[实用新型]面接触薄膜润滑测量仪加载装置有效
申请号: | 201320255519.5 | 申请日: | 2013-05-13 |
公开(公告)号: | CN203274719U | 公开(公告)日: | 2013-11-06 |
发明(设计)人: | 杨开荔;郭艳青 | 申请(专利权)人: | 日照裕鑫动力有限公司 |
主分类号: | G01B21/08 | 分类号: | G01B21/08;G01L5/00 |
代理公司: | 深圳市千纳专利代理有限公司 44218 | 代理人: | 卜令涛;魏振柯 |
地址: | 276826 山*** | 国省代码: | 山东;37 |
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摘要: | |||
搜索关键词: | 接触 薄膜 润滑 测量仪 加载 装置 | ||
技术领域
本实用新型属于实验测量设备技术领域,特别是涉及一种面接触薄膜润滑测量仪所用的非接触式加载装置。
背景技术
目前,在各类面接触薄膜润滑测量仪中,一般采用砝码或弹簧力通过加载装置对薄膜施加压力,这类压力通常不是直接施加于加载装置上,而是通过力臂计算得出施加于加载装置上的压力。由于机械加工误差的存在,施加于加载装置上的实际压力并不等于计算压力,这就给薄膜厚度和摩擦力的测量带来了较大误差,尤其是在微压状态下。再者,无论采用砝码还是弹簧力加载,二者都属于非连续加载方式,不能实现实验所期望的连续加载。同时由于加载装置设计原因和受外界因素的干扰,这个压力在实验过程中是实时波动的,而机械加载方式是无法实现实时调整的,故不能保持压力恒定不变。另外一种加压方式是采用气缸加载,用气缸顶在加载压板上,这就导致了加载压板不能自由摆动,无法进行摩擦力的测量。
发明内容
本实用新型的目的是提供一种新型的面接触薄膜润滑测量仪加载装置,解决现有技术中的加载压力不准确、不稳定、无法实现连续加载和实时控制的问题,达到使得薄膜厚度和摩擦力测量要求同时得到满足的目的。
本实用新型所提供的面接触薄膜润滑测量仪加载装置,其特征在于,包括提供压力的气源单元、对薄膜施加压力的加压单元、对加载力实施动态控制与监测的监控单元;气源单元通过一个直通接头与加压单元连接,加压单元的测力传感器和气源单元的电气比例阀通过电缆连接监控单元。
所述气源单元由一个静音空气压缩机与空气过滤器、油雾分离器、电气比例阀连接而成,为加压系统提供压力来源。静音空气压缩机通过PU管、直角接头与空气过滤器联通。空气过滤器、油雾分离器、电气比例阀之间用对丝联通,并且三者通过托架固定在安装板上,安装板通过一组螺钉孔安装在面接触薄膜润滑测量仪上面板的侧面。
加压单元包括加压气杆、加载台、测力传感器和加载压板。加压气杆通过直通接头2与电气比例阀1-7联通,加载台3-2与加载压板3-4分别连接测力传感器3-3两端的螺杆。加压气杆与加载台同轴度不大于Φ0.05 mm,且端面与加载台上平面的距离为0.2 mm~0.25mm。
所述监控单元包括计算机和多功能数据采集卡,通过电缆与测力传感器和电气比例阀连接。从测力传感器出来的信号送入多功能数据采集卡进行A/D转换和数据处理、计算,处理后的数据显示在计算机屏幕上,同时该数据与设定压力值进行比较,获取调控值,通过数据采集卡D/A转换施加控制电压给电气比例阀,实现实时、准确、自动控制加载压力的目的。
本实用新型的有益效果是:以压缩空气为原始动力,能够实现无接触连续加载,并能对加载力进行动态控制和监测,实现加载力实时、准确、连续自动控制,保证薄膜厚度和摩擦力测量要求同时得到满足。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图;
图2为本实用新型的立体结构示意图;
图3为监控单元控制原理图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明,
参照图1、图2,本实用新型使用压缩空气作为加载的原始动力,其结构包括气源单元1、加压单元3和监控单元5。气源单元1通过一个直通接头2与加压单元3连接,加压单元3的测力传感器3-3和气源单元1的电气比例阀1-7通过电缆连接监控单元5。气源单元1有一个静音空气压缩机1-1通过PU管1-2、直角接头1-3与空气过滤器1-4联通,空气过滤器1-4、油雾分离器1-6、电气比例阀1-7之间用对丝1-5联通,并且三者通过托架1-8固定在安装板1-9上,安装板1-9通过一组螺钉孔安装在上面板4的左侧面。
加压单元3包括加压气杆3-1、加载台3-2、测力传感器3-3和加载压板3-4,加压气杆3-1用铜管制成,内径为Φ2mm,通过直通接头2与电气比例阀1-7联通,加载台3-2与加载压板3-4分别连接测力传感器3-3两端的螺杆。加压气杆与加载台同轴度不大于Φ0.05 mm,且端面与加载台上平面的距离为0.2 mm~0.25mm。
监控单元5包括计算机5-1和多功能数据采集卡5-2,通过电缆与测力传感器3-3和电气比例阀1-7连接。
如图3,本实用新型控制系统控制原理是,从测力传感器3-3出来的信号送入多功能数据采集卡5-2进行A/D转换和数据处理、计算,处理后的数据显示在计算机5-1的屏幕上,同时该数据与设定压力值进行比较,获取调控值,通过数据采集卡5-2进行D/A转换施加控制电压给电气比例阀1-7,实现实时、准确、自动控制加载压力。
本实用新型的操作步骤如下:
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