一种磁流变液剪切屈服应力测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种磁流变液剪切屈服应力测量装置，包括固定架、升降台、磁感应传感器、储液槽、永磁铁和线圈；其中，绳的一端依次与拉力传感器和提拉块相连，绳的另一端与加载装置相连，加载装置通过绳向提拉块施加竖直方向的力，使其可在储液槽的垂直方向运动，剪切磁流变液；储液槽设于升降台上，其可在竖直方向运动，使得提拉块剪切磁流变液，且在储液槽的两侧及下方分别设有永磁铁、线圈和磁感应传感器，拉力传感器和磁感应传感器均与数据采集系统相连，并经分析处理后显示。本实用新型专利技术的测量装置可测得不同大小的剪切屈服应力，适用范围广，精度高，结果清晰、直观。

A device for measuring shear yield stress of MR fluid

The utility model discloses a magnetorheological fluid shear yield stress measuring device, which comprises a fixed frame, a lifting platform, a magnetic induction sensor, a liquid storage tank, a permanent magnet and a coil, wherein one end of the rope is successively connected with a pull sensor and a pull block, the other end of the rope is connected with a loading device, and the loading device applies a force in a vertical direction to the pull block through the rope, so that it can be in the storage tank. The reservoir is set on the lifting platform, which can move in the vertical direction, so that the lifting block can shear the magnetorheological fluid, and there are permanent magnets, coils and magnetic induction sensors on both sides and below the reservoir, which are connected with the data acquisition system and displayed after analysis and processing. The measuring device of the utility model can measure the shear yield stress of different sizes, has the advantages of wide application range, high precision, clear and intuitive results.

【技术实现步骤摘要】
一种磁流变液剪切屈服应力测量装置
本专利技术涉及一种测量装置，具体涉及一种磁流变液剪切屈服应力测量装置，该装置用于测量磁流变液的剪切屈服应力。
技术介绍
磁流变液是一种新型智能材料，它的特殊性在于其特别的流变性，在外部磁场作用下，原本液体状的磁流变液会发生突变，瞬间可以形成类固体状态，出现刺状突起，体现出其类固体力学性质；在除去外加磁场的情况下，磁流变液瞬间从类固体状又还原为可流动的液体状。响应时间为毫秒量级，因此，磁流变液这种流变性的特殊性质，在汽车悬架、工程结构、振动控制等领域具有重要的应用前景。剪切屈服应力是衡量磁流变液性能的一个重要指标，表示在某一磁感应强度下磁流变液在外力作用下由类固态性质向液体性质转变时的应力，当剪切应力小于剪切屈服应力时，表现出类似固体的性质，磁流变液在外力作用下产生变形，当剪切应力大于剪切屈服应力时，磁流变液表现出液体的流动性。剪切屈服应力是磁流变液的主要参数之一，正确测试磁流变液的剪切屈服应力对磁流变液的理论研究、磁流变液的制备以及磁流变液元器件的研制和设计有十分重要的意义。由于现在磁流变液适用的场合越来越多，而且所需的剪切力的大小也不一致，之前的装置不能精确的测得剪切屈服应力的大小，如手动或用砝码天平测量，均存在一定的误差。
