[发明专利]磁性液体磁化粘度测试方法与装置

摘要

一种磁性液体磁化粘度测试方法与装置，采用永磁环作磁源、约束磁场由弱至强连续可调，通过永磁环在内导磁定子、外导磁定子和导磁转子所围成的空腔内上下移动，使得上极靴环与导磁转子、内导磁定子之间形成二个径向可调间隙，构成充磁回路和漏磁回路，进而调整施加在磁性液体材料上的磁场强度，启动调速电机后通过导磁转子转动使磁性液体材料受到剪切，粘度特性转换为剪切力并以扭矩M形式被扭矩测试装置测定；通过磁通测量装置测得磁通量，最后按公式算出磁化粘度和通磁密度。本发明弱磁场可调节至趋近于零的水平，且对磁性液体形成剪切作用的转子惯性小，回转半径大，调节方便，更适合于低温、弱磁场条件下磁性液体的粘温曲线及磁粘曲线的测量。

主权项

一种磁性液体磁化粘度测试方法，其特征在于包括以下步骤：1)设定磁性液体磁化粘度测试装置的轴向恒定间隙为δ，轴向恒定间隙中心半径为R，轴向恒定间隙的圆柱面高度为h；2)在磁性液体磁化粘度测试装置的轴向恒定间隙内通过管路注入磁性液体材料样品；3)通过永磁环及其上、下极靴环相对转轴作上下连续移动来调整上极靴环与导磁转子之间的第一径向可调间隙以及上极靴环与内导磁定子之间的第二径向可调间隙，进而调整磁回路的磁通量φ，进而调整轴向恒定间隙内施加在磁性液体材料上的磁场强度，当上极靴环上移到靠近导磁转子的位置时，充磁回路起主要导磁作用，轴向恒定间隙内的磁场变强；当上极靴环下移到靠近内导磁定子时，漏磁回路起主要导磁作用，轴向恒定间隙内的磁场变弱，并趋近于零；4)启动调速电机，通过扭矩与转速测试装置、转轴带动导磁转子转动，使轴向恒定间隙内的磁性液体材料受到剪切作用，材料样品的粘度特性转换为剪切力并以扭矩M的形式被扭矩测试装置测定；5)通过下列公式(I)计算得到磁性液体材料样品的磁化粘度η，η=τdv/dx=F/ARω/δ=M/2πR2hRω/δ=Mδ2πR3hω---(I)]]>其中η为材料样品磁化粘度，δ为轴向恒定间隙大小，R＝r+δ/2为轴向恒定间隙中心半径，r为导磁转子半径，h为轴向恒定间隙园柱面高度，ω为导磁动环转动角速度，M为导磁动环转动扭矩，τ为材料样品所受剪应力，为速度梯度，F为扭转力，A为恒定间隙柱面面积；所述磁性液体磁化粘度测试装置，包括调速电机、支承在轴承中的转轴以及连接在转轴上的扭矩与转速测试装置，所述转轴上通过紧固件从内至外连接有可随转轴转动的无磁定心转子和导磁转子，内导磁定子和外导磁定子通过轴承与导磁转子和转轴同心定位，内导磁定子、外导磁定子和导磁转子所围成的空腔内设置有可相对于转轴作上、下移动的永磁环，永磁环的上下两端分别设置有上、下极靴环，外导磁定子与导磁转子之间形成注入被测磁性液体的轴向恒定间隙，上极靴环与导磁转子之间形成第一径向可调间隙，上极靴环与内导磁定子之间形成第二径向可调间隙，永磁环及其上、下极靴环与外导磁定子、导磁转子、恒定间隙及第一径向可调间隙一起构成充磁回路；永磁环及其上、下极靴环与内导磁定子及其第二径向可调间隙一起构成漏磁回路；并在外导磁定子内壁上、靠近导磁转子的位置设有电磁感应线圈。