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原文传递一种在线动态视觉磨痕分析实验装置及方法

专利名称：	一种在线动态视觉磨痕分析实验装置及方法
摘要：	本公开揭示了一种在线动态视觉磨痕分析实验装置，包括基座、设置于所述基座上的一维水平电动位移台、可升降电动位移台和第二三维电动位移台。本公开还揭示了一种在线动态视觉磨痕分析实验的方法。本公开通过将图像采集模块集成到摩擦磨损试验机上，不会对运动部件产生影响，能够确保测试结果与实际情况一致；通过实时动态的对摩擦过程中产生的磨痕进行记录和分析，能够精确反映接触界面的磨损状况。
专利类型：	发明专利
国家地区组织代码：	陕西;61
申请人：	西安交通大学
发明人：	杨雷;耿江;郭艳婕;赵志斌
专利状态：	有效
申请日期：	2019-05-20T00:00:00+0800
发布日期：	2019-08-06T00:00:00+0800
申请号：	CN201910421424.8
公开号：	CN110095370A
代理机构：	北京中济纬天专利代理有限公司
代理人：	覃婧婵
分类号：	G01N3/56(2006.01);G;G01;G01N;G01N3
申请人地址：	710049 陕西省西安市咸宁西路28号
主权项：	1.一种在线动态视觉磨痕分析实验装置，包括：基座，设置于所述基座上的一维水平电动位移台、可升降电动位移台和第二三维电动位移台；其中，所述一维水平电动位移台上设置有基体夹具，用于夹持摩擦基体；所述可升降电动位移台上设置有加载机构，所述加载机构上设置有夹具，用于夹持摩擦球；所述第二三维电动位移台上设置有卡具，所述卡具上设置有支架，用于调节环形光源的位置和高度，所述卡具上还设置有图像采集模块，所述图像采集模块位于所述环形光源中间圆孔的正上方，用于捕捉所述摩擦基体上的待测样品与所述摩擦球在摩擦过程中产生的磨痕。 2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，优选的，所述一维水平电动位移台包括：左右支架，所述左右支架固定在所述基座上；左右导轨，所述左右导轨固定在所述左右支架上；位移台，所述位移台沿所述左右导轨滑动；第二步进电机，所述第二步进电机通过第二丝杆与所述位移台相连，通过第二丝杆带动所述位移台作往复运动；中间支架，所述中间支架用于固定所述第二步进电机。 3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述可升降电动位移台包括：底座，第一步进电机，设置于所述底座的顶端；升降滑块，通过支撑轴与所述底座相连，并通过第一丝杆沿支撑轴上下滑动；联轴器，用于连接所述第一步进电机和所述第一丝杆。 4.根据权利要求3所述的装置，其特征在于，所述第一步进电机通过带动所述第一丝杆使所述升降滑块沿所述支撑轴滑动。 5.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述加载机构包括：悬臂梁，所述悬臂梁包括带有内螺纹孔的后连接块、前连接块及用于连接所述后连接块和所述前连接块的中间片梁；保护套，所述保护套覆盖于所述中间片梁上；压力传感器，所述压力传感器固定于所述后连接块的前端底部，用于测量所述摩擦球与置于所述摩擦基体上的待测样品之间的载荷；应变片，所述应变片紧贴于所述中间片梁的两侧，用于采集所述摩擦球所受摩擦力信号。 6.根据权利要求5所述的装置，其特征在于，所述应变片与所述中间片梁的变形量相同。 7.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述支架包括第一金属杆、第二金属杆、第三金属杆和连接板，所述第一金属杆与所述第二金属杆、第三金属杆及所述连接板依次通过转动副连接。 8.一种根据权利要求1-7任意一项所述的装置进行在线动态视觉磨痕分析实验的方法，包括如下步骤： S100：驱动可升降电动位移台带动加载机构使摩擦球与置于摩擦基体上的待测样品接触产生载荷，当载荷达到预设值，启动一维水平电动位移台带动摩擦基体进行往复运动； S200：采集摩擦球所受摩擦力信号并上传至上位机； S300：调整图像采集模块至环形光源中心圆孔正上方对摩擦球与摩擦基体之间摩擦产生的磨痕进行实时图像采集； S400：恢复可升降电动位移台与一维水平电动位移台至初始位置，更换待测样品和摩擦球，重复执行步骤S100-S300。 9.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S100中，所述载荷的大小通过压力传感器测得。 10.根据权利要求8所述的方法，其特征在于，步骤S200中，所述摩擦力信号通过应变片采集。
所属类别：	发明专利