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項(xiàng)目案例 Case
Case 激光位移

光譜共焦-摩擦第三體的粗糙度和磨損輪廓測(cè)量

日期: 2022-01-17
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在電氣部件中,觸點(diǎn)壽命和電信號(hào)質(zhì)量部分取決于磨損和摩擦第三體形成。在某些情況下,它們可能是嚴(yán)重粘附現(xiàn)象的根源,伴隨著表面之間的傳導(dǎo)中斷,或電信號(hào)質(zhì)量下降。但在其他情況下,摩擦第三體可以是一個(gè)保護(hù)層,有助于兩個(gè)表面之間的速度調(diào)節(jié),或者通過(guò)填充微凸體來(lái)捕獲磨損顆粒并平滑接觸。

在邊界潤(rùn)滑條件下,不同的機(jī)理可能有助于形成摩擦第三體:

l 機(jī)械過(guò)程包括通過(guò)磨損、粘附和分層機(jī)制從第一表面分離顆粒/碎屑,從而在界面處形成一層被截留的磨損顆粒。眾所周知,較硬的表面會(huì)磨損較軟的表面,并通過(guò)塑性變形對(duì)其造成損壞。當(dāng)由顆粒增強(qiáng)聚合物基體組成的復(fù)合材料與較硬的表面接觸時(shí),也會(huì)出現(xiàn)相同類(lèi)型的機(jī)制。機(jī)械應(yīng)力可能導(dǎo)致顆粒從基體上分離,并在接觸過(guò)程中釋放。在充分邊界潤(rùn)滑的情況下,這些顆??赡馨l(fā)揮作用,甚至促進(jìn)摩擦層的形成。一個(gè)眾所周知的例子是鋼表面上ZDDP衍生的摩擦膜,其中鐵氧化物磨損顆粒溶解在ZDDP分解產(chǎn)物中,并參與摩擦層的結(jié)構(gòu)。此外,磨損碎屑可根據(jù)其特性提高摩擦層的機(jī)械強(qiáng)度和其他性能。

l 摩擦化學(xué)過(guò)程包括(a)物理吸附;(b化學(xué)吸附;(c與固體表面的化學(xué)反應(yīng)和(d)固體表面上的化學(xué)反應(yīng),有時(shí)由固體表面催化。與傳統(tǒng)抗磨添加劑不同,傳統(tǒng)抗磨添加劑通過(guò)模式(c)與固體表面(如鐵)發(fā)生化學(xué)反應(yīng)以形成保護(hù)層,摩擦聚合過(guò)程涉及通過(guò)模式(d)形成薄膜其作用是減少附著力和磨損。


在摩擦聚合機(jī)理中,被吸附的單體分子(油分子:烷烴、烯烴、酯等)在摩擦接觸條件下聚合,反應(yīng)形成聚合物鏈,并自我補(bǔ)充。該過(guò)程取決于幾個(gè)參數(shù),如表面溫度,固體表面元素和/或摩擦固體發(fā)射的電子的催化作用,導(dǎo)致潤(rùn)滑劑分子形成反應(yīng)性自由基。摩擦第三體可能具有不同于母體材料的性質(zhì),它們反過(guò)來(lái)強(qiáng)烈影響其相關(guān)材料的穩(wěn)定性和可靠性摩擦接觸。因此,了解它們的形成機(jī)制和特性非常重要,特別是在應(yīng)用需要電流通過(guò)接觸界面?zhèn)鬏敃r(shí):事實(shí)上,摩擦第三體通常是絕緣的或?qū)щ娦圆畹摹?/span>


在目前的工作中,所研究的電氣部件包括為航空應(yīng)用開(kāi)發(fā)的位置傳感器。與此傳感器相關(guān)聯(lián)的驅(qū)動(dòng)是軸的旋轉(zhuǎn)。因此,運(yùn)動(dòng)是指一個(gè)角度θθ=0是軌跡的中心(θ可以是正的或負(fù)的)。光標(biāo)軌跡觸點(diǎn)安裝在電位計(jì)中,因此給定的θ對(duì)應(yīng)于一個(gè)固定電阻,假定在時(shí)間上不變:讀取電阻,電子控制系統(tǒng)向計(jì)算機(jī)提供軸的角度位置。如果出現(xiàn)高接觸電阻Rc,可能會(huì)干擾該測(cè)量。如果Rc>30000Ω,即實(shí)際上,如果電路因絕緣膜的形成而在軌道的任何地方或有限區(qū)域被切斷,則功能喪失。

