[实用新型]一种磁流变液剪切屈服强度测试仪器

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种磁流变液剪切屈服强度测试仪器，属于智能材料技术领域。

背景技术

磁流变液是一种智能材料，它的性能（流变学性能、磁学性能、电学性能、光学性能、热学性能、声学性能等）可响应外部磁场的变化而在毫米级时间内发生相应的变化，并且这种变化是可逆的。利用磁流变液的流变学性能的可控特性可以设计制造出结构紧凑、可实现无级调控、高效率和高鲁棒性的性能优异的智能控制装置，如：交通工业中的磁流变离合器、磁流变座椅减振器、磁流变刹车装置和磁流变悬挂系统及其它工业中的磁流变阀、磁流变密封系统、磁流变液压系统、磁流变研磨系统、磁流变健身器材等等。

由于磁流变液这种新型智能材料在磁场下的流变学性能还没有被真正地认识，除了需要进一步理论研究外，发展相应的测试手段是十分必要的，但是到目前为止，还没有成型的、公认的、可靠的手段来测试磁流变液磁场下的流变性能，唯一被当做商品出售的磁流变液测试仪是德国Anton Paar公司的Physica MCR系列流变仪，该系列流变仪是在该公司最成熟的普通流变仪基础上通过附加磁场系统等方法改进得到的，然而却存在着磁场强度小、均匀程度不好等问题。专利申请号为02209684.1公开一种“磁流变液剪切屈服强度测试仪”，该仪器在框架上安装连接轴，连接轴的一端安装步进电机、扭转传感器，连接轴的另一端安装旋转剪切圆板，在框架上设置磁流变液托盘，磁流变液托盘的周边带有沿壁，旋转剪切圆板与磁流变液托盘之间有磁流变液腔，框架上安装励磁线圈及其铁芯，该使用新型具有结构简单、量产宽、性能可靠、自动化程度高等优点，但该仪器磁流变液托盘与电磁系统为一体不能分开，且该仪器依然存在磁场强度不高，均强磁场的范围较小及测试样品容易溢出等缺点。

发明内容

针对上述现有技术存在的问题及不足，本实用新型提供一种磁流变液剪切屈服强度测试仪器，该磁流变液剪切屈服强度测试仪器提高了均匀磁场的强度和宽度，且严格密封的样品盒，保证了样品不会有丝毫的溢出，提高了测量的精度。

一种磁流变液剪切屈服强度测试仪器，包括电磁系统、样品盒6、数字扭转传感器7、数控电机8和数据采集计算机10，所述电磁系统包括励磁线圈1和南北两极柱2，南北两极柱2两端安装有励磁线圈1，励磁线圈1的下端与轨道9连接，样品盒6包括盒顶部齿轮3、密封轴承11、注油孔12、旋转盘片13和样品盒盖15，样品盒6通过样品盒顶部齿轮3、链条4及电机联接齿轮5连接到数字扭矩传感器7上端，数字扭矩传感器7下端连接数控电机8，数控电机8下端与轨道9连接，数字扭矩传感器7、数控电机8通过导线与数据采集计算机10连接。

所述南北两极柱2产生均匀磁场的面积为2800平方毫米以上。电磁系统采用四柱式结构，工作间隙连续可调，当电磁电磁系统在工作间隙为2厘米时，可长时间稳定提供高达1.5T、面积为2800平方毫米以上的均匀磁场，并配有循环水冷却系统，可以保证被测样品处于变化范围宽、面积大且均匀、能长时间稳定的磁场中。

所述样品盒6由不导磁的不锈钢材料制成。

该磁流变液剪切屈服强度测试仪器的使用方法为：（1）将样品盒6拧紧，保证其密封，从盒顶注油孔12注入测试样品，直到另一小孔溢出，再用密封螺栓封住注油孔12；（2）将样品盒6与数控电机8沿轨道9向电磁系统推动，直到样品盒6正好处于磁场南北两极住2间的正中位置；（3）通过数据采集计算机10设置数控电机8转速，并驱动数控电机8转动；（4）通过数据采集计算机10采集扭矩传感器7的扭矩值；（5）根据样品盒的尺寸，将数控电机8转速换算成剪切速率，将扭矩值换算成剪切应力，画出剪切速率-剪切应力曲线，即为该磁场下所测试的流变性能曲线；（6）改变磁场值和数控电机转速值可以得到更多的流变性能曲线。

本实用新型的有益效果是：（1）该磁流变液剪切屈服强度测试仪器提高了均匀磁场的强度和宽度，强度可达1.5T，面积为2800平方毫米以上；（2）该磁流变液剪切屈服强度测试仪器采用严格密封的样品盒，保证了测试样品不会有丝毫溢出，提高了测量的精度。

附图说明

图1是实用新型磁流变液剪切屈服强度测试仪器结构示意图；

图2是实用新型磁流变液剪切屈服强度测试仪器样品盒6剖面图；

图3是实用新型磁流变液剪切屈服强度测试仪器数据采集计算机10与数字扭转传感器7、数控电机8的电路连接图。