将被测机构或装置放入真空罐内，通过专用热真空设备实现所需 的环境。在热真空试验中，机构或装置的力矩测试往往是很重要的一 个指标。

由于被测机构或装置在热真空环境中，由于普通传感器在热真空环 境下无法正常使用，因此常温常压下很容易做到的测量就非常困难。 常用的测试方法是通过磁流体密封轴将力矩传递到真空罐外部，在真 空罐外，即常温常压环境下装传感器进行测试。

磁流体密封轴采用磁性流体作为密封，具有传统密封方式所不能比 拟的优点。密封装置由永磁体、磁极、磁回路、磁性流体和轴组成。 磁极与旋转轴之间的间隙成为密封间隙，在其内部充入磁性流体。永 磁体的磁场经过密封间隙。由于极尖下磁场最强，因而磁性流体集中 于极尖处，在密封间隙内形成液体“O”形密封环。从而将环两边隔开， 起到密封的作用。磁场中的磁流体受到磁场力的作用，在无外力作用 时，磁性流体将保持在磁场最强的区域内。在外力的作用下，磁性流 体的位置和形状将发生变化，引起磁场力的变化，磁场力与外力相平 衡。使磁性流体处于新的平衡状态。现有技术中不能有效测量摩擦力 矩。

发明内容

为了克服已有的磁流体密封轴在热真空环境下无法测量摩擦力矩 的不足，本发明提供一种能有效测量摩擦力矩的磁流体密封轴在热真 空环境下摩擦力矩的测试方法。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：

一种磁流体密封轴在热真空环境下摩擦力矩的测试方法，真空罐 两侧同轴设置两个磁流体密封轴，在真空罐内设有专用轴，所述专用 轴的两端与磁流体密封轴连接，两个磁流体密封轴真空罐外部分各安 装一根转矩传感器；所述测试方法包括以下步骤：

步骤1：一根磁流体密封轴连接驱动机构，另一根磁流体密封轴连接 负载，记录两个转矩传感器的力矩差；再将另一根磁流体密封轴连接 驱动机构，一根磁流体密封轴连接负载，再记录两个转矩传感器的力 矩差，将两次测量得到的力矩差求平均得到两个磁流体密封轴的摩擦 力矩和N_ab；设一根磁流体密封轴的摩擦力矩为N_a，另一根磁流体密封 轴的摩擦力矩为N_b，则：

N_ab＝N_a+N_b

步骤2：一根磁流体密封轴连接驱动机构，再一根磁流体密封轴连接 负载，记录两个转矩传感器的力矩差；再将再一根磁流体密封轴连接 驱动机构，一根磁流体密封轴连接负载，再记录两个转矩传感器的力 矩差，将两次测量得到的力矩差求平均得到两个磁流体密封轴的摩擦 力矩和N_ac；设再一根磁流体密封轴的摩擦力矩为N_c，则：

N_ac＝N_a+N_c

步骤3：另一根磁流体密封轴连接驱动机构，再一根磁流体密封轴连 接负载，记录两个转矩传感器的力矩差；再将再一根磁流体密封轴连 接驱动机构，另一根磁流体密封轴连接负载，再记录两个转矩传感器 的力矩差，将两次测量得到的力矩差求平均得到两个磁流体密封轴的 摩擦力矩和N_bc；则：

N_bc＝N_b+N_c

步骤4：解三元一次方程组获得：