傳感器內(nèi)部的摩擦電觸點(diǎn)如圖1所示:

l 由填充有碳和石墨顆粒的聚合物制成的軌道;事實(shí)上,它被包裹在一個(gè)300度角的圓柱形容器內(nèi),曲率半徑約為30毫米

l 一種由貴、高導(dǎo)電性AgPd合金制成的移動(dòng)光標(biāo),在軸旋轉(zhuǎn)時(shí)在軌道上滑動(dòng),以收集電位計(jì)配置中的電張力(施加的總電張力約為10 V)。

光譜共焦-摩擦第三體的粗糙度和磨損輪廓測(cè)量

1.傳感器內(nèi)部的接觸幾何結(jié)構(gòu)由AgPd光標(biāo)與填充有碳顆粒的聚合物軌道接觸組成。僅顯示軌道的橫截面。


在這種往復(fù)滑動(dòng)條件下,可能會(huì)出現(xiàn)磨損,尤其是聚合物軌道的磨損。常見(jiàn)的解決方案是在界面中引入固體或液體潤(rùn)滑劑。在反復(fù)摩擦條件下,高效潤(rùn)滑劑不應(yīng)退化。此外,該應(yīng)用要求低揮發(fā)性和高粘度指數(shù),以便在可能變化的溫度和壓力下具有穩(wěn)定的使用性能。最后,傳感器可沿所有軸旋轉(zhuǎn),觸點(diǎn)的進(jìn)給不得中斷。一般選用硅油/PTFE潤(rùn)滑脂。


在電觸點(diǎn)中,一種有效的潤(rùn)滑劑可以提高配合表面的耐磨性,同時(shí)保持接觸電阻低且穩(wěn)定。這可以通過(guò)在界面接觸中形成抗老化和磨損的保護(hù)膜來(lái)實(shí)現(xiàn)。已知硅油通過(guò)摩擦聚合形成此類(lèi)保護(hù)膜。這確保了低磨損,但是電阻無(wú)法保證。


對(duì)實(shí)際應(yīng)用中使用的位置傳感器的接觸面進(jìn)行的初步分析表明,在電阻聚合物軌道上粘附著一個(gè)厚而光滑的摩擦第三體。

來(lái)自法國(guó)國(guó)立巴黎高等礦業(yè)學(xué)校和Vishay半導(dǎo)體的ManonIsard等人在文章中討論研究了摩擦第三體的形態(tài)、化學(xué)和電學(xué)特性,以便(a)了解其形成背后的機(jī)制(b)評(píng)估其對(duì)傳感器電性能和可靠性的影響,以及(c)提供潤(rùn)滑解決方案未來(lái)發(fā)展的建議。

他們選用了光譜共焦位移傳感器來(lái)測(cè)量接觸面的磨損輪廓和粗糙度參數(shù),選用的探頭測(cè)量垂直分辨率為3nm,測(cè)量位移步長(zhǎng)為1μm。



論文標(biāo)題:Synergistic effects between oiltribopolymerisation and abrasive wear in forming a protective third body in aconductive polymer/noble metal electrical contact


