[發明專利]一種軸向橡塑密封油膜厚度測試方法

有效

• 申請號: 201910947446.8
• 申請日: 2019-10-08
• 公開（公告）號: CN110779437B
• 公開（公告）日: 2021-11-30
• 發明（設計）人: 白國長;趙江銘;趙華強;吳賀松;劉德平;任天平
• 申請（專利權）人: 鄭州大學
• 主分類號: G01B7/06
• 分類號: G01B7/06
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

1.一種軸向橡塑密封油膜厚度測試方法，其特征在于測試方法的測試裝置由軸向橡塑密封(1)、磁流體(2)、傳感頭(3)、模擬密封副(4)及信號提取處理電路(5)組成，傳感頭(3)的兩根導線和信號提取處理電路(5)相連，傳感頭(3)由繞組(31)纏繞在鐵芯(32)上，信號提取處理電路(5)由震蕩電路(51)、檢波電路(52)、濾波電路(53)、線性補償電路(54)、和歸一化處理電路(55)組成；制備潤滑油磁流體(2)，把模擬密封副(4)開槽，把傳感頭(3)安裝在模擬密封副(4)槽內，把磁流體(2)加在軸向橡塑密封(1)和模擬密封副(4)之間，軸向橡塑密封(1)和傳感頭(3)之間充滿磁流體，并按工作狀況給橡塑密封(1)和模擬密封副(4)增加壓力和相對轉速，根據信號提取處理電路(5)輸出的電壓值表征電感，油膜厚度的表達式為：

式中，h為油膜厚度，L為繞組、鐵芯和磁流體組成磁路的電感；g為油膜處磁流體部分長度；z為傳感器繞組匝數；u_f為磁流體磁導率，根據測試出的磁路電感來求出油膜厚度。

2.根據權利要求1所述的一種軸向橡塑密封油膜厚度測試方法，其特征在于：制備的磁流體中所加入的磁粉為釹鐵硼磁粉，顆粒度為納米級，把傳感頭(3)安裝在模擬密封副(4)槽內，注意傳感頭(3)的上表面和模擬密封副(4)的頂面有一定的平行度，并填滿環氧樹脂膠固化處理；待環氧樹脂膠完全固化后把模擬密封副(4)的頂面整體精加工，保證傳感頭(3)的上表面全部加工到，但傳感頭(3)加工量不能超過0.5毫米。

3.根據權利要求1所述的一種軸向橡塑密封油膜厚度測試方法，其特征在于：傳感頭(3)的鐵芯(32)由兩片薄硅鋼片組成，硅鋼片中間噴絕緣漆粘接。

4.根據權利要求1所述的一種軸向橡塑密封油膜厚度測試方法，其特征在于：模擬密封副(4)采用不導磁不銹鋼，模擬密封副(4)上開槽要大于鐵芯(32)至少一邊1毫米。

5.根據權利要求1所述的一種軸向橡塑密封油膜厚度測試方法，其特征在于：信號提取處理電路(5)中震蕩電路(51)采用電容電感耦合型震蕩電路，電阻R1Z2和電阻R1Z3并聯，然后和電阻R1Z1串聯，組成一個可調電阻組，之后接R2，R2一端接運算放大器UA的正輸入端，另一端接電容C1，運算放大器UA的負端接三極管QZ的發射極，輸出端接電容C1端，然后接三極管QZ的基極，三極管QZ的發射極接繞組(31)的一端，繞組(31)的另一端接電源正極VCC，電阻R15和繞組(31)兩端并聯，電容C2一端接三極管QZ的集電極，一端接R4一端，R4另一端接三極管QZ的發射極，C2和R4匯接后接電感L1，L1和R5串聯，然后接地；檢波電路(52)由二極管D1和電阻R6串聯，電源正端Vcc通過電容C4連接在D1和電阻R6之間，R7和D2串聯后接地；濾波電路(53)由運算放大器UB，電阻R11Z3和R11Z2并聯，然后和R11Z1串聯后組成電阻組接于運算放大器UB的反向接入端和輸出端，電容C5和電阻組并聯也連接于運算放大器UB的反向輸入端和輸出端；線性補償電路(54)由電源的正端，接電阻R8，電阻R9Z2和電阻R9Z3并聯，然后和電阻R9Z1串聯，組成電容組，電容組一端接R8一端，另一端接地；電阻R10連R8和電阻組之間，另一端連接于C5和另一電阻組之間；歸一化處理電路(55)由R12和R14組成，R12一端接地，然后接R14，R14另一端即為輸出。

6.根據權利要求5所述的一種軸向橡塑密封油膜厚度測試方法，其特征在于：信號提取處理電路(5)中的可調電阻由電阻R1Z2和電阻R1Z3并聯，然后和電阻R1Z1串聯，組成一個可調電阻組來實現，通過選取不同的阻值組合達到所需要的阻值要求。