一种磁流变液脉动调节装置及其调节方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供一种磁流变液脉动调节装置及其调节方法，所述调节装置包括：电磁感应线圈模块以及信号采集处理单元；电磁感应线圈模块设置在磁流变液循环系统管路的磁流变液喷出端；信号采集处理单元与电磁感应线圈模块通过信号传输互通；信号采集处理单元用于采集磁流变液循环系统管路中磁流变液脉动信号，并将脉动信号转换为电信号，并传输电信号至电磁感应线圈模块；电磁感应线圈模块用于根据电信号产生交变磁场，以改变磁流变液黏度，进而抑制所述磁流变液循环系统管路中磁流变液的脉动信号。本发明专利技术能够主动抑制采用蠕动泵工作的磁流变液循环系统中脉动的幅值，提高超大口径复杂曲面的加工精度。

【技术实现步骤摘要】
一种磁流变液脉动调节装置及其调节方法
本专利技术涉及光学元件加工
，具体涉及一种磁流变液脉动调节装置及其调节方法。
技术介绍
光学元件复杂曲面的加工一般采用CCOS技术，即计算机控制小磨头加工工艺。传统的工艺中，磨头使用的是光学沥青材料；在加工大口径(2米)或是超大口径(4米)反射镜时，由于遍历整个反射镜的加工时间较长(一般大于8小时)，沥青抛光盘在大压力、长时间加工过程中容易出现变形、老化等问题，从而导致去除函数与理论计算的偏差较大进而导致单次加工收敛率下降。如果采用磁流变加工工艺，由于磁流变抛光头是磁流变液在强磁场作用下变成的具有一定硬度的伯明翰体，随着循环系统的运行，变硬的磁流变液不断地参与反射镜的抛光。因此，磁流变工艺加工超大口径反射镜过程中不会出现传统工艺中沥青的老化变形等问题，进而也提高了单次加工的面形收敛率，最终有效提升加工效率，降低加工时间。在常见的磁流变液循环管路中，液体的驱动力主要来源于蠕动泵。使用蠕动泵的好处是供给量精确、磁流变液不与动力源的机械结构直接接触，因此不会给磁流变液带来污染。但使用蠕动泵的问题是循环过程中液体出现有规律的脉动，给磁流变加工的精确工艺控制带来了影响。在超大口径加工过程中，需要较高的材料去除率，因此会把蠕动泵的转速调高，带来的结果就是磁流变液的脉动频率加快。应对这种情况的一般做法是在管路中加入阻尼器系统，它能有效降低液体脉动的幅度，属于被动抑制系统。这个系统在反射镜面形误差较大时可以能够有效解决脉动问题，也就是说经过被动阻尼系统，磁流变液的脉动情况得到抑制，残留的脉动作用到反射镜上引起的面形误差与当前反射镜的面形误差相比更小，对反射镜当前的面形误差收敛影响比较小，可以忽略不计。当反射镜的面形误差不断收敛到与脉动引起的面形误差比较接近时，则会导致反射镜面形误差无法有效收敛。这个加工阶段就非常有必要对残留的磁流变液脉动进行有效的主动抑制，在幅度上进行降低，最理想的情况是使磁流变液的脉动幅度降低为0。
技术实现思路
为了克服已有得技术问题，对磁流变液脉动进行有效的主动抑制，本专利技术提供了一种磁流变液脉动调节装置及其调节方法。为实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：本专利技术第一方面提供一种磁流变液脉动调节装置，包括：电磁感应线圈模块以及信号采集处理单元；电磁感应线圈模块设置在磁流变液循环系统管路的磁流变液喷出端；信号采集处理单元与电磁感应线圈模块通过信号传输互通；信号采集处理单元用于采集磁流变液循环系统管路中磁流变液的脉动信号，将脉动信号转换为电信号，并传输电信号至电磁感应线圈模块；电磁感应线圈模块用于根据电信号产生交变磁场，以改变磁流变液黏度，进而抑制所述磁流变液循环系统管路中磁流变液的脉动信号。优选地，还包括：第一压力传感器；第一压力传感器设置在电磁感应线圈模块远离磁流变液喷出端的一端；第一压力传感器用于传输模拟量信号至信号采集处理单元。优选地，信号采集处理单元包括：移相处理电子模块以及电流放大模块；移相处理电子模块与电流放大模块电连接；移相处理电子模块用于通过采集磁流变液循环系统管路中第一压力传感器输出的模拟量信号，以获取磁流变液循环系统管路中的脉动信号，并对脉动信号进行滤波处理，根据滤波后脉动信号的频率特征进行移相处理，得到控制信号并将所述控制信号传输给所述电流放大模块；电流放大模块用于对移相处理电子模块传输的控制信号进行滤波放大处理，并将滤波和放大处理后的信号直接加载至所述电磁感应线圈模块上。