基于磁流体与长周期光纤光栅的磁场传感研究

长周期光纤光栅是一种新型的无源光纤器件,对外界折射率敏感的特性使其可作为一种理想的光纤敏感元件。而磁流体具有明显的磁光效应,即具有在外界磁场作用下其折射率发生改变的特性。将磁流体与长周期光纤光栅相结合作为传感探头,提出了一种全新的磁场测量方法,并对其进行了深入的理论分析和初步的实验验证。实验结果表明,所提出的基于磁流体与长周期光纤光栅的磁场传感方法可以用于磁场和电流的测量。     

磁流体的光特性及其在光纤领域中的应用

针对磁流体在光纤领域的应用及其发展,本文综述了有关磁流体的成分组成、应用、特点和国内外的研究进展等。对磁流体的可调谐折射率、热透镜效应、光透射特性、双折射性、磁致色散特性等相关光学特性进行总结,并介绍了磁流体在光纤磁场传感器、可调谐磁流体光栅、可调谐光滤波器、光开关、光纤调制器、可调谐偏振光分束器等不同光器件中的应用,同时,分析了近年来国内外学者在光纤领域的研究进展。研究结果表明,虽然光纤磁场传感器凭借优良的性能,在航空航天、土木工程、石油化工、电力行业等领域具有重要作用,但随着光纤传感器的发展,光纤传感器应克服多参数交叉敏感性,其高灵敏度和微型化需要更为严格的封装技术,而且通过各种封装技术光纤传感器可以满足不同环境的应用要求。磁流体光特性的研究在光通信和传感技术等领域具有越来越重要的作用。     

沉淀氧化法制备Fe3O4磁流体

采用沉淀氧化法制备了四氧化三铁磁流体,通过外加磁场对磁流体进行磁性能测试,并用XRD衍射、红外检测对制得的磁流体进行检测分析.     

四氧化三铁磁流体的制备及性能分析

采用化学共沉淀法制备了Fe3O4磁流体。以阴离子表面活性剂油酸钠对磁性颗粒进行包覆,分析了pH值、温度和Fe2＋/Fe3＋比例等制备条件对Fe3O4磁流体的影响。运用磁天平、粒度测试仪对磁流体的粒径和磁化率进行了测定,并用傅里叶变换红外光谱仪（FT-IR）、透射电子显微镜（TEM）和振动样品磁强计（VSM）等对磁流体进行了表征。实验和分析结果表明,所制备的磁流体具有超顺磁性,粒径约为16 nm,饱和磁化强度在73.8 emu/g以上。     

磁流体粘度特性的测量研究

磁流体的磁粘特性与磁流体的构成有关,磁流体磁粘特性的测量构成了其应用领域技术研究的基础.通过自行研制的试验装置,克服了普通出流法装置中磁场强度梯度及温度对磁流体粘性特征的负效应,实现了对磁流体粘度的测量,并经分析,得出了磁流体粘度与磁场强度之间的非线性关系.     

磁流体-泡沫金属阻尼器减振性能的研究

基于磁流体的性质随磁场强度变化及泡沫金属孔隙微小、均匀等特点,将磁流体与泡沫金属两种材料结合,提出了一种新型磁流体阻尼器.建立了新型磁流体阻尼器的阻尼力模型及其减振系统的非线性数学模型.通过实验验证了磁流体阻尼器的减振性能.结果表明,提出的非线性模型能较为准确地反映新型磁流体阻尼器的阻尼力特性和减振特性;在一定参数范围内,该磁流体阻尼器能满足振动系统对不同阻尼的要求.     

发散型阶梯式磁流体密封的磁场有限元分析

阶梯式磁流体密封结构是一种在阶梯式迷宫密封基础上提出的用以提高普通磁流体密封耐压能力的新型密封结构.为了在阶梯式磁流体密封结构密封间隙内获得最大磁能积,在阶梯式磁流体密封理论的基础上,对一种具有二级磁源的发散型阶梯式磁流体密封结构进行了磁路设计,同时采用有限元法数值计算出密封间隙内的磁场分布从而计算出阶梯式磁流体密封耐压能力,并对计算结果进行了分析和讨论.结果表明:发散型阶梯式磁流体密封耐压能力随着径向密封间隙的增大而减小;永磁体与极靴结合处的漏磁是导致磁路法设计的发散型阶梯式磁流体密封结构耐压能力偏高的原因.     

磁流体的非均匀分布对磁感应热疗温度场的影响

温度场分布的均匀性决定了磁流体热疗的治疗效果,温度场的分布特性与磁场分布和磁流体分布密切相关.针对实际亥姆霍兹线圈产生的非均匀分布磁场情况,在多点注射策略的基础上,进一步探究磁流体非均匀分布对温度场的影响,为磁流体热疗的临床应用提供理论依据.以磁流体热疗过程中生物组织内的温度场分布为研究对象,以最大化肿瘤组织内温度达到...     

磁流体倾斜角传感器的研究

介绍了磁流体的特性,给出了磁流体倾斜角传感器的原理和设计方法,并对实验结果进行了分析。     

高温磁流体动密封结构散热特性分析与优化

针对某型高温磁流体动密封结构在工作时磁流体温度过高的问题，提出了在原有结构上增加冷却水道和隔热气孔的结构优化方案，以降低高温工作环境中的磁流体工作温度，使其工作温度在要求的工作范围内。通过对比该密封装置在结构优化前后两种热源温度下的温度场、压力场和速度场，进而分析该密封结构的散热特性及优化的可行性。分析结果表明，温度和结构的变化对压力场和速度场并无明显影响；增加散热水道和隔热气孔能有效降低整体结构温度。优化后，在热源温度为700 ℃或500 ℃时，磁流体域最高温度分别降低了173 ℃和95 ℃，均极大地降低了磁流体在工作时的温度。该结构优化方案可将磁流体的温度降低至正常工作范围，提高结构的使用寿命，并为磁流体密封结构的优化提供了一定的参考。