(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 202210534842.X (22)申请日 2022.05.17 (71)申请人 重庆大学 地址 400044 重庆市沙坪坝区正 街174号 (72)发明人 浮洁　邹文康　余淼　甘如饴　 李金山　罗磊　 (74)专利代理 机构 北京海虹嘉诚知识产权代理 有限公司 1 1129 专利代理师 胡博文 (51)Int.Cl. G01N 3/24(2006.01) G01N 3/02(2006.01) G01D 21/02(2006.01) (54)发明名称 高剪切速率下磁敏智能材料多物理量测试 装置 (57)摘要 一种高剪切速率下磁敏智能材料多物理量 测试装置， 包括装料组件、 测试组件和箱 体， 所述 装料组件安装于箱体内并有一腔体用于装盛待 测磁敏智能材料， 所述测试 组件安装于装料组件 腔体内并在腔体内形成磁场， 所述箱 体具有动力 输出功能， 能够在一定磁场条件下， 对待测磁敏 智能材料施加旋转剪切作用， 然后通过测试组件 接收此过程中的多物理量测试信号。 本发明可以 测试速度、 磁场和温度场下磁敏智能材料的力学 参数， 同时装置的测量范围能覆盖低剪切速率区 域和高剪切速率区域， 有助于研究磁敏智能材料 在不同温度、 磁场及高剪切速率下的非线性流变 特性与机理， 进而为其在装备智能缓冲领域的应 用奠定基础。 权利要求书1页 说明书4页 附图5页 CN 114993852 A 2022.09.02 CN 114993852 A 1.一种高剪切速率下磁敏智能材料多物理量测试装置， 其特征在于： 包括装料组件、 测 试组件和箱体， 所述装料组件安装于箱体内并设置有一腔体用于装盛待测磁敏智能材料， 所述测试组件安装于装料组件腔体内并在腔体内形成磁场， 所述箱体具有动力输出功能， 能够在一定磁场条件下， 对待测磁敏智能材料施加旋转剪切作用， 然后通过测试组件接 收 此过程中的多物理量测试信号。 2.根据权利要求1所述的高剪切速率下磁敏智能材料多物 理量测试装置， 其特征在于： 所述箱体由底板、 侧板、 顶盖板、 伺服电机和转子组成， 所述伺服电机安装于顶盖板上， 所述 转子以可拆卸的方式安装于伺服电机的输出轴的端部并位于装料组件腔 体内， 所述转子与 测试组件内壁面之 间形成剪切通道并将装料组件分割形成缓冲腔， 所述转子与所述待测磁 敏智能材 料接触并在伺服电机的带动下剪切待测磁敏智能材 料。 3.根据权利要求1所述的高剪切速率下磁敏智能材料多物 理量测试装置， 其特征在于： 所述装料组件包括测试盒、 隔磁盖板和管接头， 所述隔磁盖板盖于测试盒上， 所述管接头包 括加料口和出 料口， 所述加料口安装于隔磁盖 板上， 所述出 料口安装于测试盒底部 。 4.根据权利要求1所述的高剪切速率下磁敏智能材料多物 理量测试装置， 其特征在于： 所述测试组件包括测试腔外筒、 环形导磁块、 励磁线圈、 线圈骨架和霍尔传感器， 所述环形 导磁块安装于测试腔外筒顶部， 所述励磁线圈通过线圈骨架 安装于测试腔外筒并位于测试 腔外筒与环形导磁块之间位置处， 所述转子与环形导磁块、 测试腔外筒和剪切 通道中的待 测磁敏智能材料共同构成装置的导磁回路， 所述霍尔传感器安装于环形导磁块内侧并与剪 切通道相邻用于对剪切通道处径向磁场进行动态测量。 5.根据权利要求2所述的高剪切速率下磁敏智能材料多物 理量测试装置， 其特征在于： 所述箱体还包括升降平台和升降装置， 所述升降平台为凹型结构， 所述升降平台通过升降 装置安装于箱体内并位于底板上用于承托装料组件， 升降平台通过升降装置实现竖直方向 上的升降以实现装料组件的升降。 6.根据权利要求4所述的高剪切速率下磁敏智能材料多物 理量测试装置， 其特征在于： 所述测试组件还包括扭矩传感器， 所述扭矩传感器安装于升降平台内部并与测试盒底部相 连用于测量 转子剪切待测磁敏智能材 料过程中产生的扭矩。 