本发明专利技术涉及一种润滑界面和频信号的测量装置，其包括：一底座、一棱镜、一棱镜位移调节机构、一球、一球驱动机构、一球固定机构、一垂直位移调节机构，一加载机构以及一载荷测量单元。所述球驱动机构可以使球旋转，所述加载机构可以对球施加一载荷，所述载荷测量单元包括一传感器，可以测量所述加载机构对球施加的载荷大小，在所述球驱动机构的驱动下，球与所述棱镜发生摩擦。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及一种实验装置，尤其涉及一种润滑界面条件下摩擦过程的和频信号在线测量装置。
技术介绍
界面现象与自然界密切相关，界面研宄与许多物理化学问题联系紧密，界面研宄被运用在在材料科学、物理化学、分析化学、高分子化学、环境保护和石油化工等领域。目前已经存在一些界面研宄手段，如力学、光学、电化学方法，以及粒子散射、X射线衍射技术等，这些方法大多需要在真空条件下进行，而且需要改变样品表面状态，力学方法如表面张力、接触角测量，虽然能够了解气液界面和固液界面的宏观性质，但是得不到它们的微观分子信息。以上的实验技术受到各种不同条件的制约，而和频振动光谱作为非线性光学方法，具有独特的界面选择性和界面单分子层灵敏性，利于分析测量信号得到界面分子信息。和频振动光谱可以通过对光强、相位、偏振的测量给出分子在界面的取向、界面分子密度、分子振动峰模式归属以及动力学等方面的信息。但和频信号十分微弱，需要设计一种实验装置，用于测量润滑界面条件下摩擦过程的和频信号。
技术实现思路
有鉴于此，确有必要提供一种测量动态系统中和频信号的装置，实现和频信号的在线测量。一种润滑界面和频信号的测量装置，其包括:一底座、一棱镜、一棱镜位移调节机构、一球、一球驱动机构、一球固定机构、一垂直位移调节机构，一加载机构以及一载荷测量单元。所述底座包括一机架，该机架固定在所述底座的下表面，所述底座设置有一收容孔。所述棱镜位移调节机构包括棱镜架以及调节该棱镜架位移的位移调整单元，所述棱镜固定在所述棱镜架，该棱镜架固定在所述位移调整单元。所述球驱动机构设置于所述底座，可以使球旋转。所述球固定机构包括一油杯、轴承座、轴承，所述油杯设置有一收容腔，所述轴承座设置于该收容腔，所述轴承设置于所述轴承座，所述球设置于所述轴承，由该轴承支撑，所述油杯设置于所述底座的收容孔。所述垂直位移调节机构位于所述底座的下方，可以调节所述球与棱镜的底面接触。所述加载机构设置于所述机架，可以对球施加一载荷。所述载荷测量单元包括一传感器，可以测量所述加载机构对球施加的载荷大小。在所述球驱动机构的驱动下，球与所述棱镜发生摩擦。与现有技术相比较，本专利技术提供的润滑界面和频信号的测量装置实现了摩擦过程中球与棱镜的精密接触；棱镜的使用既提供了固定界面，又保证了入射光在界面处的全反射，增强了光的能量从而增强和频信号；实现了摩擦过程中和频信号的在线测量。【附图说明】图1是本专利技术实施方式提供的润滑界面和频信号的测量装置的立体结构示意图。图2是本专利技术实施方式提供的润滑界面和频信号的测量装置部分结构的主视图。图3是本专利技术实施方式提供的润滑界面和频信号的测量装置部分结构沿图2中II1-1II线的剖面图。图4是本专利技术实施方式提供的测量润滑界面和频信号的实验原理图。主要元件符号说明底座I加载机构3载荷测量单元4球5球固定机构6球驱动机构7棱镜8润滑剂9润滑界面和频信号的测量装置 10机架11收容孔12杠杆31支撑体32传感器41油杯61轴承座62轴承63垫圈64收容腔610连接轴71传动轴72联轴器73电机74如下【具体实施方式】将结合上述附图进一步说明本专利技术。【具体实施方式】下面将结合附图及具体实施例，对本专利技术提供的润滑界面和频信号的测量装置作进一步的详细说明。