[发明专利]一种磁流变液沉降速率检测装置及检测方法

说明书

本发明公开了一种磁流变液沉降速率检测装置及检测方法，该装置包括激光发射器、硅光二极管、电机、磁流变液容器、底座、电机控制装置、数据处理装置和计算机；S1、将磁流变液注入磁流变液容器的内筒和外筒的间隙中，注入完成后，记录此时磁流变液在容器内的高度，记录开始沉降的时间；S2、利用激光发射器扫描测量磁流变液，从磁流变液的上液面开始，得到初始时刻磁流变液的透光强度，电机带动激光发射器向下移动扫描，硅光二极管同时相对移动，直至磁流变液容器底部，采集磁流变液的透光强度；S3、将测得的透光强度输入至计算机，进行处理、作图。本发明的测试装置结构简单，在测量过程中不会对磁流变液增加外部的干扰，准确度高。

技术领域

本发明涉及磁流变液沉降特性测量领域，具体涉及一种磁流变液沉降速率检测装置及检测方法。

背景技术

磁流变液是一种性能优良的智能材料，是分散在载体流体中的可磁化微粒的悬浮液，其流变特性在磁场作用下发生显著变化。磁流变液主要应用在需要快速、连续和可逆流变特性的装置中，被广泛地应用于减震、抛光、建筑、汽车等领域。

由于磁性颗粒和载体流体之间的高密度失配而发生的沉降限制了磁流变液的广泛应用。磁流变液的沉降速度以及沉降稳定性问题始终是难以避免的，故此对磁流变液沉降速率性能评价显得尤其重要。目前对磁流变液沉降速率的检测方法常使用观察法、沉降电势检测法、电感法、电容法等。CN106596660A和CN106546517A采用电容法可以获得磁流变液的沉降性能，但也会引入水平磁场对磁流变液沉降进行干扰，出现测量误差；CN109709156A采用测量磁流变液横向的电阻来测量沉降性能，但是在测量过程中会引入电场的干扰，影响磁流变液的自然沉降，产生测量的误差；沉降电势检测法、电感法等方法测量方法复杂，容易对沉降过程中的磁流变液产生干扰，不能准确地测量出沉降速率。

发明内容

本发明的目的是提供一种磁流变液沉降速率检测装置，能够在未对磁流变液体进行干扰的情况下对磁流变液沉降速率进行测量。

本发明的另一目的是提供基于上述磁流变液沉降速率检测装置的检测方法。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：一种磁流变液沉降速率检测装置，包括激光发射器、硅光二极管、电机、磁流变液容器、底座、电机控制装置、数据处理装置和计算机；

所述磁流变液容器设置在所述底座上，所述磁流变液容器为中空圆柱体，包括同心设置的内筒和外筒，内筒和外筒之间的间隙顶部设置有磁流变液注入口，所述激光发射器位于磁流变液容器的外部，所述硅光二极管位于磁流变液容器的内筒中并紧贴内筒壁，激光发射器与硅光二极管平行设置，硅光二极管对齐于内筒的激光接收处，在激光发射器未扫描的外筒壁和硅光二极管未接收的内筒壁处分别涂覆黑色吸光涂料，所述激光发射器与所述硅光二极管的一端分别连接所述电机，所述激光发射器与所述硅光二极管的另一端分别连接所述数据处理装置，所述电机与所述电机控制装置连接，所述数据处理装置与所述电机控制装置分别连接计算机。

优选的，所述激光发射器为波长为1.9μm的激光器。

优选的，所述激光发射器和所述硅光二极管分别固定在一往复丝杠上，并可沿往复丝杠上下移动。

优选的，所述磁流变液容器通过支架固定。

本发明还提供基于上述磁流变液沉降速率检测装置的检测方法，包括以下步骤：

S1、将经过超声分散的磁流变液通过磁流变液注入口注入磁流变液容器的内筒和外筒的间隙中，磁流变液注入完成后，记录此时磁流变液在容器内的高度，记录开始沉降的时间；

S2、利用激光发射器扫描测量磁流变液，从磁流变液的上液面开始扫描，得到初始时刻磁流变液的透光强度，电机带动激光发射器向下移动扫描，硅光二极管同时相对移动，直至磁流变液容器底部，电机控制装置控制电机的转速和时间间隔，数据处理装置采集磁流变液的透光强度；