7.根据权利要求3所述的高剪切速率下磁敏智能材料多物 理量测试装置， 其特征在于： 所述装料组件还包括恒温装置， 所述恒温装置包括进 水口、 出水口和水浴通道， 所述进水口 和出水口安装在测试盒的外壁上并分别位于测试盒两侧， 所述水浴通道设置于测试盒的外 壁中且与进水口和出 水口相连通， 进水口和出 水口均与外置水浴相连通。 8.根据权利要求2所述的高剪切速率下磁敏智能材料多物 理量测试装置， 其特征在于： 所述转子为 “工”字型结构， 所述转子将测试盒内部空间分隔形成位于转子上部、 下部的两 个缓冲腔， 以及位于转子中部的粘性剪切区， 所述缓冲腔与粘性剪切区均与剪切 通道相连 通。 9.根据权利要求3所述的高剪切速率下磁敏智能材料多物 理量测试装置， 其特征在于： 所述测试盒沿高度方向的底面向上突出形成限位部， 所述限位部用于防止转子高速转动时 晃动产生偏心。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 114993852 A 2高剪切速率下磁敏智能材料多物理量测试装 置 技术领域 [0001]本发明涉及 流变性能测试技术领域， 涉及 一种高剪切速率下磁敏智能材料多物理 量测试装置 。 背景技术 [0002]磁敏材料在减振缓冲领域受到极大的关注， 基于磁敏材料的器件具有响应速度 快、 阻尼力在磁场下连续可调、 功 耗低等优点。 应用于缓冲领域的磁流变器件中的磁敏材料 通常工作在高剪切速率下， 此时磁敏材料表现出与低剪切速率下截然不同的非线性特性， 现有的针对磁敏材料测试的流变仪存在剪切速率低、 测试材料粘度低和物理量测试单一等 缺点。 [0003]因此， 为解决以上问题， 需要一种新型磁敏智能材料多物理量测试装置， 该装置可 获得磁敏智能材 料在不同温度、 磁场及高剪切速率下的非线性 流变特性与机理。 发明内容 [0004]有鉴于此， 一种高剪切速率下磁敏智能材料多物理量测试装置， 包括装料组件、 测 试组件和箱体， 所述装料组件安装于箱体内并设置有一腔体用于装盛待测磁敏智能材料， 所述测试组件安装于装料组件腔体内并在腔体内形成磁场， 所述箱体具有动力输出功能， 能够在一定磁场条件下， 对待测磁敏智能材料施加旋转剪切作用， 然后通过测试组件接 收 此过程中的多物理量测试信号。 [0005]进一步， 所述箱体由底板、 侧板、 顶盖板、 伺服电机和转子组成， 所述伺服电机安装 于顶盖板上， 所述转子以可拆卸的方式安装于伺服电机的输出轴的端部并位于装料组件腔 体内， 所述转子与测试组件壁面之间形成剪切 通道并将装料组件分割 形成缓冲腔， 所转子 与所述待测磁敏智能材 料接触并在伺服电机的带动下剪切待测磁敏智能材 料。 [0006]进一步， 所述装料组件包括测试盒、 隔磁盖板和管接头， 所述隔磁盖板盖于测试盒 上， 所述管接头包括加料口和出料口， 所述加料口安装于隔磁盖板上， 所述出料口安装于测 试盒底部 。 [0007]进一步， 所述测试组件包括测试腔外筒、 环形导磁块、 励磁线圈、 线圈骨架和霍尔 传感器， 所述环形导磁块安装于测试腔外筒顶部， 所述励磁线圈通过线圈骨架安装于测试 腔外筒并位于测试腔外筒与环形导磁块之间位置处， 所述转子与环形导磁块、 测试腔外筒 和剪切通道中的待测磁敏智能材料共同构成装置的导磁回路， 所述霍尔传感器安装于环形 导磁块内侧并与剪切通道相邻用于对剪切通道处径向磁场进行动态测量。 [0008]进一步， 所述箱体还包括升降平台和升降装置， 所述升降平台为凹型结构， 所述升 降平台通过升降装置安装于箱体内并位于底板上用于承托装料组件， 升降平台通过升降装 置实现竖直方向上的升降以实现装料组件的升降。 [0009]进一步， 所述测试组件还包括扭矩传感器， 所述扭矩传感器安装于升降平台内部 并与测试盒底部相连用于测量 转子剪切待测磁敏智能材 料过程中产生的扭矩。说　明　书 1/4 页 3 CN 114993852 A 3