[发明专利]一种测量绝缘材料摩擦静电和摩擦性能参数动态变化的装置

权利要求书

1.一种测量绝缘材料摩擦静电和摩擦性能参数动态变化的装置，其特征在于，在水平旋转的摩擦磨损试验机（27）上水平放置振动电容式静电计（4）的静电势感应头（1）；摩擦力传感器（12）连接在加载套杆（11）的切线方向上，并通过摩擦力传输线（13）将摩擦力传感器（12）获取的待测样品（18）的摩擦力信号输入计算机，经A/D数据采集卡（5）的转换将摩擦力信号通过运算得到摩擦系数变化曲线；玻璃密封罩（37）通过密封槽（36）安装在底盘（35）上密封槽（36）保证玻璃罩（37）与底盘（35）达到良好的气密；底盘（35）上安装接线座（38）；底盘（35）上还开有通气孔（39），用于和抽真空管（40）、外加气体通气管（41）、通水蒸气管（42）直接连接，从而实现对不同湿度和不同环境介质的控制；将钢球（16）放入钢球夹具（15）内，通过固定套杆（14）压紧和固定，并将固定套杆（14）与加载套杆（11）通过螺纹连接；将热电偶（9）插入空心的加载套杆（11）中直至钢球（16）的表面来测量钢球（16）在滑动摩擦过程中的温度变化，热电偶（9）得到的信号通过热电偶传输线（10）输入计算机。

2.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，将固定套杆（14）和钢球夹具（15）拆卸后更换为钢栓夹具（19），将钢栓（21）加工成锥面的一端插入钢栓夹具（19）内，通过钢栓夹具上的第一紧固螺母（（20））将钢栓（21）压紧和固定，钢栓夹具（19）与加载套杆（11）通过螺纹连接；将热电偶（9）插入空心的加载套杆（11）中直至钢栓（21）的上表面来测量钢栓（21）在滑动摩擦过程中的温度变化。

3.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，将固定套杆（14）和钢球夹具（15）拆卸后更换为保持架夹具（22）、第二紧固螺母（23）和滚珠轴承保持架（24），将滚珠轴承（25）安装在滚珠轴承保持架（24）内，再用第二紧固螺母（23）将保持架（24）和保持架夹具（22）固定起来，然后把保持架夹具（22）安装在加载套杆（11）上；将热电偶（9）插入滚珠轴承（25）的中轴内来测量滚珠轴承（25）在滑动摩擦过程中的温度变化，热电偶（9）得到的信号通过传输线（10）输入计算机经A/D数据采集卡（5）的转换将温度信号通过软件处理得到Excel文件、Word文档和JPEG图片。

4.根据权利要求1所述的装置，其特征在于，所述静电势感应头（1）的直径为Φ10～40 mm，所述钢球（16）的直径范围为Φ1～10mm，钢栓（21）的直径范围为Φ1～10mm，滚珠轴承（25）的宽度<10 mm，静电势感应头（1）的直径为待测样品磨痕（17）轨迹宽度的1倍以上。

5.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，通过安装在可开合的磁性表座（6）上的夹具（2）调节静电势感应头（1）与摩擦磨损试验机工作平台（26）的距离，静电势感应头（1）得到的信号通过传输线（3）输入计算机经A/D数据采集卡（5）的转换将静电势信号通过软件处理得到Excel文件、Word文档和JPEG图片。

6.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，所述振动电容式静电计（4）的测量范围为0～±1999V，显示分辨率±1/2000，最小显示分辨率可达1V，准确度优于2%读数±1。

7.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，砝码托盘（7）与加载套杆（11）通过螺纹和螺母固定在一起，外加载荷通过在砝码托盘（7）上加载砝码（8）实现，砝码加载范围：10g～2000g，精度0.1g。

8.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，在待测样品的待测样品磨痕（17）上方平行放置静电势感应头（1），通过即时测量待测样品磨痕（17）在固定距离处的摩擦静电势来表征物体摩擦后所带静电量的相对大小和所带电荷极性。

9.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，待测样品（18）固定在工作平台（26）上，摩擦磨损试验机（27）控制待测样品（18）的旋转速度，转速范围为1转/min～3000转/min，精度±1转，测试操作采用键盘操作和微机控制。

10.根据权利要求1至4任一所述的装置，其特征在于，通过旋转半径调节旋钮（31）选择磨痕直径后拧紧旋转半径固定螺钉（32），然后安装待测样品（18），通过转动加载梁升降调整转轮（33）可以使加载梁（30）上下移动以保证钢球（16）的底部与待测样品（18）的工作表面在同一个水平面上，拧紧加载梁升降固定螺钉（34）和加载梁定位螺钉（28）以保证摩擦磨损实验的平稳性，固定加载梁（30）后，旋转调节加载梁平衡砝码（29）以保证外加砝码（8）之前钢球（16）与待测样品（18）之间没有接触压力。