优选地，还包括：磁流变液储液罐、蠕动泵、喷嘴、回收泵、回收盒以及抛光轮；磁流变液储液罐、蠕动泵、喷嘴、回收泵以及回收盒通过管路依次连接构成磁流变液循环系统的一个回路；磁流变液循环系统中的喷嘴与抛光轮分别对称设置于管路的两端；回收盒设置在距离所述抛光轮预设距离范围内，回收泵分别与回收盒、磁流变液储液罐通过管路连接。优选地，电磁感应线圈模块中的线圈环绕设置在第一压力传感器与喷嘴之间的管路上；电磁感应线圈模块中的线圈用于在电流放大模块驱动下产生交变磁场，改变管路内磁流变液的黏度。优选地，还包括：压力复检传感器模块；压力复检传感器模块设置在电磁感应线圈模块与喷嘴之间的管路上；压力复检传感器模块设有第二压力传感器以及差分反馈电路；第二压力传感器用于检测管路中磁流变液的压力波动，并将压力波动信号传输至差分反馈电路；差分反馈电路用于根据压力波动信号输出反馈信号至移相处理电子模块。优选地，还包括：调整装置；调整装置设置在电流放大模块或电磁感应线圈模块上；调整装置用于调整加载到电磁感应线圈模块的电流强度。优选地，还包括：人机接口；在电磁感应线圈模块、和压力复检传感器模块和电流放大模块的至少一处预留人机接口；人机接口用于实时接收人工干预指令。本专利技术第二方面还提供了一种磁流变液脉动调节方法，应用于如本专利技术第一方面提供的磁流变液脉动调节装置，用于主动抑制磁流变液循环系统中的磁流变液脉动；方法包括以下步骤：S1：信号采集处理单元采集磁流变液循环系统管路中磁流变液脉动信号，并将脉动信号转换为电信号，并传输电信号至电磁感应线圈模块；S2：电磁感应线圈模块根据电信号产生交变磁场，以改变磁流变液黏度，进而抑制磁流变液循环系统管路中磁流变液的脉动信号。优选地，磁流变液脉动调节装置还包括第一压力传感器；步骤S1还包括：第一压力传感器对管路中的脉动压力进行检测，传输模拟量信号至信号采集处理单元；移相处理电子模块通过采集磁流变液循环系统管路中第一压力传感器输出的模拟量信号，以获取磁流变液循环系统管路中的脉动信号，并对脉动信号进行滤波处理，根据滤波后脉动信号的频率特征进行移相处理，得到控制信号并将控制信号传输给电流放大模块；电流放大模块对移相处理电子模块传输的控制信号进行滤波放大处理，并将滤波和放大处理后的信号直接加载至电磁感应线圈模块上；电磁感应线圈模块在电流放大模块驱动下产生交变磁场，改变管路内磁流变液的黏度。本专利技术的有益效果：本专利技术通过在磁流变液循环系统中采集脉动信号，将脉动信号转化为电信号后加载至电磁感应线圈模块，使电磁感应线圈产生交变磁场，此时在磁流变液循环系统中流动的磁流变液的黏度会发生改变，从而主动抑制脉动的幅值，进而提高超大口径复杂曲面的加工精度，获得理想的加工效果。附图说明图1是本专利技术的一种磁流变液脉动调节装置的结构图；图2为本专利技术的一种磁流变液脉动调节方法的流程图。其中附图标记为：1、磁流变液储液罐；2、蠕动泵；3、第一压力传感器；4、电磁感应线圈模块；5、压力复检传感器模块；6、喷嘴；7、信号采集处理单元；71、移相处理电子模块；72、电流放大模块；8、回收泵；9、回收盒；10、抛光轮。具体实施方式为了使本专利技术的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图，对本专利技术进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本专利技术，而本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种磁流变液脉动调节装置，其特征在于，包括：电磁感应线圈模块以及信号采集处理单元；所述电磁感应线圈模块设置在磁流变液循环系统管路的磁流变液喷出端；所述信号采集处理单元与所述电磁感应线圈模块通过信号传输互通；/n所述信号采集处理单元用于采集所述磁流变液循环系统管路中磁流变液的脉动信号，将所述脉动信号转换为电信号，并传输所述电信号至所述电磁感应线圈模块；/n所述电磁感应线圈模块用于根据所述电信号产生交变磁场，以改变磁流变液黏度，进而抑制所述磁流变液循环系统管路中磁流变液的脉动信号。/n

