[实用新型]一种基于磁流变效应的水管水压测量装置

说明书

技术领域

本使实用新型涉及一种水管水压测量装置，尤其是涉及一种基于磁流变效应的水管水压测量装置。

背景技术

工业生产用水和人们的生活用水都是通过水管网系统供给，而不同的应用领域所需要的水压是不一样的。水压过高会引起水管爆裂，存在严重的安全隐患，而水压过低时就不同很好地满足生活生产的需要。因此，对水管水压的测量也是必不可少。目前，市面上已经有不少测量水压的传感器，它们都比较准确地测量出水压的大小，已经广泛地应用于生产生活中。但随着科学技术的不断进步，各种新型设备的不断涌现，其工作温度(大于80℃)和工作压力(大于200Mp)有时候比较高，而市面上现有的水压传感器(其工作温度通常低于80℃，测量范围通常低于150Mp)的工作温度范围和测压量程已经无法满足要求了。因此，设计及研制出一套能够在高温高压下测量流体压力的装置的意义重大。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种能够在高温高压下快速、准确测量水压的装置。

为了有效的解决水压传感器的如上所述的不足，本实用新型是按如下方式来实现的：该装置是由外伸接触平板，外伸杆，磁流变液，电磁线圈，螺钉，蒙盖，滑动变阻器，外壳，隔离圈，活塞，触头，密封圈，端盖组成。外伸接触平板通过外伸杆和活塞连接，活塞开有凹槽，电磁线圈绕在此凹槽里面，并且通过隔离圈将其与磁流变液隔离；蒙盖、端盖和外壳通过螺钉连接形成一个活动的腔室，连接处采用密封圈密封，磁流变液充满于该密封活动腔室内部。滑动变阻器内置在外壳的内壁上，其触头与外伸杆固连；外伸杆通过密封圈和端盖连接。

当电磁线圈通电时，在外壳、活塞以及它们的间隙产生磁路，使磁流变液引着磁场方向发生流变效应。当水压在外伸接触平板上施加压力时，活塞开始向水压方向运动，带动触头运动，使得滑动变阻器阻值变小，感应线圈电压变大，增大磁流变液引着磁场方向发生流变效应，从而增大磁流变液的剪切应力，这时，水压和磁流变液的剪切力达到一个新的平衡，此时，水压的大小与活塞和磁流变液间的剪切力大小相等，根据此原理，该装置可以根据水压大小改变自身的阻尼力，从而达到一个新的平衡，对水压进行实施检测。

本实用新型所述的一种基于磁流变效应的水管水压测量装置的积极效果在于：利用通电线圈会产生磁场，而磁流变液在磁场中其流变特性会在瞬间发生改变，使磁流变液由原来的New ton流体转变为高粘度、低流动性的Bingham流体，这个是一个连续、可逆的过程。通过改变电流的大小可实现磁流变液剪切力的无极调节，直到磁流变液的剪切力与水的压力相等。在整个装置中所需的磁流变液体积只有5mL，而磁流变液的工作温度为-20℃-150℃，剪切屈服应力可达到300Mp，因此，整个装置能够在高温、高压下工作，其结构非常紧凑，响应迅速，可靠性高，造价便宜。

附图说明

图为一种基于磁流变效应的水管水压测量装置的内部结构示意图

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型进一步详细说明。

在图中，本实用新型一种基于磁流变效应的水管水压测量装置，其内部结构是由外伸接触平板1、外伸杆2、磁流变液3、电磁线圈4、螺钉6、蒙盖7、滑动变阻器8、外壳9、隔离圈10、活塞11、触头12、密封圈13、端盖14组成。外伸接触平板1通过外伸杆2和活塞11连接，活塞11开有凹槽，电磁线圈4绕在此凹槽里面，并且通过隔离圈10将其与磁流变液3隔离；蒙盖7、端盖14和外壳9通过螺钉6连接形成一个活动的腔室，连接处采用密封圈13密封，磁流变液3充满于该密封活动腔室内部。滑动变阻器8内置在外壳9的内壁上，其触头12与外伸杆2固连；外伸杆2通过密封圈13和端盖14连接。

利用通电时，电磁线圈4会产生磁场5，而磁流变液3在磁场5中其流变特性会在瞬间发生改变，使磁流变液3由原来的New ton流体转变为高粘度、低流动性的Bingham流体。通过改变电流的大小可实现磁流变液3剪切力的无极调节，直到磁流变液3的剪切力与水的压力15相等。在整个装置中所需的磁流变液3体积只有5mL，而磁流变液3的工作温度为-20℃-150℃，剪切屈服应力可达到300Mp，因此，整个装置能够在高温、高压下工作。

当电磁线圈4通电时，在外壳9、活塞11以及它们的间隙产生磁路5，使磁流变液3发生流变效应。当水压15在外伸接触平板1上施加压力时，活塞11开始向水压方向运动，带动触头12运动，使得滑动变阻器8阻值变小，感应线圈4电压变大，从而增大磁流变液3的剪切应力，达到一个新的平衡，此时，水压15的大小与活塞11和磁流变液3间的剪切力大小相等，根据此原理，该装置可以根据水压15大小改变自身的阻尼力，从而达到一个新的平衡，对水压15进行实施检测。