技术实现思路
为了解决上述问题，本专利技术提供了一种磁流变液剪切屈服应力测量装置。本专利技术的技术方案如下：一种磁流变液剪切屈服应力测量装置，包括固定架、升降台、匀强可调磁场发生装置、磁感应传感器和盛放磁流变液的储液槽，所述的匀强可调磁场发生装置包括永磁铁和线圈；其中，所述的固定架上设有定滑轮，沿所述的定滑轮穿设有绳，绳的一端依次与拉力传感器和提拉块相连，绳的另一端与加载装置相连，所述的加载装置通过绳向所述的提拉块施加竖直方向的力，使其可在所述的储液槽的垂直方向运动，剪切磁流变液；所述的储液槽设于所述的升降台上，其可在竖直方向运动，使得所述的提拉块剪切磁流变液，且在所述的储液槽的两侧串设有若干对所述的永磁铁，并在下方设有所述的线圈，所述的线圈与外部电源相连，所述的磁感应传感器设于所述的储液槽与所述的线圈之间；所述的拉力传感器和所述的磁感应传感器均与数据采集系统相连，并经分析处理后，显示电流、磁感应强度及剪切屈服应力。在本专利技术的一实施例，所述的加载装置包括电机和控制所述的电机运转的电机驱动器，所述的电机驱动器与计算机相连。在本专利技术的一实施例，所述的数据采集系统与所述的计算机相连。在本专利技术的一实施例，所述的储液槽为设在储液框架上的凹槽，所述的储液框架设在所述的升降台上，所述的线圈设于所述的储液框架的底部，且所述的储液槽与所述的线圈之间留有空间及间隙，所述的磁感应传感器设在该间隙。在本专利技术的一实施例，在所述的储液槽的内侧面设有绕其一周的矩形槽。在本专利技术的一实施例，所述的储液槽的长为70mm，高为62mm，宽为32mm，且侧壁和底面的厚度均为6mm。在本专利技术的一实施例，所述的定滑轮的数量为两个，水平平行地设在所述的固定架上。在本专利技术的一实施例，所述的固定架为倒L型架，竖直向的支架固定在基座上，水平向的支架设有所述的定滑轮。在本专利技术的一实施例，所述的升降台与液压装置相连，所述的液压装置设在基座上。与现有技术相比，本专利技术的有益效果如下：本专利技术的一种气压式自动夹紧治具，本专利技术在提拉块与磁流变液发生相对运动的方向上设有两个不同方向的施加力，具体而言，在储液槽的上方设有与提拉块相连的加载装置，向上提升提拉块，使提拉块与磁流变液发生相对运动，其中，通过该加载装置施加在提拉块的力，可由拉力传感器测得，由此测得磁流变液的剪切屈服应力，该加载装置的施加力可控，因此适合用于测量剪切屈服应力大的磁流变液；在储液槽的下方设有升降台，当升降台向下运动时，储液槽也随之向下运动，提拉块与磁流变液发生相对运动，从而由拉力传感器测得剪切屈服应力，因此适合用于测量剪切屈服应力小的磁流变液，所以，本专利技术的测量装置可测得不同大小的剪切屈服应力，适用范围广，通过拉力传感器测得的剪切屈服应力精度高，通过该加载装置控制施加力，使提拉块受到均匀的拉力，使拉力传感器更加充分有效地测出瞬时的拉力传感器上剪切力的变化，能够更加精密准确的测得屈服剪切应力。同时，外部电源、磁感应传感器和拉力传感器均与数据采集系统相连，因此，通过线圈的电流、在磁流变液上的磁感应强度以及剪切应力经数据采集系统分析处理，可在显示装置上显示，结果清晰、直观。此外，改变经过线圈的励磁电流，可为磁流变液提供不同的磁感应强度，并针对同一磁流变液，得到不同的剪切屈服力，据此，得到励磁电流、磁感应强度及剪切屈服力三者之间的关系。因此，本专利技术使用升降式来解决这一难题，当剪切力较大时适用于电动机带动提拉块上升，当适用于微量的剪切力场合时，就用液压下降的方式。附图说明图1为本专利技术实施例的一种磁流变液剪切屈服应力测量装置的结构示意图；图2为磁感线闭合回路示意图；图3为储液槽51的剖视图；图4为测得的磁感应强度分析处理的原理示意图。图中标记：1-固定架、101-竖直向的支架、102-水平向的支架、2-升降台、3-匀强可调磁场发生装置、31-永磁铁、32-线圈、4-磁感应传感器、5-储液框架、51-储液槽、511-矩形槽、52-空间、53-间隙、6-磁流变液、7-定滑轮、8-绳、9-拉力传感器、10-提拉块、11-加载装置、111-电机、112-电机驱动器、12-数据采集系统、13-计算机、14-液压装置、15-基座、16-铝片。