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    2025 - 01 - 14
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    六、應(yīng)用案例深度解析6.1 光伏壓延玻璃厚度監(jiān)測(cè)案例6.1.1 案例背景與需求在全球積極推動(dòng)清潔能源發(fā)展的大背景下,光伏產(chǎn)業(yè)迎來(lái)了蓬勃發(fā)展的黃金時(shí)期。光伏壓延玻璃作為光伏電池板的關(guān)鍵封裝材料,其質(zhì)量直接關(guān)系到光伏電池板的性能與使用壽命。在光伏壓延玻璃的生產(chǎn)過(guò)程中,厚度的精確控制是確保產(chǎn)品質(zhì)量的核心要素之一。光伏壓延玻璃的厚度對(duì)光伏電池板的性能有著至關(guān)重要的影響。若玻璃厚度過(guò)薄,可能無(wú)法為電池片提供足夠的機(jī)械保護(hù),在運(yùn)輸、安裝及使用過(guò)程中容易出現(xiàn)破裂等問(wèn)題,降低電池板的可靠性;而厚度過(guò)厚,則會(huì)增加光伏電池板的重量,不僅提高了運(yùn)輸成本,還可能影響電池板的光電轉(zhuǎn)換效率。此外,玻璃厚度的均勻性也不容忽視。不均勻的厚度會(huì)導(dǎo)致光線(xiàn)在玻璃內(nèi)部傳播時(shí)產(chǎn)生折射和散射差異,進(jìn)而影響光伏電池板對(duì)光線(xiàn)的吸收和利用效率,降低整體發(fā)電性能。傳統(tǒng)的光伏壓延玻璃厚度檢測(cè)方法,如人工抽樣測(cè)量,不僅效率低下,無(wú)法滿(mǎn)足大規(guī)模生產(chǎn)的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)需求,而且受人為因素影響較大,測(cè)量精度難以保證。在這種情況下,迫切需要一種高精度、高效率的測(cè)量技術(shù),以實(shí)現(xiàn)對(duì)光伏壓延玻璃厚度的實(shí)時(shí)、精確監(jiān)測(cè),確保產(chǎn)品質(zhì)量的穩(wěn)定性和一致性。 6.1.2 傳感器選型與安裝在本案例中,經(jīng)過(guò)對(duì)多種測(cè)量技術(shù)的綜合評(píng)估與測(cè)試,最終選用了一款具有卓越性能的光譜共焦傳感器。該傳感器具備高精度測(cè)量能力,能夠滿(mǎn)足光伏壓延玻璃對(duì)厚度測(cè)量精度的嚴(yán)苛要求;同時(shí),其具...
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    2025 - 02 - 09
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    摘要為提高激光位移傳感器在機(jī)測(cè)量工件特征的精度,本文針對(duì)其關(guān)鍵誤差源展開(kāi)研究并提出補(bǔ)償策略。實(shí)驗(yàn)表明,激光位移傳感器的測(cè)量誤差主要由傳感器傾斜誤差與數(shù)控機(jī)床幾何誤差構(gòu)成。通過(guò)設(shè)計(jì)傾斜誤差實(shí)驗(yàn),利用Legendre多項(xiàng)式建立誤差模型,補(bǔ)償后傾斜誤差被控制在±0.025 mm以?xún)?nèi);針對(duì)機(jī)床幾何誤差,提出基于球桿儀傾斜安裝的解耦方法,結(jié)合參數(shù)化建模對(duì)X/Y軸誤差進(jìn)行辨識(shí)與補(bǔ)償。實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證表明,補(bǔ)償后工件線(xiàn)性尺寸測(cè)量誤差小于0.05 mm,角度誤差小于0.08°,顯著提升了在機(jī)測(cè)量的精度與可靠性。研究結(jié)果為高精度在機(jī)測(cè)量系統(tǒng)的誤差補(bǔ)償提供了理論依據(jù)與實(shí)用方法。關(guān)鍵詞:工件特征;在機(jī)測(cè)量;激光位移傳感器;誤差建模;Legendre多項(xiàng)式1. 引言在機(jī)測(cè)量技術(shù)通過(guò)集成測(cè)量與加工過(guò)程,避免了傳統(tǒng)離線(xiàn)測(cè)量的重復(fù)裝夾與搬運(yùn)誤差,成為精密制造領(lǐng)域的關(guān)鍵技術(shù)之一。非接觸式激光位移傳感器憑借其高精度、高采樣率及非損傷性等優(yōu)勢(shì),被廣泛應(yīng)用于復(fù)雜曲面、微結(jié)構(gòu)等工件的在機(jī)測(cè)量中。然而,實(shí)際測(cè)量中,傳感器傾斜誤差與機(jī)床幾何誤差會(huì)顯著影響測(cè)量結(jié)果?,F(xiàn)有研究多聚焦單一誤差源,缺乏對(duì)多誤差耦合影響的系統(tǒng)性分析。本文結(jié)合理論建模與實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證,提出一種綜合誤差補(bǔ)償方法,為提升在機(jī)測(cè)量精度提供新的解決方案。2. 誤差源分析與建模2.1 激光位移傳感器傾斜誤差當(dāng)激光束方向與被測(cè)表面法線(xiàn)存在夾角時(shí),傾斜誤差會(huì)導(dǎo)致...
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    2022 - 12 - 03
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    無(wú)論是半導(dǎo)體加工過(guò)程中還是鋰電池制造過(guò)程中總是伴隨著腐蝕,高溫振動(dòng)等惡劣環(huán)境,為了保證生產(chǎn)的高效穩(wěn)定,無(wú)錫泓川科技推出了多種具有不同鋼鐵不銹鋼金屬外殼的激光位移傳感器,具有高防護(hù)性,可以從容的面對(duì)各種復(fù)雜的環(huán)境。在生產(chǎn)過(guò)程中總是在惡劣的環(huán)境中進(jìn)行。在當(dāng)今的環(huán)境中,自動(dòng)化解決方案有時(shí)會(huì)暴露在非常困難的生產(chǎn)條件下。而且還必須具有可靠的功能,這對(duì)傳感器技術(shù)來(lái)說(shuō)是一個(gè)挑戰(zhàn)。無(wú)錫泓川科技有限公司廣泛的測(cè)試程序,確保了我們的激光位移傳感器能夠承受惡劣的環(huán)境要求。例如在電子行業(yè)中電子產(chǎn)品在我們?nèi)粘I钪邪缪葜匾慕巧?。無(wú)論是在電動(dòng)巴士和汽車(chē)的電池中,還是在太陽(yáng)能發(fā)電模塊中。自動(dòng)化生產(chǎn)在電子工業(yè)的許多領(lǐng)域都是非常復(fù)雜的。真空和高溫環(huán)境是隨處可見(jiàn)的。使用的化學(xué)物質(zhì)具有腐蝕性。這不僅影響生產(chǎn)條件和機(jī)器在許多應(yīng)用領(lǐng)域,傳感器解決方案也面臨著新的挑戰(zhàn)。那么能滿(mǎn)足這些挑戰(zhàn)的出色的激光位移傳感器是什么樣的呢?在某些情況他必須能抗抵抗至少70度到100度的高溫?;蛘咚仨毮艹惺苷婵窄h(huán)境并且具有腐蝕性,化學(xué)物質(zhì)的過(guò)程中也能抗拒。他應(yīng)該有特別耐用的材料制成如不銹鋼甚至特氟龍材料。無(wú)錫泓川科技有限公司提供范圍廣泛的激光位移傳感器和激光位移傳感器技術(shù),尤其適用于惡劣環(huán)境。
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無(wú)錫泓川科技PD50激光位移傳感器:中空同軸+50mm長(zhǎng)距測(cè)量,0.05μm精度開(kāi)啟工業(yè)檢測(cè)新維度 2025 - 04 - 07 ...


