CN102226777B - 一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断方法 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断方法，包括如下步骤：10、将电机放置在正常启动的最大湿度环境中；20、采集摩擦材料在正常启动湿度环境的含水率组成含水率表；30、采集最大启动湿度范围的含水率组成最高含水率表；40、采集待测摩擦材料的含水率和环境湿度；50、将采集的含水率与含水率表比较，若小于或等于含水率表的值则能启动，若大于则与最高含水率表比较；60、若大于最高含水率表的值，不能正常启动，若小于则能启动但不推荐使用；70、检测下一台则转入步骤40中，检测新的摩擦材料转入步骤10。本发明能够检测出超声波电机摩擦材料的含水率，并以此判断应用该摩擦材料的超声波电机是否能正常启动。
Description
【技术领域】
本发明涉及一种检测超声电机定转子间摩擦材料湿度，并以此判断超声电机是否能正常启动的方法。
【背景技术】
超声电机是一种直接由功能材料构造的新型电机，一般由振动体(相当于现有电机中的定子)和移动体(相当于现有电机中的转子)组成，超声电机是利用压电陶瓷的逆压电效应激励定子产生超声波振动，通过定/转子间接触面的摩擦力将运动和力传递给转子，通过转子输出力和运动。它是一种新型微特电机，具有输出低转速、大扭矩等特点，但是由于超声电机是通过摩擦力传递力和运动，这就导致摩擦材料的性能决定了超声电机的传递效率，当摩擦材料湿度大时，会造成超声电机无法正常启动，需要变频率启动，直接影响了超声电机的使用。
【发明内容】
本发明要解决的技术问题，在于提供一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断方法，它能够检测出超声波电机摩擦材料的含水率，并以此判断应用该摩擦材料的超声波电机是否能正常启动。
本发明是这样实现的：一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断方法，具体包括如下步骤：
步骤10、将超声波电机放置在规定可以正常启动的最大湿度环境中保持24-72小时，检验该超声波电机是否可以正常启动；
步骤20、将上述能正常启动的超声波电机的摩擦材料，放置在正常启动的湿度范围内的各种湿度环境中，在每一湿度环境中保持24-72小时，采集该摩擦材料在该湿度环境中的含水率，并将环境湿度与摩擦材料含水率一 一对应，组成超声波电机正常启动的摩擦材料含水率表；
步骤30、将上述能正常启动的超声波电机的摩擦材料，放置在高于正常启动的湿度环境中，环境湿度逐步增大，直到该电机不能正常启动时，得到该摩擦材料的能正常启动最大湿度值，在每一湿度环境中保持24-72小时，采集该摩擦材料在该湿度环境中的含水率，并将环境湿度与摩擦材料含水率一一对应，组成超声波电机正常启动的摩擦材料最高含水率表；
步骤40、采集待测超声波电机的摩擦材料的含水率，同时记录实验时候的环境湿度；
步骤50、将待测超声波电机的摩擦材料含水率与对应实验环境湿度的正常启动的摩擦材料含水率表比较，如果待测超声波电机的摩擦材料含水率小于或等于对应的正常启动的含水率，则该电机能够正常启动，如果大于对应的正常启动的含水率则转入步骤60；
步骤60、将待测超声波电机的摩擦材料含水率与对应实验环境湿度的正常启动摩擦材料最高含水率表比较，如果大于最高含水率表的含水率，该电机不能正常启动，如果小于最高含水率表的含水率，该电机可以正常启动，但不推荐使用；
步骤70、如果需要检测下一台，则转入步骤40中，如果检测新的摩擦材料，则转入步骤10。
进一步的，所述步骤10、步骤20、步骤30中，超声波电机的摩擦材料放置在湿度环境中保持48小时。
