[发明专利]一种润滑膜厚度测量方法

权利要求书

1.一种润滑膜厚度测量方法，其特征在于，包括：

在玻璃盘和钢球轻载接触、静止的状态下，特定波长单色光垂直入射接触区，获取此零 膜厚的干涉图像；

标定零膜厚时的干涉图像中牛顿环各干涉级次的光强极值，以及干涉零级的光强初 值；

添加待测量膜厚下的摩擦副接触载荷，连续采集摩擦副由启动一刻至运行达到设定的 目标速度这一动态过程所产生的所有干涉图像；

将所述所有干涉图像转化为灰度图像，作出中心膜厚处像素点灰度随时间变化的曲 线，估算待测工况下中心膜厚的干涉级次，动态标定图像干涉级次；

由估算的待测工况下中心膜厚级次判别相邻条纹的干涉半级，由中心向外顺序增加， 并记录每一干涉半级的光强极值；

根据零膜厚时的光强极值、光强初值以及动态过程对应干涉图像的干涉半级和光强极 值计算干涉图像中每一像素点的膜厚，得到完整的点接触润滑膜形状。

2.根据权利要求1所述的润滑膜厚度测量方法，其特征在于，所述特定波长单色光通过 白光经过特定中心波长的滤光片过滤后获得。

3.根据权利要求1所述的润滑膜厚度测量方法，其特征在于，计算干涉图像中每一像素 点膜厚的具体计算方式如下：

h=λ4πnd[(-1)karccosI‾k-arccosI‾0+(k+|sinkπ2|)π]]]>

式中，h为膜厚，λ为入射单色光的波长，n_d为润滑剂折射率，k为大于或等于0的整数，称 之为干涉半级，光强连续变化每经历一次极值点，k沿膜厚减小的方向加1或沿膜厚减小的 方向减1，为干涉图像中该点的相对光强，I为该点的绝对光强，和 分别为标定该点绝对光强所处的干涉半级k后所对应光强区间的光强极大值和极小值， 为零膜厚时中心膜厚处的相对光强，I₀为零膜厚时中心膜厚处的绝 对光强，和分别为干涉半级k＝0或k＝1对应光强区间的光强极大值、极小值；计算中 心膜厚时的光强极值从零膜厚时标定的光强极值中选取相应干涉半级的光强极值，其他点 的膜厚从待测膜厚的干涉图像中选取相应干涉半级的光强极值。

4.根据权利要求3所述的润滑膜厚度测量方法，其特征在于，所述方法还包括修正步 骤，修正步骤具体为：

判断计算得到的点接触润滑膜形状不光滑且呈锯齿状时，将中心膜厚灰度变化曲线加 1或者减1进行修正，修正后再重新执行后续步骤计算点接触润滑膜形状。

5.根据权利要求1至4任一项所述的润滑膜厚度测量方法，其特征在于，干涉图像的采 集通过工业相机获取。