在大型工件檢測(cè)、鋰電池極片測(cè)厚、航空航天等高精度長(zhǎng)距測(cè)量場(chǎng)景中,傳感器需兼具大范圍掃描能力與微米級(jí)精度,同時(shí)解決多設(shè)備空間協(xié)同難題。無(wú)錫泓川科技LTPD50激光位移傳感器創(chuàng)新采用中空分體式結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì),以50mm超長(zhǎng)參考距離、0.05μm重復(fù)精度及進(jìn)口半價(jià)成本,突破進(jìn)口設(shè)備在長(zhǎng)距高精度領(lǐng)域的壟斷,為工業(yè)用戶(hù)提供“遠(yuǎn)距精準(zhǔn)測(cè)量+多設(shè)備同軸集成”的國(guó)產(chǎn)化標(biāo)桿方案。核心優(yōu)勢(shì):中空架構(gòu)+超長(zhǎng)量程,重構(gòu)工業(yè)檢測(cè)邊界中空同軸設(shè)計(jì),賦能多設(shè)備協(xié)同φ25mm貫通孔:傳感器主體中空,支持工業(yè)相機(jī)、激光打標(biāo)頭等外設(shè)直接穿過(guò),實(shí)現(xiàn)測(cè)量點(diǎn)與操作中心零偏差同軸,解決傳統(tǒng)長(zhǎng)距傳感器體積大、遮擋視野的痛點(diǎn)。超薄機(jī)身:緊湊型設(shè)計(jì)(74205110mm),適配機(jī)器人導(dǎo)軌、自動(dòng)化產(chǎn)線(xiàn)等空間受限場(chǎng)景,安裝靈活性提升60%。長(zhǎng)距高精度,性能對(duì)標(biāo)進(jìn)口50mm參考距離±0.8mm量程:覆蓋鋰電池極片、金屬板材等大尺寸工件的高精度厚度檢測(cè)需求,減少傳感器移動(dòng)頻次。0.05μm重復(fù)精度:媲美基恩士LK-G系列,線(xiàn)性誤差**成本顛覆:售價(jià)僅為進(jìn)口同類(lèi)產(chǎn)品的40%~50%,且無(wú)需外置控制器,綜合成本降低70%。硬核參數(shù):長(zhǎng)距測(cè)量的性能標(biāo)桿參數(shù)LTPD50(無(wú)錫泓川)進(jìn)口競(jìng)品(如基恩士LK-G500)參考距離50mm50mm測(cè)量范圍±0.8mm±0.5mm重復(fù)精度0.05μm(無(wú)平均)0.1μm采樣頻率160...
泓川科技國(guó)產(chǎn)激光位移傳感器HC16-15與進(jìn)口Micro-Epsilon米銥ILD1420-10技術(shù)... 2025 - 04 - 02 ...