具体实施方式为使本专利技术的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本专利技术。但是本专利技术能够以很多不同于在此描述的其他方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本专利技术内涵的情况下做类似推广，因此本专利技术不受下面公开的具体实施的限制。需要说明的是，本专利技术实施例中所有方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后……)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。在本专利技术中，除非另有明确的规定和限定，术语“连接”、“固定”等应做广义理解，例如，“固定”可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是焊接连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本专利技术中的具体含义。另外，在本专利技术中如涉及“第一”、“第二”等的描述仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示其相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。另外，各个实施例之间的技术方案可以相互结合，但是必须是以本领域普通技术人员能够实现为基础，当技术方案的结合出现相互矛盾或无法实现时应当认为这种技术方案的结合不存在，也不在本专利技术要求的保护范围之内。参见图1所示，本专利技术的实施例的一种磁流变液剪切屈服应力测量装置，该装置既可测剪切屈服应力大的磁流变液，又可测剪切屈服应力小的磁流变液，适用范围广，同时在线控制，数本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁流变液剪切屈服应力测量装置，其特征在于，包括固定架、升降台、匀强可调磁场发生装置、磁感应传感器和盛放磁流变液的储液槽，所述的匀强可调磁场发生装置包括永磁铁和线圈；其中，所述的固定架上设有定滑轮，沿所述的定滑轮穿设有绳，绳的一端依次与拉力传感器和提拉块相连，绳的另一端与加载装置相连，所述的加载装置通过绳向所述的提拉块施加竖直方向的力，使其可在所述的储液槽的垂直方向运动，剪切磁流变液；所述的储液槽设于所述的升降台上，其可在竖直方向运动，使得所述的提拉块剪切磁流变液，且在所述的储液槽的两侧串设有若干对所述的永磁铁，并在下方设有所述的线圈，所述的线圈与外部电源相连，所述的磁感应传感器设于所述的储液槽与所述的线圈之间；所述的拉力传感器和所述的磁感应传感器均与数据采集系统相连，并经分析处理后，显示电流、磁感应强度及剪切屈服应力。

【技术特征摘要】
1.一种磁流变液剪切屈服应力测量装置，其特征在于，包括固定架、升降台、匀强可调磁场发生装置、磁感应传感器和盛放磁流变液的储液槽，所述的匀强可调磁场发生装置包括永磁铁和线圈；其中，所述的固定架上设有定滑轮，沿所述的定滑轮穿设有绳，绳的一端依次与拉力传感器和提拉块相连，绳的另一端与加载装置相连，所述的加载装置通过绳向所述的提拉块施加竖直方向的力，使其可在所述的储液槽的垂直方向运动，剪切磁流变液；所述的储液槽设于所述的升降台上，其可在竖直方向运动，使得所述的提拉块剪切磁流变液，且在所述的储液槽的两侧串设有若干对所述的永磁铁，并在下方设有所述的线圈，所述的线圈与外部电源相连，所述的磁感应传感器设于所述的储液槽与所述的线圈之间；所述的拉力传感器和所述的磁感应传感器均与数据采集系统相连，并经分析处理后，显示电流、磁感应强度及剪切屈服应力。2.根据权利要求1所述的磁流变液剪切屈服应力测量装置，其特征在于，所述的加载装置包括电机和控制所述的电机运转的电机驱动器，所述的电机驱动器与计算机相连。3.根据权利要求2所述的磁流变液剪切屈服应力测量装置，其特征...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘旭辉，丁志娟，孙璐婵，蒲美玲，付泽民，罗启文，简震，张远方，
申请(专利权)人：上海应用技术大学，上海牛甲机电科技有限公司，
类型：新型
国别省市：上海,31