[发明专利]一种用于润滑剂抗磨性的形貌对比分析方法

说明书

本发明提供的一种用于润滑剂抗磨性的形貌对比分析方法，首先以区域块为处理对象，并以中心区域为基准区域，在中心水平方向上，找出与基准区域大小和形状均相同的对比区域，然后计算同一方向角的对比区域和基准区域的磨痕差异度，通过磨痕差异度计算磨痕轴方向角，根据磨痕方向角得到磨斑摆正图，进而得到磨痕种子图，最终得到磨斑区域图；接着根据磨斑区域图的磨斑区域面积，计算磨斑区域的等效半径和方向半径，根据等效半径和方向半径，计算出方向半径的极差；根据磨斑区域图的磨斑区域面积，计算出磨斑区域图的轴差和离心度，最后通过三个钢球的磨斑图像的等效半径、极差、轴差和离心度，采用加权均值法计算润滑剂抗磨性指数。

技术领域

本发明涉及一种润滑剂抗磨性对比分析方法，尤其是一种用于润滑剂抗磨性的形貌对比分析方法。

背景技术

四球摩擦磨损试验机因结构简单、试验周期短、用油量少、费用低等特点，被广泛用于评价润滑剂抗磨性。依据《润滑油抗磨损性能测定法(四球机法)》(SH/T0189-92)，润滑剂抗磨性能评定方法为：在四球摩擦磨损试验机上，将直径为12.7mm的四个钢球按照等边四边体进行排列，下面三个钢球被待测的试油所覆盖，另一个钢球置于其余三个钢球的正上方，在测试压力的作用下，四个钢球形成“三点接触”，当待测的试油达到指定温度(75℃±2℃) 后，顶球按照规定的转速下旋转60分钟，用精度为0.01mm的光学显微镜测量底部三个钢球所形成的磨斑直径，对每个钢球的磨斑直径测量两次，第一次沿着磨痕方向进行，第二次测量时的方向与第一次的方向相垂直，通过对三个底球六次所测量出来磨斑直径进行平均，获得算术平均值，来评定润滑剂的抗磨性能。磨斑直径的测量精度决定了润滑剂的抗磨性能，为了提高磨斑直径的测量精度，发明人基于磨痕的显著的梯度信息提取磨斑区域，通过面积求取等效直径，来评定润滑剂的抗磨性能。上述方法都是通过磨斑直径来评定润滑剂的抗磨性能，具有一定的局限性，不能全面反映润滑剂的抗磨性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种用于润滑剂抗磨性的形貌对比分析方法，解决了现有通过磨斑直径来评定润滑剂的抗磨性能，具有一定的局限性，不能全面反映润滑剂的抗磨性的问题。

为了达到上述目的，本发明采用的技术方案是：

本发明提供的一种用于润滑剂抗磨性的形貌对比分析方法，包括以下步骤：

第一步，用扫描电镜采集三个待测钢球和白色标尺，得到磨斑图像F；通过加权平均法对磨斑图像F进行灰度化处理，得到灰度磨斑图f；

第二步，计算磨斑图像中的单位像素的实际长度h；

第三步，将灰度磨斑图f围绕图像中心点O顺时针旋转θ度，得到旋转磨斑图f_θ；

第四步，以旋转磨斑图f_θ的中心点O为中心选取一定的区域，作为基准区域A_θ；在中心水平方向上，以基准区域A_θ为中心，分别向两侧对称选取与基准区域A_θ大小和形状均相同的s 个区域块作为对比区域D_θ，共得到2s个对比区域D_θ；

第五步，根据同一方向角θ的对比区域D_θ和基准区域A_θ的磨痕差异度C_θ计算磨痕轴方向角

第六步，将第一步中所得的灰度磨斑图f逆时针旋转度，得到磨斑摆正图

第七步，在上述磨斑摆正图中提取磨痕区域的种子像素，得到磨痕种子图Sa；

第八步，计算磨痕种子图Sa中所有磨痕种子点像素的灰度均值，并以该灰度均值为自适应阈值对磨斑摆正图进行分割，得到磨斑区域初图H；

第九步，对磨痕种子图Sa进行形态学膨胀运算，得到磨痕种子膨胀图M_g；