[发明专利]一种采用6G传输并基于光学原理的油膜厚度测量方法

说明书

本发明公开了一种采用6G传输并基于光学原理的油膜厚度测量方法，首先在水平仪中心位置设置透光板，并将被测量油膜均匀置于透光板中心；将控制器分别与光学单元、探测头和显示器进行连接，控制器与计算机进行连接，将探测头置于被测量油膜面正上方；在计算机上设定公差与测量范围，选定透光板位置为测量范围；并在开始测量前检查设备是否能正常运行；使用显示器上的操作键控制探测头在测量范围内进行匀速直线运动，对油膜区域连续测厚，使探测头在油膜面的顶端高度位置与油膜低端的高度位置之间进行采样；最后输出结果并在同一测量范围重复上述步骤，以验证测量结果的可靠性。本发明操作简单，采用彩色共焦方式，测量精度高，传输速度快。

技术领域

本发明涉及光学测量技术领域，具体涉及一种采用6G传输并基于光学原理的油膜厚度测量方法。

背景技术

工业生产中，齿轮、轴承、活塞和旋转的密封装置等机械设备，大部分都是依靠润滑油来降低摩擦和磨损，而润滑油的材料一般是选择矿物油。工作过程中，在膜厚很小的情况下，油膜极易破损，致使接触面处于摩擦状态，由此接触面的温度与磨损显著增加，最终导致机构不能正常工作。当油膜过厚时，又会导致工作过程中能量的大量损失。可见，合适的油膜厚度是机械设备能正常工作的一个关键因素。此外，油膜润滑可根据两固体表面的接触力学特征分为高副接触(点接触、线接触)的弹性流体动压润滑和低副接触(面接触)的流体动压润滑。对于点、线高副接触的弹性流体动压润滑，其油膜厚度及形状的测量已经具备有效的技术手段。对于膜厚的测量，传统的方法是采用电学等方法和光学方法。电学方法和光学方法能成功测量出油膜厚度，但是它们存在着一定的不足：电学方法需一个电绝缘的平面或一个完全电隔离的接触单元来安装传感器；光学方法得到的只是图像，并不能直观的让实验者看到油膜的具体参数，并且其对于装置安装的场所有较高的要求。所以，电学方法和光学方法一般用于实验室中的油膜测量工作，在工业领域中还没有得到广泛的应用。

发明内容

本发明的目的是为了解决当前大部分油膜厚度测量装置对应曲面、凹坑、高低差能力差，安装场所要求高，精度不高以及装置尺寸较大等问题，进而提供一种基于光学原理的超小型、轻量的对应多种材质的高精度油膜厚度测量方法。

本发明采用的技术方案为：一种采用6G传输并基于光学原理的油膜厚度测量方法，包括以下步骤：

步骤S1：在水平仪中心位置设置透光板，并将被测量油膜均匀置于透光板中心；

步骤S2：将控制器分别与光学单元、探测头和显示器进行连接，控制器与计算机进行连接，将探测头置于被测量油膜面正上方；

步骤S3：在计算机上设定公差与测量范围，公差可选用上限0.1mm，下限-0.05mm，选定透光板位置为测量范围；并在开始测量前检查设备是否能正常运行；

步骤S4：使用显示器上的操作键控制探测头在测量范围内进行匀速直线运动，对油膜区域连续测厚，使探测头在油膜面的顶端高度位置与油膜低端的高度位置之间进行采样；

步骤S5：输出结果并在同一测量范围重复步骤4，以验证测量结果的可靠性。

进一步，所述控制器用于控制探测头和光学单元进行工作，并输出油膜厚度波形图；所述光学单元能够在范围更广的波段内实现稳定的高亮度发光；所述探测头与缆线连接处设置探测头灯；所述显示器用于输入操作指令以及测量值显示。

进一步，所述探测头内部设置传感器，传感器投光时对每个波长投射具有不同焦距的光，近距离投射红色光、中距离投射绿色光、远距离投射蓝色光；在受光时，透过针孔的光因反射位置不同，只有符合焦点波长的光才能透过针孔投射至传感器，受光时将光源信号反射至传感器并由头灯展示信号。

进一步，所述光学单元内部设置有频率传感器，在接收到探测头上传感器传输的光信号后，频率传感器将其转化为频率信号，利用6G 网络实现测量结果的实时传输，使用户能够在移动设备上接收到文件形式的油膜厚度测量值。

进一步，在步骤2中，当需要同时测量多个油膜的厚度时，增设相应油膜个数的探测头和光学单元。