[发明专利]一种磁流变液流变学特性检测方法与装置

摘要

本发明涉及一种新型的磁流变液流变学特性检测方法，它利用转子圆筒与环形剪切通道相对转动实现对磁流变液的双边剪切作用，通过可控施加径向磁场使磁流变液产生磁流变效应，在此过程中间接检测磁流变液的剪切应力、剪切率和外加磁感应强度，间接检测得到的参数通过RS232接口送入计算机，进行数据处理，绘制在规定磁感应强度和工作温度条件下剪切应力与剪切应变的关系曲线，输出磁流变液的流变学参数。交流电机通过传动带和从动轴驱动转子，利用交流变频器对电机角速度进行控制，实现转子角速度无级可调，以便实现磁流变液的剪切率无级可调。通道中的磁感应强度由励磁电流控制，通过调节励磁电流的大小，实现对剪切通道磁场的无级调节。

主权项

1、一种磁流变液流变学特性检测装置，该装置包括磁场发生器、转子的动力传动机构、双边环形剪切机构、力矩传递组件、磁流变液、测量装置与数据处理系统，其特征为：所述双边环形剪切机构由环形剪切通道和转子圆筒组成，环形剪切通道内注入磁流变液，转子圆筒与环形通道的中心由中心定位钢球控制，中心定位钢球同时控制转子圆筒插入环形剪切通道的深度；所述磁场发生器设置在所述剪切机构的下部，其包括励磁线圈和磁路部分，励磁线圈中励磁电流产生的磁场沿径向通过环形剪切通道，即当转子圆筒旋转使得磁流变液沿周向发生剪切时，所述励磁电流产生的磁场磁通方向与磁流变液剪切的方向垂直，通过改变励磁电流的大小控制磁场强度；所述转子的动力传动机构包括交流变频器、交流电机、主动带轮、传动带、从动带轮、从动轴，从动轴与所述转子圆筒固定连接，使用交流变频器改变输入电源的频率来无级调节交流电机的输出转速，并通过主动带轮、传动带、从动轴带动转子圆筒在所述环形剪切通道中转动，实现转子圆筒对所述磁流变液的剪切角速度无级可调；所述力矩传递组件由传递环，芯轴、下端盘组成，三者固定连接，当磁流变液受到所述转子圆筒的剪切时，转子圆筒的转动力矩通过传递环，芯轴、下端盘，检测装置中的力矩传感器安装在所述下端盘的底部用于测量所述转子圆筒的转动力矩；所述测量装置与数据处理系统包括力矩检测装置、转子圆筒角速度检测装置、磁场检测装置和温度检测装置，分别用于实现对所述转子圆筒的转动力矩、转子圆筒角速度、磁场强度和磁流变液的服役温度检测，所述各检测装置的输出与数据处理系统的输入相连，将检测数据输入至数据处理系统；数据处理系统通过对检测数据的处理和计算得到磁流变液经受的剪切应力值、磁流变液经受的剪切率值、通过磁流变液的磁通密度，结合磁流变液的服役温度检测数据，绘制在规定磁感应强度和工作温度条件下剪切应力与剪切应变的关系曲线，输出磁流变液的流变学参数。