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专利摘要

本发明涉及一种载流摩擦微区表层力‑热‑电负荷分布测试系统和方法，系统包括两个固定装置，分别用于固定一个摩擦副的两个试样中的一个；至少一个驱动装置，用于驱动至少一个所述固定装置沿至少一个方向运动；电负荷加载装置，用于在两个试样之间加载电负荷；激励线圈，用于对至少一个试样所在区域施加交变磁场；若干个涡流传感器构成的涡流传感器阵列，用于检测所述交变磁场在摩擦接触过程中产生的响应；信号处理部分，用于对所述涡流传感器检测的信号进行解耦，形成接触面上各个微区的压力信息和温度信息。本发明可实现导体摩擦副表面微区接触状态的实时观测。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202011527779.4
申请日期:
2020-12-22
专利申请人:
河南科技大学
分类号:
G01N27/72 ; G01N19/00 ; G01K7/36 ; G01L1/12 ; G01R29/24
发明/设计人:
张永振，宋晨飞，张燕燕，孙超，王帅，孙逸翔，逄显娟，上官宝
权利要求: 1.一种载流摩擦微区表层力-热-电负荷分布测试系统，其特征在于，包括：两个固定装置，分别用于固定一个摩擦副的两个试样中的一个；至少一个驱动装置，用于驱动至少一个所述固定装置沿至少一个方向运动；电负荷加载装置，用于在两个试样之间加载电负荷；激励线圈，用于对至少一个试样所在区域施加交变磁场；若干个涡流传感器构成的涡流传感器阵列，用于检测所述交变磁场在摩擦接触过程中产生的响应；信号处理部分，用于对所述涡流传感器检测的信号进行解耦，形成接触面上各个微区的压力信息和温度信息。2.根据权利要求1所述的载流摩擦微区表层力-热-电负荷分布测试系统，其特征在于，所述固定装置包括用于固定上试样(2)的试样卡具(3)和用于固定下试样(11的)盘状支撑架。3.根据权利要求2所述的载流摩擦微区表层力-热-电负荷分布测试系统，其特征在于，所述驱动装置包括用于带动所述试样卡具(3)沿水平面内两个方向运动的x-y二轴平移台(5)，以及驱动所述x-y二轴平移台(5)的平移电机(1)；所述驱动装置还包括用于带动所述盘状支撑架上下移动的升降台(10)，以及驱动所述升降台(10)的升降电机(8)。4.根据权利要求2所述的载流摩擦微区表层力-热-电负荷分布测试系统，其特征在于，所述激励线圈设于下试样(11)下方，所述涡流传感器(9)设于激励线圈和下试样(11)之间。5.根据权利要求2所述的载流摩擦微区表层力-热-电负荷分布测试系统，其特征在于，所述上试样(2)为单个或多个针试样；所述下试样(11)为具有光滑水平表面的块状试样。6.根据权利要求2所述的载流摩擦微区表层力-热-电负荷分布测试系统，其特征在于，所述试样卡具(3)上设有压力传感器，用于检测上试样(2)和下试样(11)之间因挤压而产生的压力。7.根据权利要求1所述的载流摩擦微区表层力-热-电负荷分布测试系统，其特征在于，所述电负荷加载装置中设有电流传感器，用于采集上下试样之间电流回路的电流。8.一种载流摩擦微区表层力-热-电负荷分布测试方法，其特征在于，步骤如下：对摩擦副施加交变磁场，并且通过涡流传感器进行检测；将整个接触面划分为若干个微区，对检测到的信号进行解耦，得到各个微区的温度信息和压力信息；根据微区状态判据进行判断，得到各个微区的状态并且进行可视化展示；其中，所述微区状态判据包括接触状态判定和导电状态判定，并且通过所述压力信息对接触状态进行判定，通过所述温度信息对导电状态进行判定。9.根据权利要求8所述的载流摩擦微区表层力-热-电负荷分布测试方法，其特征在于，所述微区状态分为两种以上的状态，为每种状态赋予一种颜色或图案以对相应的微区进行标注，得到整个接触面的可视化图像。10.根据权利要求9所述的载流摩擦微区表层力-热-电负荷分布测试方法，其特征在于，所述微区状态包括接触导电、接触不导电、不接触导电和不接触不导电四种状态。