进一步的，在采集超声波电机的摩擦材料的含水率的时候是使用了一种检测超声波电机的摩擦材料湿度的检测装置进行采集，所述检测装置包括通过导线依次连接的：夹持固定装置，测量振荡电路、频率/电压转换电路、低通滤波电路、放大电路、计算机，所述夹持固定装置包括：固定超声波电机定子的定子极板、绝缘材料制成的保持板、固定超声波电机转子的转子极板，所述定子极板、转子极板上均连接有测量导线，所述定子极板、转子极板分别连接于所述保持板的两端，形成一个放置超声波电机的空间。
所述定子极板上设置有与定子相匹配、用于定位定子的环形槽，和引出 定子极板测量导线的线槽一，所述线槽一连接于环形槽；所述保持板设置有与定子极板的线槽一相配合引出定子极板测量导线的线槽二；所述转子极板上设置有与转子相匹配、用于定位转子的定位凸台，和用于定位转子极板测量导线的螺纹孔。
进一步的，在采集超声波电机的摩擦材料的含水率的时候是使用了一种检测超声波电机的摩擦材料湿度的检测装置进行采集，所述检测装置包括，通过导线依次连接的：夹持固定装置，测量振荡电路、频率/电压转换电路、低通滤波电路、放大电路、计算机，所述夹持固定装置包括：导体制成的上盖极板、绝缘材料制成的保持架、导体制成的下盖极板，所述上盖极板、下盖极板均连接有测量导线，所述下盖极板、上盖极板分别连接于所述保持架的两端，形成一个放置超声波电机摩擦材料的空间。
所述上盖极板上设置有用于引出上盖极板的测量导线的螺纹孔；所述下盖极板上设置有一个槽，所述槽中开有引出下盖极板的测量导线的螺纹孔。
本发明具有如下优点：
通过本发明方法，能够检测出超声波电机摩擦材料的含水率，并判断应用该摩擦材料的超声波电机是否能正常启动，从而在超声电机生产阶段就能提高超声波电机的正常启动率。
【附图说明】
下面参照附图结合实施例对本发明作进一步的说明。
图1为本发明方法的流程图。
图2为本发明检测超声波电机的摩擦材料湿度的检测装置的示意图。
图3为图2中的夹持固定装置一实施例的剖视图。
图4为图3的定子极板的俯视示意图。
图5为图3的保持板的俯视示意图。
图6为图3的转子极板的俯视示意图。
图7为图2中的夹持固定装置的另一实施例的剖视图。
图8为图7的上盖极板的示意图。
图9为图7的下盖极板的俯视示意图。
【具体实施方式】
请参阅图1至图9所示，对本发明的实施例进行详细的说明。
如图1，本发明的方法具体包括如下步骤：10、将超声波电机放置在规定可以正常启动的最大湿度环境中保持24-72小时，以48小时最佳，检验该超声波电机是否可以正常启动；20、将上述能正常启动的超声波电机的摩擦材料，放置在正常启动的湿度范围内的各种湿度环境中，在每一湿度环境中保持24-72小时，以48小时最佳，采集该摩擦材料在该湿度环境中的含水率，并将环境湿度与摩擦材料含水率一一对应，组成超声波电机正常启动的摩擦材料含水率表，可以将该含水率表存入计算机存储器中；30、将上述能正常启动的超声波电机的摩擦材料，放置在高于正常启动的湿度环境中，环境湿度逐步增大，直到该电机不能正常启动时，得到该摩擦材料的能正常启动最大湿度值，在每一湿度环境中保持24-72小时，以48小时最佳，采集该摩擦材料在该湿度环境中的含水率，并将环境湿度与摩擦材料含水率一一对应，组成超声波电机正常启动的摩擦材料最高含水率表，可以将该最高含水率表存入计算机存储器中；40、采集待测超声波电机的摩擦材料的含水率，同时记录实验时候的环境湿度；50、将待测超声波电机的摩擦材料含水率与对应实验环境湿度的正常启动的摩擦材料含水率表比较，如果待测超声波电机的摩擦材料含水率小于或等于对应的正常启动的含水率值则该电机能够正常启动，如果大于对应的正常启动的含水率值则转入步骤60；60、将待测超声波电机的摩擦材料含水率与对应实验环境湿度的正常启动摩擦材料最高含水率表比较，如果大于最高含水率表的最大启动含水率值，该电机不能正常启动，如果小于最高含水率表的最大启动含水率值，该电机可以正常启动，但是不建议在此环境湿度下长期使用，可以有条件的使用；70、如果需要检测下一台，则转入步骤40中，如果检测新的摩擦材料，则转入步骤10。
