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专利摘要

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。 ......

基本信息

专利类型:
发明专利
申请/专利号:
CN202010350419.5
申请日期:
2020-04-28
专利申请人:
清华大学
分类号:
G01N21/3581 ; G01N19/02
发明/设计人:
谷炎琦，吕焱，马天宝，解国新，雒建斌
权利要求: 1.一种摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，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用于发射太赫兹平行光束，所述太赫兹平行光束在放置所述待检测润滑液的所述全反射构件的表面全反射形成携带水合作用定量信息的探测信号；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。2.根据权利要求1所述的摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，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。3.根据权利要求2所述的摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，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。4.根据权利要求1所述的摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，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。5.根据权利要求4所述的摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，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；发射天线，所述第一相干太赫兹激光束用于激励所述发射天线发射太赫兹激光束；以及第一整形透镜，设置于所述发射天线与所述全反射构件之间，所述太赫兹激光束经所述第一整形透镜后，形成所述太赫兹平行光束。6.根据权利要求5所述的摩擦流体润滑在线测量装置，所述太赫兹波经过所述分束器还分成第二相干太赫兹激光束，其特征在于，所述太赫兹接收单元包括：接收天线，所述第二相干太赫兹激光束用于激励所述接收天线；第二整形透镜，设置于所述全反射构件与所述接收天线之间；被所述全反射构件全反射后的所述太赫兹平行光束，经所述第二整形透镜整形后，形成所述探测信号，被所述接收天线接收。7.根据权利要求6所述的摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，所述太赫兹探测模块还包括：光纤延迟线，设置于所述分束器与所述接收天线之间；第二控制器，与所述光纤延迟线电连接，用于控制所述光纤延迟线的移动。8.一种测量流体润滑水合作用定量信息的方法，其特征在于，利用权利要求1-7中任一项所述的摩擦流体润滑在线测量装置实现所述方法，包括：驱动所述全反射构件相对于所述摩擦模块移动，以使得所述摩擦模块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；利用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。9.一种摩擦流体润滑在线测量系统，其特征在于，包括：如权利要求1-7中任一项所述的摩擦流体润滑在线测量装置；数据采集模块，与所述太赫兹探测模块电连接，用于采集所述太赫兹探测模块接收的探测信号；处理器，与所述数据采集模块电连接，用于根据所述探测信号，确定所述待检测润滑液的水合作用定量信息。