專利名稱：一種轉(zhuǎn)軸式磁流變液性能測試系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種轉(zhuǎn)軸式磁流變液性能測試系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
目前使用的磁流變液性能測試系統(tǒng)的旋轉(zhuǎn)工作部分一般為轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，這類轉(zhuǎn)盤式 測試系統(tǒng)通常采用上下等徑的轉(zhuǎn)盤結(jié)構(gòu)，待測磁流變液置于帶沿的下盤中，轉(zhuǎn)盤由盤軸帶 動旋轉(zhuǎn)，因轉(zhuǎn)盤半徑較大，在較高轉(zhuǎn)速下易導(dǎo)致待測磁流變液溢出；轉(zhuǎn)盤式測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)較 復(fù)雜、通過待測磁流變液的磁場不夠均勻，磁流變液的耗用量較大，轉(zhuǎn)盤的(旋轉(zhuǎn))半徑與 磁流變液的厚度(R/h)比值難以做大。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服現(xiàn)有磁流變液性能測試系統(tǒng)結(jié)構(gòu)復(fù)雜、通過待測磁流變液的磁場不夠均 勻和R/h比值可調(diào)范圍較小以及磁流變液耗用量較大等問題，本發(fā)明提供一種結(jié)構(gòu)簡單、 使用方便、R/h可調(diào)范圍很大、磁流變液耗用量很小的磁流變液性能測試系統(tǒng)。
本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下 —種轉(zhuǎn)軸式磁流變液性能測試系統(tǒng)，其包括有機(jī)架、具有磁屏蔽外殼的空心螺線 管、上軸、下軸、調(diào)速電機(jī)、用于能精密調(diào)節(jié)上下軸軸向間距的升降平臺、用于測量扭矩的扭 矩傳感器、測量磁場強(qiáng)度的霍爾元件和測量溫度的溫度傳感器，用于改變調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速和 采集各傳感器信號并控制各運(yùn)動機(jī)構(gòu)以及對通入空心螺線管中的電流值進(jìn)行調(diào)節(jié)的測控 模塊。 空心螺線管固定在機(jī)架中部的螺線管升降機(jī)構(gòu)上。上軸和下軸分別向下和向上伸 進(jìn)空心螺線管中。所述空心螺線管是由導(dǎo)線繞成的圓筒形線圈。 下軸是由非導(dǎo)磁金屬材料制成，下軸頂部有用于盛放待測磁流變液的平底盲孔， 而在平底盲孔底部以下的下軸部分為空心軸結(jié)構(gòu)，在平底盲孔的孔底的背面即空心軸結(jié)構(gòu) 的頂面固定有測量磁場強(qiáng)度的霍爾元件和測量溫度的溫度傳感器；下軸下端通過連軸器與 扭矩傳感器連接后固定在可精密調(diào)節(jié)其軸向位置的升降平臺上(精密升降平臺為現(xiàn)有成 熟技術(shù)，此處不再贅述)。 上軸的下端向下也伸進(jìn)所述空心螺線管中，與下軸位于同一軸線上，上軸外徑小 于下軸平底盲孔的內(nèi)徑，并在兩者之間留有轉(zhuǎn)動間隙，上軸的上端則通過連軸器與減速器 的傳動軸連接，減速器連接調(diào)速電機(jī)。 本發(fā)明的磁流變液性能測試系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有以下優(yōu)點 (1)測量扭矩的扭矩傳感器位于外殼帶磁屏蔽的螺線管以外，不會受到螺線管磁
場力的影響，能夠較方便準(zhǔn)確地測定其扭矩大小；而快速響應(yīng)溫度傳感器置于待測磁流變
液容器的底部，故能實時反映待測磁流變液當(dāng)前的溫度，從而獲得磁流變液在不同溫度條
件下的性能指標(biāo)。
(2)由于待測磁流變液全部被置于磁場分布均勻的外殼帶磁屏蔽螺線管的中部，保證了測量精度。
(3)上、下兩軸的半徑較小，可以在較高轉(zhuǎn)速條件下測試磁流變液的性能指標(biāo)。
(4)借助精密升降平臺，可使磁流變液的厚度h值從0起調(diào)，使上軸半徑R與磁流 變液厚度h的比值連續(xù)可調(diào)，有助于提高系統(tǒng)分辨率、靈敏度和減少磁流變液的耗用量。


圖1是本發(fā)明的一種具體實施方式
