[发明专利]一种磁流变液响应特性测试装置及其方法

说明书

本发明涉及一种磁流变液响应特性测试装置及其方法，包括C型导磁体和缠绕在C型导磁体上的励磁线圈，励磁线圈两端与电流源连接，C型导磁体开口处的两端端面上设置有绝缘涂层以及贴着绝缘涂层的导电片，C型导磁体的开口处还设置有位于两导电片之间框体，框体上侧和下侧被两导电片封住，框体内设置有位于两导电片之间的磁流变液，C型导磁体的开口处还设置有位于框体旁侧的高斯计，高斯计与框体之间留有间距。本发明磁流变液响应特性测试装置成本低、操作简单、使用方便，实验结果可靠；由于电流速度远大于磁流变液中铁磁性颗粒在磁场下的运动速度，因此用其导电性来评价响应性能具有较高的精度。

技术领域

本发明涉及一种磁流变液响应特性测试装置及其方法。

背景技术

磁流变液（Magnetorheological Fluid）是一种智能材料，其主要由微米级导磁性的颗粒（如羰基铁粉）、非导磁性的载液和相应的添加剂组成。在自然状态下，磁流变液呈现出一般牛顿流体的性质，而当从外部对磁流变液施加一定的磁场后，磁流变液将转化呈类固体的状态，这称为磁流变液的流变效应。因为这种特殊的性质，使得磁流变液近年来得到了极大的关注，利用磁流变液制成的设备例如磁流变阻尼器、磁流变制动器、抛光装置等开始广泛应用于各个领域。

磁流变液在外部磁场的作用下其内部的铁磁性颗粒将顺着磁场方向形成链状结构，该成链过程时间极短（毫秒级别）且成链过程受到如颗粒大小、颗粒浓度、载液粘度、添加剂等诸多因素影响极为复杂，无法用一般的研究方法去观测其成链过程的各种状态。倘若使用显微设备配合高速摄像机进行实验，则整个实验装置复杂且无法给出具有明确理论指导价值的实验数据。

发明内容

有鉴于此，本发明的目的是提供一种结构简单，成本低，使用方便的磁流变液响应特性测试装置及其方法。

本发明采用以下方案实现：一种磁流变液响应特性测试装置，包括C型导磁体和缠绕在C型导磁体上的励磁线圈，励磁线圈两端与电流源连接，C型导磁体开口处的两端端面上设置有绝缘涂层以及贴着绝缘涂层的导电片， C型导磁体的开口处还设置有位于两导电片之间框体，框体上侧和下侧被两导电片封住，框体内设置有位于两导电片之间的磁流变液，C型导磁体的开口处还设置有位于框体旁侧的高斯计，高斯计与框体之间留有间距。

进一步的，所述励磁线圈其中一端还连接有第一无感电阻，两个导电片之间连接有导线，所述导线上设置有电压源和第二无感电阻；还包括用以检测第一无感电阻、第二无感电阻和高斯计三者电压信号变化情况的示波器，所述高斯计经信号转换器与示波器相连接。

进一步的，所述C型导磁体由硅刚片叠加而成，相邻两片硅钢片通过中间的绝缘树脂粘接在一起。

本发明另一技术方案：一种磁流变液响应性能测试方法，采用如上所述的磁流变液响应特性测试装置，电流源产生的电流流经第一无感电阻通入励磁线圈时将在C型导磁体内部产生感应磁场，感应磁场被约束在导磁体内部并垂直穿出导磁体的一个开口端面，并按先后顺序分别穿过绝缘涂层、导电片、磁流变液、高斯计、导电片和绝缘涂层，最后从导磁体的另一个开口端面垂直穿入回到导磁内部而形成完整的磁回路，利用示波器比较第一无感电阻、第二无感电阻和高斯计三者的电压信号变化情况，通过磁流变液导电性能的变化情况同步反映其成链过程的特点。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：本发明磁流变液响应特性测试装置成本低、操作简单、使用方便，实验结果可靠；由于电流速度远大于磁流变液中铁磁性颗粒在磁场下的运动速度，因此用其导电性来评价响应性能具有较高的精度；可广泛应用于磁流变液响应特性和内部成链状态的研究。

为使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下将通过具体实施例和相关附图，对本发明作进一步详细说明。

附图说明

图1是本发明实施例构造示意图；

图2是本发明的测试流程图；