[发明专利]摩擦流体润滑在线测量装置、系统及方法

说明书

本申请涉及一种摩擦流体润滑在线测量装置、系统及方法。包括全反射构件、摩擦模块以及太赫兹探测模块。全反射构件用于放置待检测润滑液。摩擦模块用于通过待检测润滑液与全反射构件的表面进行摩擦。太赫兹探测模块与全反射构件相对设置。太赫兹探测模块发射太赫兹平行光束，太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的全反射构件的表面进行全反射形成携带水合作用定量信息的探测信号。探测信号用于确定待检测润滑液的水合作用定量信息。将太赫兹光谱时域系统与摩擦副结构相结合，实现了太赫兹光谱在摩擦过程中的实时测量，该方案在得到实时太赫兹光谱的同时能够得到摩擦系数，实现了结合润滑剂变化，对摩擦化学反应过程在线实时监测的功能。

技术领域

本申请涉及太赫兹应用技术领域，特别是涉及一种摩擦流体润滑在线测量装置、系统及方法。

背景技术

流体润滑测量系统通常都是将机械结构与光谱耦合而成，目前普遍以红外光谱、拉曼光谱居多，例如，傅里叶变换红外光谱与球-盘结构摩擦副结合，制成的润滑膜红外光谱测量仪。润滑膜红外光谱测量仪在测量膜厚的同时得到润滑膜红外光谱，得到弹流润滑中接触区润滑膜分子构象和分子链取向的变化；利用拉曼散射强度与采样范围内分子总数成正比的性质，将拉曼光谱引入流体润滑测量，在拉曼光谱测量中同时得到润滑膜厚度和分子结构信息。

上述传统技术方案中，得到的分子级别参数为分子取向、分子结构、分子排列方式，为定性测量摩擦过程前后润滑剂变化，无法实现流体润滑在线定量测量。

发明内容

基于此，本申请提供一种摩擦流体润滑在线测量装置、系统及方法，以实现流体润滑在线定量测量。

一种摩擦流体润滑在线测量装置，利用太赫兹全反射光谱实现对流体润滑水合作用定量信息的测量，包括：

全反射构件，用于放置待检测润滑液；

摩擦模块，用于通过所述待检测润滑液与所述全反射构件的表面进行摩擦；以及

太赫兹探测模块，与所述全反射构件相对设置，所述太赫兹探测模块发射太赫兹平行光束，所述太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的所述全反射构件的表面进行全反射形成携带水合作用定量信息的探测信号。

在其中一个实施例中，所述全反射构件包括：

三维位移台；以及

全反射棱镜，表面设置所述待检测润滑液，所述全反射棱镜设置于所述三维位移台上，所述三维位移台用于带动所述全反射棱镜沿着与所述太赫兹平行光束的传输方向垂直的方向移动，以使所述摩擦模块通过所述待检测润滑液与所述全反射棱镜的表面进行摩擦，所述太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的所述全反射棱镜的表面进行全反射形成所述探测信号。

在其中一个实施例中，所述摩擦模块包括：

摩擦件，与所述全反射棱镜构成摩擦副；以及

传感器，与所述摩擦件连接，用于检测所述摩擦件的受力参数。

在其中一个实施例中，还包括：

第一控制器，与所述传感器和所述三维位移台分别电连接，用于根据所述传感器获取的受力参数，对所述三维位移台的位置进行调整。

在其中一个实施例中，所述太赫兹探测模块包括：

太赫兹发射单元，用于向所述全反射构件发射所述太赫兹平行光束；以及

太赫兹接收单元，用于接收所述探测信号。

在其中一个实施例中，所述太赫兹发射单元包括：

激光器，用于发射太赫兹波；

分束器，所述太赫兹波经过所述分束器分成第一相干太赫兹激光束；