【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及摩擦学，具体涉及一种气液两相润滑油摩擦实验装置。
技术介绍
1、国内外对汽车发动机润滑油的研究方向主要有添加剂的开发、节能性和环保特性的提升、以及润滑油的回收再利用等，对于润滑油中微纳米气泡以及复杂气体成分对润滑性能影响的研究相对较少。发动机在长时间工作工程中，用于润滑的润滑油需要面对由发动机零部件机械运动产生的气泡和燃烧过程产生的复杂气体造成的影响。由于机械运动和油液的循环，油液内部会产生大量的气泡。这些气泡将润滑油油液转变为气液两相状态，对润滑油的润滑性能产生显著影响。与此同时，发动机润滑油在使用过程中，会不断吸收和溶解来自燃烧过程的复杂气体成分，如氮氧化物、硫氧化物、碳氢化合物等。这些气体成分在油液中的存在，会改变润滑油的化学性质和物理状态，影响其润滑性能。
2、通过对含有微纳米级气泡和复杂气体成分的气液两相润滑油进行模拟和检测，可以更准确地评估润滑油的摩擦磨损和润滑性能。目前对于这些微纳米气泡在润滑油中的行为及其对润滑性能的具体影响尚缺乏深入的理解，且缺乏与之相匹配的实验设备来进行系统的研究。
3、因此，需要研发一种能够模拟微纳米级气泡和复杂气体成分二者综合影响的测试设备，对于提高润滑油性能和发动机可靠性具有重要意义。在摩擦学领域的实验研究中，对于环境模拟设备的精确设计至关重要，其核心在于对润滑油中微纳米级气泡的大小与浓度的精确调控与测定。
技术实现思路
1、为了解决现有技术中存在的问题，本专利技术提供了一种气液两相润滑油摩擦实验装置，
2、为了实现上述目的，本专利技术采用以下具体技术方案：
3、一种气液两相润滑油摩擦实验装置，该实验装置包括气体环境实验舱、气体供给装置、微纳米气泡发生器、排气装置以及控制单元；
4、所述气体环境实验舱用于为摩擦副提供气体环境和气液两相润滑油；
5、所述微纳米气泡发生器安装于所述气体环境实验舱内；
6、所述气体供给装置与所述微纳米气泡发生器的进气口连接；
7、所述微纳米气泡发生器用于将所述气体供给装置输入的气体碎化成微纳米级的气泡后与润滑油混合形成气液两相润滑油；
8、所述排气装置安装于所述气体环境实验舱的顶部，用于收集从所述气体环境实验舱泄漏和排出的气体，在检测到气体泄漏后报警，并将有毒气体排出以保证实验的安全性；
9、所述控制单元用于控制所述气体供给装置、所述气体环境实验舱、所述微纳米气泡发生器以及所述排气装置，从而控制所述气体环境实验舱内的摩擦环境。
10、更进一步地，所述气体环境实验舱包括舱体、柔性密封薄膜、加湿装置、加热装置以及传感装置；
11、所述柔性密封薄膜密封安装于所述舱体的顶部，在所述舱体与所述柔性密封薄膜之间形成摩擦实验用的密封空腔；用于驱动摩擦副运动的传动件穿过所述柔性密封薄膜并密封；
12、所述加湿装置与所述气体环境实验舱连通，用于调节所述气体环境实验舱内湿度；
13、所述加热装置固定安装于所述舱体内，用于调节所述气体环境实验舱内温度；
14、所述传感装置安装于所述舱体内，用于监测所述气体环境实验舱内气体环境的温度、压力、湿度以及不同气体成分的气体浓度；
15、所述气体供给装置与所述舱体连通，用于向所述舱体内提供设定成分、压力、浓度的气体以模拟各种气体环境；
16、所述控制单元与所述加湿装置、所述加热装置以及所述传感装置连接，用于根据所述传感装置的检测信息控制所述气体供给装置、所述加湿装置和所述加热装置，以对所述气体环境实验舱内气体环境进行实时监控和精确控制。
17、更进一步地，所述加湿装置为超声波加湿器。
18、更进一步地，所述传感装置包括安装于所述气体环境实验舱内侧壁的温度传感器、压力传感器、气体浓度传感器和湿度传感器。
19、更进一步地，所述舱体为铝合金制成；
20、所述柔性密封薄膜采用塑胶薄膜；
21、所述加热装置为电加热片。
22、更进一步地，所述气体供给装置包括多个气瓶、减压阀、截止阀、单向阀、回火阀、压力表、质量流量控制器以及输气管；
23、每个所述气瓶内存储有摩擦实验所需的一种气体；
24、所述输气管连接于所述气瓶与所述微纳米气泡发生器的进气口之间；
25、所述减压阀、所述截止阀、所述单向阀、所述回火阀、所述压力表以及所述质量流量控制器依次安装于所述输气管；所述减压阀用于降低所述气瓶流出气体的初始压力；所述截止阀、所述单向阀和所述回火阀用于保障气体通入所述质量流量控制器中的稳定性；所述压力表用于实时监测初始气体的压力；所述质量流量控制器用于控制气体的质量流量以控制气体的浓度；
26、所述控制单元与所述截止阀、所述压力表和所述质量流量控制器信号连接。
27、更进一步地，所述排气装置包括排气罩、声光报警器、燃气感应器、防暴风机以及排气管；
28、所述排气罩安装于所述气体环境实验舱的顶部，用于收集逸散的气体；
29、所述燃气感应器和所述声光报警器均安装于所述排气罩；
