[發明專利]摩擦磨損試驗系統

在審

• 申請號: 201911032541.1
• 申請日: 2019-10-28
• 公開（公告）號: CN112730125A
• 公開（公告）日: 2021-04-30
• 發明（設計）人: 胡曉明;陳大忠;楊鶴
• 申請（專利權）人: 中國石油化工股份有限公司;中國石油化工股份有限公司石油化工科學研究院
• 主分類號: G01N3/56
• 分類號: G01N3/56;G01N33/28
• 代理公司: 隆天知識產權代理有限公司 72003
• 代理人: 張福根;鄭特強

1.一種摩擦磨損試驗系統，包括底座、激振器、沖程推桿、加熱臺、油盒、加載機構、第一位移傳感器和測力機構，所述激振器設于所述底座，所述沖程推桿可往復移動地穿設于所述激振器并具有自由端，所述自由端設有試驗球，所述油盒設于所述加熱臺上，所述試驗片設于所述油盒并位于所述試驗球下方，所述加載機構用以使所述試驗球對所述試驗片產生正壓力，所述第一位移傳感器用以測量所述沖程推桿與所述激振器之間產生的第一位移，所述測力機構用以測量所述試驗球與所述試驗片之間的摩擦力；其特征在于，所述摩擦磨損試驗系統還包括：

隔振托板，浮動設于所述底座上，所述加熱臺通過彈性支架設于所述隔振托板上；

第二位移傳感器，設于所述隔振托板上，并被配置為測量所述沖程推桿與所述隔振托板之間產生的第二位移；以及

控制系統，電連接于所述第一位移傳感器、所述第二位移傳感器和所述激振器，所述控制系統被配置為根據所述第一位移和所述第二位移計算出所述沖程推桿的沖程和頻率的反饋值，并將所述反饋值與預設值進行比對分析，以此控制所述激振器輸出預設的沖程和頻率。

2.根據權利要求1所述的摩擦磨損試驗系統，其特征在于，所述控制系統包括：

上位控制機構，電連接于所述第一位移傳感器和所述第二位移傳感器，所述上位控制機構被配置為根據所述第一位移和所述第二位移計算出所述沖程推桿的沖程和頻率的反饋值，并將所述反饋值與預設值進行比對分析，計算出電流設定值并發出相應的控制指令；以及

下位控制機構，電連接于所述上位控制機構和所述激振器，所述下位控制機構被配置為根據所述控制指令對所述激振器的驅動電流進行閉環跟蹤控制，從而使所述激振器的驅動電流保持為所述電流設定值，進而使所述激振器輸出至所述沖程推桿的沖程和頻率保持為所述預設值。

3.根據權利要求2所述的摩擦磨損試驗系統，其特征在于，所述上位控制機構被配置為分別根據所述激振器處于多個頻率時的響應模型建立逆模型，并根據多個所述逆模型采用變結構控制算法計算出所述電流設定值。

4.根據權利要求2所述的摩擦磨損試驗系統，其特征在于，所述加熱臺內設有溫度傳感器，所述溫度傳感器電連接于所述上位控制機構，所述溫度傳感器被配置為測量所述加熱臺的溫度；其中，所述控制系統通過所述上位控制機構采集所述溫度傳感器測得的溫度信息，并根據所述溫度信息通過所述上位控制機構控制所述加熱臺對所述油盒內的油樣加熱。

5.根據權利要求4所述的摩擦磨損試驗系統，其特征在于，所述下位控制機構集成有看門狗電路，所述看門狗電路被配置為在所述上位控制機構失效或與下位控制機構斷開連接時，經過一響應時間之后使所述下位控制機構控制所述加熱臺停止加熱。

6.根據權利要求5所述的摩擦磨損試驗系統，其特征在于，所述下位控制機構集成有超溫保護電路，所述加熱臺設有溫度開關，所述溫度開關電連接于所述超溫保護電路，所述超溫保護電路被配置為在所述上位控制機構失效或所述看門狗電路失效時，且在所述加熱臺的溫度超過所述溫度開關的預設的上限溫度時，使所述下位控制機構控制所述摩擦磨損試驗系統進入停機狀態。

7.根據權利要求4所述的摩擦磨損試驗系統，其特征在于，所述控制系統利用所述下位控制機構通過先進型PID算法控制所述加熱臺。

8.根據權利要求4所述的摩擦磨損試驗系統，其特征在于，所述溫度傳感器為3線制的PT100鉑電阻；或者，所述溫度傳感器為4線制的PT100鉑電阻。