的結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是圖1的局部放大圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖詳細(xì)說明本發(fā)明的結(jié)構(gòu) 圖1中，安裝在機(jī)架12上的調(diào)速電機(jī)和減速器1的輸出傳動軸2通過聯(lián)軸器3與 上軸4相聯(lián)，下軸5則通過聯(lián)軸器3與測量扭矩的扭矩傳感器10相聯(lián)，扭矩傳感器10固定 在精密升降平臺11上，而空心螺線管6則固定在螺線管升降機(jī)構(gòu)13上，待測磁流變液7盛 放在下軸5頂部的平底盲孔內(nèi)，并置于空心螺線管6中部?？招穆菥€管6具有磁屏蔽外殼。 測控模塊19通過螺線管電源線20、螺線管升降機(jī)構(gòu)控制線14、精密升降平臺控制線15、調(diào) 速電機(jī)控制線18、信號線16、霍爾元件和快速響應(yīng)溫度傳感器信號線17對各運(yùn)動機(jī)構(gòu)進(jìn)行 控制和對通入空心螺線管中的電流值進(jìn)行調(diào)節(jié)，并對整個系統(tǒng)的各傳感器進(jìn)行數(shù)據(jù)采集。
圖2中，測量磁場強(qiáng)度的霍爾元件9與快速響應(yīng)溫度傳感器8置于下軸5空心軸 的頂部，待測磁流變液7盛放在下軸5頂部的平底盲孔內(nèi)，置于上軸4與下軸5間，上軸4 與下軸5在同一軸線上，上軸外徑小于下軸平底盲孔的內(nèi)徑并留有轉(zhuǎn)動間隙。
本系統(tǒng)的操作過程如下 在設(shè)定待測磁流變液的厚度后，精密升降平臺11帶動扭矩傳感器10和下軸5下 降，在下軸5的平底盲孔內(nèi)加入適量磁流變液(由待測磁流變液的厚度確定)，再將精密升 降平臺11上升到預(yù)定位置，即可開始測試。在測試時可通過測控模塊19控制調(diào)速電機(jī)和 減速器1來調(diào)節(jié)上軸4的轉(zhuǎn)速，可調(diào)節(jié)通入空心螺線管6中的電流來獲得不同的磁場強(qiáng)度， 在調(diào)節(jié)好實驗環(huán)境的溫度后，即可測定磁流變液在不同轉(zhuǎn)速、磁場強(qiáng)度和溫度條件下的性 能指標(biāo)。
權(quán)利要求
一種轉(zhuǎn)軸式磁流變液性能測試系統(tǒng)，其包括有機(jī)架、上軸、下軸、調(diào)速電機(jī)和與之相連的減速器、用于能精密調(diào)節(jié)上下軸軸向間距的升降平臺、用于測量扭矩的扭矩傳感器、測量磁場強(qiáng)度的霍爾元件和測量溫度的溫度傳感器、用于改變調(diào)速電機(jī)轉(zhuǎn)速和采集各傳感器信號并控制各運(yùn)動機(jī)構(gòu)的測控模塊；其特征在于，其還包括具有磁屏蔽外殼的空心螺線管，所述空心螺線管固定在機(jī)架中部的螺線管升降機(jī)構(gòu)上，測控模塊通過螺線管電源線連接螺線管，對通入空心螺線管中的電流值進(jìn)行調(diào)節(jié)；上軸和下軸分別向下和向上伸進(jìn)空心螺線管中；所述下軸是由非導(dǎo)磁金屬材料制成，其上端伸到空心螺線管中部，下軸頂部有用于盛放待測磁流變液的平底盲孔，而在平底盲孔底部以下的下軸部分為空心軸結(jié)構(gòu)，在平底盲孔的孔底的背面即空心軸結(jié)構(gòu)的頂面固定有測量磁場強(qiáng)度的霍爾元件和測量溫度的溫度傳感器；下軸下端通過連軸器與扭矩傳感器連接后固定在可精密調(diào)節(jié)其軸向位置的升降平臺上；所述上軸采用非導(dǎo)磁金屬材料或?qū)Т沤饘俨牧现瞥桑湎露讼蛳乱采爝M(jìn)所述空心螺線管中，與下軸在同一軸線上，上軸外徑小于下軸平底盲孔的內(nèi)徑，并在兩者之間留有轉(zhuǎn)動間隙，上軸的上端則通過連軸器與機(jī)架上的減速器的傳動軸連接。
全文摘要
本發(fā)明涉及測量磁流變液性能的儀器。它包括帶磁屏蔽的螺線管電磁線圈、上、下軸以及用于測量扭矩的扭矩傳感器、測量磁場強(qiáng)度的霍爾元件和測量實時溫度的快速響應(yīng)溫度傳感器。下軸頂部有用于盛放待測磁流變液的平底盲孔，平底盲孔底部的空心軸內(nèi)還固定有測量磁場強(qiáng)度的霍爾元件和測量溫度的快速響應(yīng)溫度傳感器，下軸通過連軸器與扭矩傳感器相連并固定在精密機(jī)械升降平臺上；上軸通過連軸器與傳動軸連接，由傳動軸帶動上軸作旋轉(zhuǎn)運(yùn)動。上、下兩軸在同一軸線上。本裝置的磁場分布均勻，測量精度高，R/h比值可調(diào)范圍大，磁流變液耗用量小。
文檔編號G01N11/14GK101701894SQ20091019129
公開日2010年5月5日 申請日期2009年10月30日 優(yōu)先權(quán)日2009年10月30日
發(fā)明者譚和平, 譚曉婧 申請人:譚曉婧