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原文传递测量磁流变液响应时间的装置及方法

专利名称：	测量磁流变液响应时间的装置及方法
摘要：	本发明提供一种测量磁流变液响应时间的装置，包括用于装载和剪切磁流变液圆盘剪切模块，用于产生磁路经过圆盘剪切模块的磁场的磁场发生模块；用于对磁场发生模块产生的磁场进行导向，使经过圆盘剪切模块的磁场方向垂直于圆盘剪切模块剪切磁流变液的方向的导磁模块，电机，数据采集模块和处理器；本发明适用于高剪切速率下的磁流变液的响应时间测量，在避免离心力引起的磁流变液飞溅和表面弯月效应对检测结果的影响，且可直接测量获取磁流变液本身的响应时间，避免了装置的电气响应时间以及机械响应时间对磁流变液响应时间测量的影响，测量得到的磁流变液响应时间的准确度和可信度高。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	重庆;50
申请人：	重庆大学
发明人：	廖昌荣;李佩;寿梦杰;谢磊
专利状态：	有效
申请日期：	2019-07-16T00:00:00+0800
发布日期：	2019-10-18T00:00:00+0800
申请号：	CN201910642449.0
公开号：	CN110346244A
代理机构：	北京海虹嘉诚知识产权代理有限公司
代理人：	吕小琴
分类号：	G01N11/00(2006.01);G;G01;G01N;G01N11
申请人地址：	400044 重庆市沙坪坝区沙正街174号
主权项：	1.一种测量磁流变液响应时间的装置，其特征在于：包括圆盘剪切模块，用于装载和剪切磁流变液；磁场发生模块，所述磁场发生模块设置于圆盘剪切模块外侧周向，用于产生磁路经过圆盘剪切模块的磁场；导磁模块，所述导磁模块外套于圆盘剪切模块，用于对磁场发生模块产生的磁场进行导向，使经过圆盘剪切模块的磁场方向垂直于圆盘剪切模块剪切磁流变液的方向；电机，所述电机的输出轴与圆盘剪切模块传动连接，用于驱动圆盘剪切模块剪切磁流变液；数据采集模块，用于采集磁场发生模块产生的磁场信号和圆盘剪切模块的扭矩信号；处理器，所述处理器与数据采集模块连接，用于接收数据采集模块采集的磁场信号和扭矩信号，并根据磁场信号和扭矩信号得到磁流变液响应时间。 2.根据权利要求1所述测量磁流变液响应时间的装置，其特征在于：所述圆盘剪切模块包括导磁载液箱和呈圆柱体结构的剪切盘；所述导磁载液箱外壁呈圆柱体结构，所述导磁载液箱内腔壁面呈与导磁载液箱外壁同轴的圆柱体结构；所述剪切盘同轴设置于导磁载液箱的内腔；所述剪切盘与导磁载液箱内腔内壁之间留有间隙，用于容纳磁流变液；所述导磁载液箱顶部设置有可封闭的注液孔，用于向导磁载液箱内腔注入磁流变液。所述剪切盘顶部与电机输出轴传动连接，电机带动剪切盘绕自身轴线转动以剪切位于导磁载液箱内腔的磁流变液。 3.根据权利要求2所述测量磁流变液响应时间的装置，其特征在于：所述剪切盘顶部通过与剪切盘同轴的剪切轴与电机输出轴传动连接；所述剪切轴一端固定在剪切轴的顶部，所述剪切轴另一端密封穿过导磁载液箱的顶部与电机输出轴传动连接；所述电机可驱动剪切轴绕自身轴线转动，从而带动剪切盘剪切位于导磁载液箱内腔的磁流变液。 4.根据权利要求3所述测量磁流变液响应时间的装置，其特征在于：所述磁场发生模块包括线圈和信号发生器；信号发生器与线圈的电流输入端连接，用于为产生并向线圈输送正弦的励磁电流信号；所述线圈设置于圆盘剪切模块外侧周向且线圈绕剪切盘轴线方向绕制，用于产生磁场。 5.根据权利要求4所述测量磁流变液响应时间的装置，其特征在于：所述数据采集模块包括磁场传感器和扭矩传感器；所述磁场传感器的探头设置于线圈产生的磁场的磁路上，用于监测线圈产生的磁场信号；所述扭矩传感器固定设置于电机输出轴上，用于监测剪切盘的扭矩信号；所述磁场传感器与处理器连接，用于将监测的磁场信号发送给处理器；所述扭矩传感器与处理器连接，用于将监测的扭矩信号发送给处理器。 6.根据权利要求5所述测量磁流变液响应时间的装置，其特征在于：所述导磁模块为与圆盘剪切模块同轴且外套于圆盘剪切模块的导磁箱；所述导磁载液箱的外侧壁与导磁箱之间留有用于安装线圈的安装位；所述安装位设置于导磁载液箱外侧周向且位于导磁箱内部；所述线圈固定安装在安装位中；所述剪切轴另一端密封穿过导磁载液箱的顶部后，再穿过导磁箱顶部与电机输出轴传动连接。 7.根据权利要求6所述测量磁流变液响应时间的装置，其特征在于：所述导磁载液箱底部端面与导磁箱的内腔底面之间设置有绝缘隔挡物，用于将导磁载液箱底部端面与导磁箱的内腔底面之间隔离开来。 8.一种测量磁流变液响应时间的方法，其特征在于：包括步骤： S1：通过注液孔向导磁载液箱内腔注满磁流变液，然后将注液孔封闭； S2：启动电机驱动剪切轴绕自身轴线转动，从而带动剪切盘剪切导磁载液箱内的磁流变液；同时，信号发生器产生并向线圈输送正弦的励磁电流信号； S3：磁场传感器持续监测线圈产生的磁场信号，并将磁场信号传输给处理器；扭矩传感器持续监测剪切盘的扭矩信号，并将扭矩信号传输给处理器； S4：处理器根据接收到的磁场信号和扭矩信号，得到磁流变液响应时间。 9.根据权利要求8所述测量磁流变液响应时间的装置，其特征在于：所述步骤S4中磁流变液响应时间的计算公式为： τ0＝\|τ1-τ2\| (1) 其中，τ1为任一磁场信号峰值出现的时间点τ1，τ2为与τ1距离最近的扭矩信号峰值出现的时间点τ2。
所属类别：	发明专利