如图2，在采集超声波电机的摩擦材料的含水率的时候是使用了一种检 测超声波电机的摩擦材料湿度的检测装置进行采集，所述检测装置包括，通过导线依次连接的：夹持固定装置1，测量振荡电路2、频率/电压转换电路3、低通滤波电路4、放大电路5、计算机6。
如图3，为检测装置中所使用的夹持固定装置1的一实施例，它包括：固定超声波电机定子的定子极板11、绝缘材料制成的保持板12、固定超声波电机转子的转子极板13，所述定子极板11、转子极板13上均连接有测量导线，所述定子极板11、转子极板13分别连接于所述保持板12的两端，形成一个放置超声波电机的空间。
如图4，所述定子极板11上设置有与超声波电机定子相匹配、用于定位超声波电机定子的环形槽111，和引出定子极板11测量导线的线槽一112。所述线槽一112连接于所述环形槽111的一固定点，通过线槽一112来定位定子极板11的测量导线，使得测量导线能够固定在一个测量点上，保证测量的准确性；如图3，所述保持板12设置有与定子极板11的线槽一112相配合引出定子极板11测量导线的线槽二121，通过线槽一112和线槽二121的配合，可以使得定子极板11能够保持处于平整的状态；如图4，所述转子极板13上设置有与转子相匹配、用于定位转子的定位凸台131，和用于转子极板13引线的螺纹孔132，将转子极板13的测量导线通过螺纹孔132引出，再配合螺钉，将测量导线固定于一个测量点上，保证测量的准确性。
测量含水率的时候，将超声波电机放置于该夹持固定装置1内。所述转子极板13与超声波电机转子，定子极板11与超声波电机定子共同组成一个电容的两极板，电容中间的介质为摩擦材料。因为当摩擦材料的含水率不同时，电容间的介电常数会发生改变，从而可以根据电容值的改变，测量出摩擦材料的含水率。通过检测装置可以将超声波电机定子和动子间摩擦材料的含水率检测出来，并将该含水率数据通过上述方法判断该湿度下，超声波电机的摩擦材料是否能正常启动。
如图7，为检测装置中所使用的夹持固定装置1的另一实施例，它包括：导体制成的上盖极板21、绝缘材料制成的保持架22、导体制成的下盖极板23，所述上盖极板21、下盖极板23均连接有测量导线，所述下盖极板23、 上盖极板21分别连接于所述保持架22的两端，形成一个放置超声波电机摩擦材料的空间。
如图8，所述上盖极板21设置有用于引出测量导线的螺纹孔211，将上盖极板21的测量导线通过螺纹孔211引出，并配合一个螺钉进行固定，可以将测量导线固定于上盖极板21的一个测量点上；如图9，所述下盖极板23设置有一个槽231，所述槽231中开有螺纹孔232，将下盖极板23的测量导线通过槽231中的螺纹孔232引出，并配合一个螺钉进行固定，可以将测量导线固定于下盖极板23的一个测量点上，而且通过槽231和螺纹孔232的配合，可以使得下盖极板23能够保持处于平整的状态，这样子，保证了测量的准确性。
将超声波电机的摩擦材料放置于该夹持固定装置1内。所述上盖极板21配合摩擦材料的一端，下盖极板23配合摩擦材料的另一端，它们共同组成一个电容的两极板，电容中间的介质为摩擦材料。当摩擦材料的含水率不同时，电容间的介电常数改变，从而测量出摩擦材料的含水率。通过检测装置将超声电机定子和动子间的摩擦材料的湿度检测出来，并将该含水率数据通过上述方法判断该湿度下，超声波电机的摩擦材料是否能正常启动。
以上所述，仅为本发明较佳实施例而已，故不能依此限定本发明实施的范围，即依本发明专利范围及说明书内容所作的等效变化与修饰，皆应仍属本发明涵盖的范围内。
Claims (8)
1.一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断方法，其特征在于，具体包括如下步骤：
步骤10、将超声波电机放置在规定可以正常启动的最大湿度环境中保持24-72小时，检验该超声波电机是否可以正常启动；
步骤20、将上述能正常启动的超声波电机的摩擦材料，放置在正常启动的湿度范围内的各种湿度环境中，在每一湿度环境中保持24-72小时，采集该摩擦材料在该湿度环境中的含水率，并将环境湿度与摩擦材料含水率一一对应，组成超声波电机正常启动的摩擦材料含水率表；