30、所述燃气感应器用于检测气体泄漏；
31、所述声光报警器与所述燃气感应器相连，用于在所述燃气感应器检测到气体泄漏以后进行声光报警；
32、所述排气管的一端与所述气体环境实验舱的排气口密封连接，另一端与所述防暴风机连接；
33、所述防暴风机通过所述排气管与所述排气罩相连，用于在气体泄漏时将有毒气体排出，保证实验的安全性。
34、更进一步地，所述微纳米气泡发生器通过精确控制气体和润滑油的流速来控制气泡的尺寸和浓度，并且能够实时检测气泡的粒径和数量。
35、更进一步地，所述控制单元为plc(programmable logic controller，可编程逻辑控制器)。与现有技术相比，本专利技术的技术方案具有以下有益效果：
36、1、本专利技术的气液两相润滑油摩擦实验装置具有气体环境实验舱、气体供给装置和微纳米气泡发生器，通过安装于气体环境实验舱内的微纳米气泡发生器能够制备含有微纳米级气泡和复杂气体成分的润滑油，气体供给装置具有多种气体混合和气体种类调节功能，能够在气体环境实验舱内精确模拟各种气体环境条件，包括不同的混合比例和特定气体浓度，能够满足多样化的摩擦实验需求，提高了摩擦实验的效率和适用性。
37、2、本专利技术的气液两相润滑油摩擦实验装置具有湿度和温度调节功能，通过加湿装置和加热装置能够实现对气体环境实验舱内气体环境湿度和温度的精确控制，对于需要在特定湿度和温度条件下进行摩擦实验的情况尤为重要，确保实验结果的可重复性和准确本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，包括气体环境实验舱、气体供给装置、微纳米气泡发生器、排气装置以及控制单元；
2.如权利要求1所述的气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，所述气体环境实验舱包括舱体、柔性密封薄膜、加湿装置、加热装置以及传感装置；
3.如权利要求2所述的气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，所述加湿装置为超声波加湿器。
4.如权利要求2所述的气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，所述传感装置包括安装于所述气体环境实验舱内侧壁的温度传感器、压力传感器、气体浓度传感器和湿度传感器。
5.如权利要求2所述的气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，所述舱体为铝合金制成；
6.如权利要求2所述的气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，所述气体供给装置包括多个气瓶、减压阀、截止阀、单向阀、回火阀、压力表、质量流量控制器以及输气管；
7.如权利要求1-6中任一项所述的气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，所述排气装置包括排气罩、声光报警器、燃气感应器、防暴风机以及排气管；
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9.如权利要求1-6中任一项所述的气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，所述控制单元为PLC。
...【技术特征摘要】
1.一种气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，包括气体环境实验舱、气体供给装置、微纳米气泡发生器、排气装置以及控制单元；
2.如权利要求1所述的气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，所述气体环境实验舱包括舱体、柔性密封薄膜、加湿装置、加热装置以及传感装置；
3.如权利要求2所述的气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，所述加湿装置为超声波加湿器。
4.如权利要求2所述的气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，所述传感装置包括安装于所述气体环境实验舱内侧壁的温度传感器、压力传感器、气体浓度传感器和湿度传感器。
5.如权利要求2所述的气液两相润滑油摩擦实验装置，其特征在于，所述舱体为铝合...
【专利技术属性】
技术研发人员：张昊，高忠浩，亚历山大·斯杰里马赫，黎一锴，王字满，何旭，
申请(专利权)人：北京理工大学，
类型：发明
国别省市：
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