请参阅图1至图3，润滑界面和频信号测量装置10包括:底座1、垂直位移调节机构(图未示)、加载机构3、载荷测量单元4、球5、球固定机构6、球驱动机构7、棱镜(图未示)、棱镜位移调节机构(图未示)。所述垂直位移调节机构设置在所述底座I的下方；所述底座I包括一机架11，该机架11固定在所述底座I的下表面，所述加载机构3固定在所述底座I的机架；所述载荷测量单元4固定在所述加载机构3 ;所述球固定机构6和球驱动机构7固定在所述底座I。所述底座I设置有收容孔12，该收容孔12由第一凹槽和第二凹槽组成，该第一凹槽和第二凹槽连通，用于放置所述球固定机构6。该第一凹槽和第二凹槽的截面形状可以为圆形、三角形、多边形等。本实施例中，所述第一凹槽和第二凹槽的截面形状分别为圆形，且第一凹槽的直径比第二凹槽的直径大，也就是说该收容孔12是一个沉孔，该沉孔用于放置所述球固定机构6。所述棱镜位移调节机构包括棱镜架以及调节该棱镜架位移的位移调整单元。所述棱镜固定在所述棱镜架，保证入射光从棱镜的直角面射入，另一直角面为润滑界面，要保证润滑界面平行于水平面。所述棱镜架固定在所述位移调整单元，该位移调整单元可以调整棱镜架的位置，进而调节所述棱镜的位置，通过调节棱镜的位置使所述棱镜的底面即以直角面平行于水平面。所述垂直位移调节机构采用剪式升降台，手动带动平移台升降，可以调节所述球5的垂直位移，实现所述球5与棱镜的底面接触。所述球固定机构6包括油杯61、轴承座62、轴承63以及垫圈64等。所述油杯61的形状与所述底座I的收容孔12的形状相匹配，且该油杯61相对于所述收容孔12可以上下移动。该油杯61具有一收容腔610，该收容腔610用于放置所述轴承座62、轴承63以及垫圈64。本实施例中，所述油杯61的形状与所述底座I的沉孔的形状相匹配，即，该油杯61由第一圆柱体和第二圆柱体组成，该第一圆柱体具有一收容腔610，第二圆柱体与所述第一圆柱体一体成型。所述第一圆柱体设置于所述第一凹槽，第二圆柱体设置于所述第二凹槽，且该油杯61相对于所述沉孔可以上下移动。所述轴承座62设置在所述油杯61的收容腔610内。所述轴承63包括三个陶瓷轴承，该三个陶瓷轴承在圆周方向上等角度并通过垫圈64设置在所述轴承座62。所述球5设置在所述三个陶瓷轴承上，由该三个陶瓷轴承支撑。所述球驱动机构7当前第1页1 2 本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种润滑界面和频信号的测量装置，其包括：一底座，该底座包括一机架，该机架固定在所述底座的下表面，所述底座设置有一收容孔；一棱镜；一棱镜位移调节机构，该棱镜位移调节机构包括棱镜架以及调节该棱镜架位移的位移调整单元，所述棱镜固定在所述棱镜架，该棱镜架固定在所述位移调整单元；一球；一球驱动机构，该球驱动机构设置于所述底座，可以使球旋转；一球固定机构，该球固定机构包括一油杯、轴承座、轴承，所述油杯设置有一收容腔，所述轴承座设置于该收容腔，所述轴承设置于所述轴承座，所述球设置于所述轴承，由该轴承支撑，所述油杯设置于所述底座的收容孔；一垂直位移调节机构，该垂直位移调节机构位于所述底座的下方，可以调节所述球与棱镜的底面接触；一加载机构，该加载机构设置于所述机架，可以对球施加一载荷；一载荷测量单元，该载荷测量单元包括一传感器，可以测量所述加载机构对球施加的载荷大小；在所述球驱动机构的驱动下，球与所述棱镜发生摩擦。
【技术特征摘要】
【专利技术属性】
技术研发人员：马丽然，梁勇，高原，李柏弘，雒建斌，
申请(专利权)人：清华大学，
类型：发明
国别省市：北京;11
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