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原文传递适配高频运动摩擦副表面的声发射检测装置及方法

专利名称：	适配高频运动摩擦副表面的声发射检测装置及方法
摘要：	本发明公开了适配高频运动摩擦副表面的声发射检测装置及方法，并基于此设计了高效率、高导电率的线性往复式滑道系统，线性往复式滑道系统为检测装置的主体结构，线性往复式滑道系统由探测板、固定夹、真空罩、滑移导线和保温盒组成。该往复式滑道解决了普通数据线连接时因高频抖动造成的数据失真问题，可实现高频往复摩擦实验与声发射检测设备的稳定可靠连接。摩擦副表面随动声发射探头与前置放大器通过线性往复式滑道连接可实现声发射设备实时监测、获取高频往复磨擦过程中摩擦副表面的状态变化，并进一步分析不同摩擦副的磨损机理。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	北京;11
申请人：	北京工业大学
发明人：	张彩霞;宋志琼;蔡力钢;刘志峰;杨聪彬
专利状态：	有效
发布日期：	2019-01-01T00:00:00+0800
申请号：	CN201710815637.X
公开号：	CN107607624A
代理机构：	北京思海天达知识产权代理有限公司 11203
代理人：	沈波
分类号：	G01N29/14(2006.01)I;G01N29/27(2006.01)I;G;G01;G01N;G01N29;G01N29/14;G01N29/27
申请人地址：	100124 北京市朝阳区平乐园100号
主权项：	适配高频运动摩擦副表面的声发射检测装置，其特征在于：线性往复式滑道系统(1)为检测装置的主体结构，线性往复式滑道系统(1)由探测板(1.1)、固定夹(1.2)、真空罩(1.3)、滑移导线(1.4)和保温盒(1.5)组成；探测板(1.1)通过双面胶固定在液池(7)底部，固定夹(1.2)固定在液池边缘，固定传感器(5)并通过耦合脂与基板相连接；真空罩(1.3)固定在液池(7)侧壁，滑移导线(1.4)一侧导线穿过真空罩(1.3)与传感器(5)相连，保温盒(1.5)套在滑移导线(1.4)的水银盒上；线性往复式滑道系统(1)放置在前置放大器(2)、采集卡(3)、悬臂梁(4)、传感器(5)、球托(6)和液池(7)组成的待测系统中实现高频运动摩擦副表面磨损信息的实时采集，待测系统中的采集卡(3)通过前置放大器(2)与线性往复式滑道系统(1)连接；探测板(1.1)包括测试基板(1.11)和测试材料(1.12)；测试材料(1.12)即下式样和测试基板(1.11)中间通过耦合脂(1.14)连接，实现测试基板(1.11)和测试材料(1.12)间的信号无损传递；测试基板(1.11)固定在液池(7)底部；测试基板(1.11)通过耦合脂(1.14)与传感器(5)连接实现信号传输；传感器(5)通过固定夹(1.2)固定在液池(7)的边缘；球托(6)固定在悬臂梁(4)上，悬臂梁(4)的端部固定在UMT传感器上；真空罩(1.3)将固定夹(1.2)、探测板(1.1)和球托(6)罩住；传感器(5)通过滑移导线(1.4)与前置放大器(2)相连接；测试基板(1.11)上设计有阶梯状凹槽，凹槽中部的中间凸台(1.111)用于固定测试材料(1.12)，测试材料(1.12)的底部与中间凸台(1.111)的底面之间填充有耦合脂(1.14)；摩擦过程中产生的能量经耦合脂(1.14)无损耗的传递到测试材料(1.12)；测试材料(1.12)将能量经耦合脂传递给声发射传感器；阶梯状凹槽的底部四角设计有四个圆孔(1.112)，在实验完成后配合六角扳手将测试材料拆下并保证实验过程中耦合脂(1.14)均匀填充；测试基板(1.11)的阶梯状凹槽与测试材料(1.12)上表面之间形成预留槽(1.13)，预留槽(1.13)内放入润滑脂或润滑油；测试材料(1.12)上表面接触润滑脂或润滑油油或下表面接触耦合脂，从空间布局上避免润滑脂或润滑油与耦合脂之间的互融；所述固定夹(1.2)由拧紧棒(1.21)、旋转棒(1.22)、夹持套(1.23)、垫套(1.24)和上端盖(1.25)组成；拧紧棒(1.21)从旋转棒(1.22)的孔插入，旋转棒通过螺纹孔与夹持套(1.23)连接，垫套(1.24)套在拧紧棒(1.21)无孔一端，上端盖(1.25)盖在夹持套(1.23)的3/4圆环上构成固定夹(1.2)；夹持套(1.23)的一侧部为3/4圆环(1.233)通过小间隙配合，小间隙配合不会影响传感器的信号采集，对声发射传感器空间各自由度进行约束；上端盖(1.25)扣在夹持套3/4圆环上侧，约束传感器的上下移动自由度；垫套(1.24)套在拧紧棒(1.21)无孔一端，与夹持套左侧U型槽(1.232)上螺纹孔(1.231)配合，固定旋转棒(1.22)，将固定夹固定在液池(7)的侧壁；真空罩(1.3)通过双面胶与液池(7)底座侧壁固定；根据实验要求真空罩上布有孔a(1.31)、孔b(1.32)、孔c(1.33)及孔d(1.34)四个孔；各孔的作用如下：孔a(1.31)为传感器引出线孔；孔b(1.32)为摩擦上试样通过孔，孔b(1.32)边缘10mm范围内为柔性塑料薄膜，以满足上试样固定时下试样所在液池的往复移动；孔c(1.33)及孔d(1.34)依次为输入、输出气体的通道孔；真空罩(1.3)可实现真空环境下的摩擦实验，真空罩(1.3)由凹凸不平的隔噪声材料制成；所述滑移导线(1.4)由引出线(1.41)、双孔盖(1.42)、划盒导线(1.43)、水银(1.44)、油膜(1.45)组成；引出线(1.41)一端插入双孔盖(1.42)中，双孔盖(1.42)盖在划盒导线(1.43)的水银盒(1.432)上，水银盒(1.432)内装有水银(1.44)，水银(1.44)上覆盖一层油膜(1.45)；引出线(1.41)与声发射数据线连接，并通过螺纹连接固定于传感器上，末端成90度弯角；划盒导线左侧为水银盒(1.432)，水银盒基体材料为塑料，盒子底部镀有铜膜(1.433)，其与右侧导线中的铜线(1.431)相连；水银盒内部装有水银(1.44)，水银(1.44)上覆盖有一层油膜(1.45)，以防止水银挥发；双孔盖(1.42)的下端孔(1.421)插入到划盒顶部椭圆形阶梯槽中，双孔盖中间为柔性塑料薄膜，引出线的末端引线(1.411)垂直插入双孔盖上端孔(1.422)，调整引出线末端与划盒底部铜膜之间的间隙，为0.1mm；所述保温盒(1.5)上测敞口，外壁中空；中空腔(1.51)内放入温度为0°的水；将水银盒放入保温盒(1.5)内，降低或维持水银盒内水银为低温状态，确保水银导电率接近100％；水银盒(1.432)放入保温盒(1.5)中，确保水银盒内水银温度不受外界温度变化的影响。
所属类别：	发明专利