[实用新型]纳米流体切削液热物理性质参数集成在线测量系统

权利要求书

1.纳米流体切削液热物理性质参数集成在线测量系统，其特征在于，由气路系统、液路系统、纳米流体导热系数测量装置、纳米流体切削液对流换热系数及流体/工件能量比例系数测量装置以及磨削力及磨削温度测量装置或铣削力及铣削温度组成；所述的纳米流体导热系数测量装置位于所述的液路系统中，包括相连通的玻璃管I、玻璃管II，在玻璃管I中安装长铂丝，玻璃管II中安装短铂丝，长铂丝、短铂丝既作为加热线源又作为测温元件；且安装长铂丝的玻璃管设有纳米流体入口和纳米流体出口，且纳米流体入口和纳米流体出口各自通过一个单向阀与液路系统相连；所述的气路系统为液路系统中的纳米流体提供压力，且液路系统引出两个喷嘴，喷嘴I喷出的纳米流体气雾喷到工件I表面，组成纳米流体对流换热系数及流体/工件能量比例系数测量装置；喷嘴II喷出的纳米流体气雾喷到工件II表面，组成磨削力及磨削温度测量装置。

2.如权利要求1所述的纳米流体切削液热物理性质参数集成在线测量系统，其特征在于，所述的气路系统包括依次连接的空气压缩机、过滤器、储气罐、调压阀II、节流阀II、涡轮流量计II。

3.如权利要求1所述的纳米流体切削液热物理性质参数集成在线测量系统，其特征在于，所述的液路系统包括依次连接的纳米流体储液罐、液压泵、调压阀I、节流阀I、涡轮流量计I、单向阀I、单向阀II组成液路；所述的单向阀I与纳米流体导热系数测量装置的纳米流体入口相连，所述的单向阀II与纳米流体导热系数测量装置的纳米流体出口相连。

4.如权利要求3所述的纳米流体切削液热物理性质参数集成在线测量系统，其特征在于，所述玻璃管I与玻璃管II通过连接口I和连接口II由胶皮管连接；打开单向阀I，纳米流体由单向阀I流出后由纳米流体入口进入玻璃管II，再经连接口II、胶皮管、连接口I进入玻璃管I；此时单向阀II关闭，纳米流体只能流入导热系数测量装置而不能流出；测量温度差之后打开单向阀II，纳米流体由纳米流体出口流出。

5.如权利要求1所述的纳米流体切削液热物理性质参数集成在线测量系统，其特征在于，所述的纳米流体导热系数测量装置中的长铂丝和短铂丝的温度差，采用惠斯通电桥精确测量。

6.如权利要求1所述的纳米流体切削液热物理性质参数集成在线测量系统，其特征在于，

所述纳米流体切削液对流换热系数及流体/工件能量比例系数测量装置包括绝热装置、加热板和两热电偶，所述的加热板水平放置在所述的绝热装置中，在加热板上设有工件I，将两热电偶固定在工件I的通孔中并放在加热板上表面，两热电偶通过加热板的边缘后分别引入绝热装置底壁的两通孔中。

7.如权利要求6所述的纳米流体切削液热物理性质参数集成在线测量系统，其特征在于，所述绝热装置为一个长方体，其侧壁、底壁及绝热装置端盖均由氧化铝陶瓷及碳纳米管形成的复合材料制成；该复合材料以氧化铝陶瓷为基体，碳纳米管为填充物经等离子体烧结而成；其中碳纳米管垂直于热量传递的方向排布，即碳纳米管垂直于绝热侧壁、底壁及绝热装置端盖的厚度方向而排列。

8.如权利要求6所述的纳米流体切削液热物理性质参数集成在线测量系统，其特征在于，所述的喷嘴I、喷嘴II结构相同，均由定位卡，中间套，喷嘴体组成，定位卡下端球形半径、中间套上端球形孔及下端球形半径及喷嘴体的上端球形孔半径相等；定位卡下端球形可装在中间套上端球形孔中，中间套下端球形可装在喷嘴体的上端球形孔中。

9.如权利要求1所述的纳米流体切削液热物理性质参数集成在线测量系统，其特征在于，所述磨削力及磨削温度测量装置，包括热电偶Ⅲ、热电偶Ⅳ和磨削测力仪；采用热电偶精确测量纳米粒子射流微量润滑条件下工件表面温度，采用磨削测力仪测量磨削力；所述的磨削测力仪平台由一块整体构件与两个压电石英晶体三维力传感器构成，可将磨削过程中工件受到的磨削力分解为空间相互正交的三个分力。

10.如权利要求1所述的纳米流体切削液热物理性质参数集成在线测量系统，其特征在于，所述的铣削力及铣削温度测量装置，其包括压电测力晶组、电极引线、导线连接块、高压电转换装置；所述的压电测力晶组安装在莫氏主轴下端随着主轴以及刀具一起旋转；电极引线通过所述的导线连接块固定后与高压电转换装置相连，高压电转换装置固定不动。