Измеритель толщины масляной пленки реализует бесконтактные измерения с помощью оптических или электрических принципов, основные принципы и методы которых сравниваются следующим образом:
Оптический метод измерения
метод оптической интерференции
Для расчета толщины используются изменения интерферометрических полос возникающие в результате отражения света на верхней и нижней поверхностях масляной пленки. Когда падающий свет проникает в прозрачный фундамент (например, стеклянный диск), два пучка света, отраженные на масляной пленке и металлической поверхности, интерференцируют, а расстояние между полосами или перемещение обратно пропорционально толщине масляной пленки. Например, измерительный прибор EHD2 британской компании PCS основан на принципе оптической интерферометрии сверхтонкой пленки, что позволяет измерять точность 1 - 1000 нм и синхронизировать получение коэффициента тяги. Метод имеет высокое разрешение и сильную визуализацию, но требует светопроницаемой базы, чувствительной к вибрации окружающей среды, в основном для лабораторных исследований.
инфракрасное поглощение
Основываясь на характеристиках поглощения нефтяных веществ в инфракрасном диапазоне определенной длины волны. После того, как инфракрасный источник света проникает в масляную пленку, он обнаруживает остаточные изменения силы света и вычисляет толщину по закону Билла - Ламбера. Например, инфракрасный толщиномер масляной пленки может быстро измерять металлическую поверхностную масляную пленку с точностью до микрон и малой помехой от окружающего света, подходит для промышленных площадок.
Электрический метод измерения
конденсаторный метод
Толщина рассчитывается путем измерения конденсаторных значений между верхними и нижними электродами масляной пленки. Конденсатор обратно пропорционален толщине мембраны и подходит для сцены смазки всей мембраны. Однако при толщине мембраны менее 0,5 мкм может произойти электрошок, а нестабильность диэлектрической константы смазки может привести к ошибкам, которые в основном используются для контактных измерений.
метод разрядного напряжения
Напряжение прилагается между металлическими парами трения, напряжение разряда линейно зависит от толщины мембраны (напряжение около 0,18 В на 1 мкм толщины мембраны). Этот метод использовался для измерения масляной пленки шестерни, но был сильно затронут чистотой смазки и низкой точностью.
Методы сравнения и рекомендации
Точность и диапазон: оптический метод (например, световая интерференция) с разрешением до нанометрового уровня, подходит для тонкой масляной пленки; Электрический метод (например, конденсатор) имеет большой диапазон измерений, но точность ограничена стабильностью среды.
Сценарий применения: оптическая интерферометрия в основном используется в лабораторных исследованиях трения; Инфракрасное поглощение и конденсаторный метод лучше подходят для промышленных площадок; Метод разрядного напряжения постепенно устраняется из - за большой погрешности.
Тенденции развития: оптический метод становится основным из - за преимуществ бесконтактности и визуализации, в сочетании с волоконно - оптическим датчиком или технологией машинного зрения может еще больше улучшить динамическую измерительную способность.