[發明專利]一種軸承潤滑膜厚度超聲測量方法及系統

有效

• 申請號: 202110019584.7
• 申請日: 2021-01-07
• 公開（公告）號: CN112595271B
• 公開（公告）日: 2021-10-01
• 發明（設計）人: 汪劍云;古樂;張傳偉;李臻;陸程;趙小力;鄭德志;王黎欽
• 申請（專利權）人: 哈爾濱工業大學
• 主分類號: G01B17/02
• 分類號: G01B17/02
• 代理公司: 哈爾濱華夏松花江知識產權代理有限公司 23213
• 代理人: 岳昕

1.一種軸承潤滑膜厚度超聲測量方法，其特征在于，該方法包括以下步驟：

步驟一、利用超聲探頭獲得初始的參考信號；

所述步驟一的具體過程為：

在軸承沒有潤滑膜或者潤滑膜厚大于300μm的情況下，利用超聲探頭采集參考界面的反射脈沖波，將采集的反射脈沖波作為初始的參考信號；

步驟二、當軸承運行時，獲取潤滑油膜層的超聲反射脈沖信號；

步驟三、分別對步驟一采集的參考信號和步驟二采集的反射脈沖信號進行快速傅里葉變換，得到潤滑膜層反射系數；

所述步驟三的具體過程為：

對油膜層反射脈沖信號進行快速傅里葉變換，得到傅里葉變換值A_m，對參考信號進行快速傅里葉變換，得到傅里葉變換值A_ref；并基于下式獲得油膜層反射系數；

其中：R為潤滑膜層反射系數，R_ref為基準反射系數；

步驟四、利用步驟三獲得的潤滑膜層反射系數，計算后一個反射波比前一個反射波滯后的相位角；

所述步驟四的具體過程為：

其中：In為自然對數函數，Im(R)是R的虛部，代表后一個反射波比前一個反射波滯后的相位角，r代表超聲脈沖從潤滑膜穿過潤滑膜-鋼界面入射到鋼的反射系數；

步驟五、基于步驟四計算出的后一個反射波比前一個反射波滯后的相位角，獲得潤滑膜厚度；

將潤滑膜厚度頻譜中有效帶寬內的潤滑膜厚度均值或者有效帶寬內的最佳頻率點對應的膜厚值作為最終的潤滑膜厚度；

所述步驟五中，基于步驟四計算出的后一個反射波比前一個反射波滯后的相位角，獲得潤滑膜厚度，其具體過程為：

其中，h表示潤滑膜厚度，f表示超聲波頻率，c為超聲波在潤滑膜中的傳輸速度。