【技术特征摘要】
1.一种磁流变液脉动调节装置，其特征在于，包括：电磁感应线圈模块以及信号采集处理单元；所述电磁感应线圈模块设置在磁流变液循环系统管路的磁流变液喷出端；所述信号采集处理单元与所述电磁感应线圈模块通过信号传输互通；
所述信号采集处理单元用于采集所述磁流变液循环系统管路中磁流变液的脉动信号，将所述脉动信号转换为电信号，并传输所述电信号至所述电磁感应线圈模块；
所述电磁感应线圈模块用于根据所述电信号产生交变磁场，以改变磁流变液黏度，进而抑制所述磁流变液循环系统管路中磁流变液的脉动信号。


2.根据权利要求1所述的磁流变液脉动调节装置，其特征在于，还包括：第一压力传感器；所述第一压力传感器设置在所述电磁感应线圈模块远离所述磁流变液喷出端的一端；
所述第一压力传感器用于传输模拟量信号至所述信号采集处理单元。


3.根据权利要求2所述的磁流变液脉动调节装置，其特征在于，所述信号采集处理单元包括：移相处理电子模块以及电流放大模块；所述移相处理电子模块与所述电流放大模块电连接；
所述移相处理电子模块用于通过采集所述磁流变液循环系统管路中所述第一压力传感器输出的所述模拟量信号，以获取所述磁流变液循环系统管路中的脉动信号，并对所述脉动信号进行滤波处理，根据滤波后所述脉动信号的频率特征进行移相处理，得到控制信号并将所述控制信号传输给所述电流放大模块；
所述电流放大模块用于对所述移相处理电子模块传输的控制信号进行滤波放大处理，并将滤波和放大处理后的信号直接加载至所述电磁感应线圈模块上。


4.根据权利要求3所述的磁流变液脉动调节装置，其特征在于，还包括：磁流变液储液罐、蠕动泵、喷嘴、回收泵、回收盒以及抛光轮；所述磁流变液储液罐、所述蠕动泵、所述喷嘴、所述回收泵以及所述回收盒通过管路依次连接构成所述磁流变液循环系统的一个回路；所述磁流变液循环系统中的所述喷嘴与抛光轮分别对称设置于管路的两端；所述回收盒设置在所述抛光轮预设距离范围内。


5.根据权利要求4所述的磁流变液脉动调节装置，其特征在于，所述电磁感应线圈模块中的线圈环绕设置在所述第一压力传感器与所述喷嘴之间的管路上，所述电磁感应线圈模块中的线圈用于在所述电流放大模块驱动下产生交变磁场，改变管路内磁流变液的黏度。


6.根据权利要求5所...

【专利技术属性】
技术研发人员：王旭，张海超，李龙响，白杨，张学军，
申请(专利权)人：长春长光大器科技有限公司，
类型：发明
国别省市：吉林;22