以下為HC16-15國(guó)產(chǎn)激光位移傳感器與進(jìn)口ILD1420-10的對(duì)比分析報(bào)告,重點(diǎn)圍繞技術(shù)參數(shù)、性能指標(biāo)及國(guó)產(chǎn)替代可行性展開(kāi):一、核心參數(shù)對(duì)比指標(biāo)HC16-15(泓川科技)ILD1420-10(Micro-Epsilon)測(cè)量范圍±5mm(總10mm)10mm(SMR 20mm至EMR 30mm)線(xiàn)性度±0.1% F.S.±0.08% F.S.重復(fù)精度1μm0.5μm采樣頻率3000Hz(最高)4000Hz(最高)光源波長(zhǎng)655nm(可見(jiàn)紅光)670nm(可見(jiàn)紅光)輸出接口RS485(Modbus RTU)、0-10V/4-20mARS422、4-20mA/1-5V工作溫度-10°C ~ +50°C0°C ~ +50°C防護(hù)等級(jí)IP67IP65尺寸(mm)44×31×18約47.5×14(主體)重量70g(含線(xiàn)纜)60g(含線(xiàn)纜)激光安全等級(jí)Class 2Class 2(ILD1420)/ Class 1(CL1版本)二、性能深度分析1. 精度與穩(wěn)定性HC16-15:線(xiàn)性度±0.1% F.S.(優(yōu)于多數(shù)國(guó)產(chǎn)傳感器),1μm重復(fù)精度滿(mǎn)足工業(yè)級(jí)需求,溫度特性0.05% F.S/°C,適合寬溫環(huán)境。ILD1420-10:線(xiàn)性度±0.08% F.S....
關(guān)于德國(guó)米銥(Micro-Epsilon)optoNCDT 1420 系列激光位移傳感器的深度研究報(bào)... 2025 - 04 - 02 ...


一、引言1.1 研究背景與意義在現(xiàn)代工業(yè)生產(chǎn)與精密測(cè)量領(lǐng)域,對(duì)高精度、高可靠性位移測(cè)量技術(shù)的需求與日俱增。激光位移傳感器憑借其非接觸測(cè)量、高精度、高響應(yīng)速度以及抗干擾能力強(qiáng)等顯著優(yōu)勢(shì),已成為實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化生產(chǎn)、質(zhì)量控制與精密檢測(cè)的關(guān)鍵技術(shù)手段,廣泛應(yīng)用于汽車(chē)制造、電子生產(chǎn)、機(jī)械加工、航空航天等眾多行業(yè)。optoNCDT 1420 系列激光位移傳感器作為德國(guó)米銥(Micro-Epsilon)公司推出的微型化、高精度位移測(cè)量解決方案,在尺寸、性能與功能集成等方面展現(xiàn)出獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)。其緊湊的設(shè)計(jì)使其能夠輕松集成到空間受限的設(shè)備與系統(tǒng)中,滿(mǎn)足了現(xiàn)代工業(yè)對(duì)設(shè)備小型化、集成化的發(fā)展需求;同時(shí),該系列傳感器具備出色的測(cè)量精度與穩(wěn)定性,可實(shí)現(xiàn)對(duì)微小位移變化的精確檢測(cè),為精密測(cè)量與控制提供了可靠的數(shù)據(jù)支持。深入研究 optoNCDT 1420 系列激光位移傳感器的技術(shù)原理、性能特點(diǎn)及應(yīng)用場(chǎng)景,對(duì)于推動(dòng)激光位移測(cè)量技術(shù)的發(fā)展,拓展其在各行業(yè)的應(yīng)用范圍,提升工業(yè)生產(chǎn)的自動(dòng)化水平與產(chǎn)品質(zhì)量具有重要的理論與實(shí)際意義。通過(guò)對(duì)該系列傳感器的全面剖析,能夠?yàn)橄嚓P(guān)領(lǐng)域的工程師、技術(shù)人員提供有價(jià)值的參考依據(jù),幫助他們更好地選擇與應(yīng)用激光位移傳感器,解決實(shí)際工程中的測(cè)量難題。1.2 研究目標(biāo)與范圍本研究旨在全面深入地探究 optoNCDT 1420 系列激光位移傳感器,具體目標(biāo)包括:詳細(xì)闡述該傳感器的工作原理,深入分析其技術(shù)...
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