步骤30、将上述能正常启动的超声波电机的摩擦材料，放置在高于正常启动的湿度环境中，环境湿度逐步增大，直到该电机不能正常启动时，得到该摩擦材料的能正常启动最大湿度值，在每一湿度环境中保持24-72小时，采集该摩擦材料在该湿度环境中的含水率，并将环境湿度与摩擦材料含水率一一对应，组成超声波电机正常启动的摩擦材料最高含水率表；
步骤40、采集待测超声波电机的摩擦材料的含水率，同时记录实验时候的环境湿度；
步骤50、将待测超声波电机的摩擦材料含水率与对应实验环境湿度的正常启动的摩擦材料含水率表比较，如果待测超声波电机的摩擦材料含水率小于或等于对应的正常启动的含水率，则该电机能够正常启动，如果大于对应的正常启动的含水率则转入步骤60；
步骤60、将待测超声波电机的摩擦材料含水率与对应实验环境湿度的正常启动摩擦材料最高含水率表比较，如果大于最高含水率表的含水率，该电机不能正常启动，如果小于最高含水率表的含水率，该电机可以正常启动，但不推荐使用；
步骤70、如果需要检测下一台，则转入步骤40中，如果检测新的摩擦材料，则转入步骤10。
2.根据权利要求1所述的一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断方法，其特征在于：所述步骤10、步骤20、步骤30中，超声波电机的摩擦材料放置在湿度环境中保持48小时。
3.根据权利要求1所述的一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断方法，其特征在于：在采集超声波电机的摩擦材料的含水率的时候是使用了一种检测超声波电机的摩擦材料湿度的检测装置进行采集，所述检测装置包括通过导线依次连接的：夹持固定装置，测量振荡电路、频率/电压转换电路、低通滤波电路、放大电路、计算机，所述夹持固定装置包括：固定超声波电机定子的定子极板、绝缘材料制成的保持板、固定超声波电机转子的转子极板，所述定子极板、转子极板上均连接有测量导线，所述定子极板、转子极板分别连接于所述保持板的两端，形成一个放置超声波电机的空间。
4.根据权利要求3所述的一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断方法，其特征在于：所述定子极板上设置有与定子相匹配、用于定位定子的环形槽，和引出定子极板测量导线的线槽一，所述线槽一连接于环形槽。
5.根据权利要求4所述的一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断方法，其特征在于：所述保持板设置有与定子极板的线槽一相配合引出定子极板测量导线的线槽二。
6.根据权利要求3所述的一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断方法，其特征在于：所述转子极板上设置有与转子相匹配、用于定位转子的定位凸台，和用于定位转子极板测量导线的螺纹孔。
7.根据权利要求1所述的一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断方法，其特征在于：在采集超声波电机的摩擦材料的含水率的时候是使用了一种检测超声波电机的摩擦材料湿度的检测装置进行采集，所述检测装置包括，通过导线依次连接的：夹持固定装置，测量振荡电路、频率/电压转换电路、低通滤波电路、放大电路、计算机，所述夹持固定装置包括：导体制成的上盖极板、绝缘材料制成的保持架、导体制成的下盖极板，所述上盖极板、下盖极板均连接有测量导线，所述下盖极板、上盖极板分别连接于所述保持架的两端，形成一个放置超声波电机摩擦材料的空间。
8.根据权利要求7所述的一种超声波电机的摩擦材料湿度检测及判断
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