CN111474135A - 摩擦流体润滑在线测量装置、系统及方法 - Google Patents

Abstract

本申请涉及一种摩擦流体润滑在线测量装置、系统及方法。包括全反射构件、摩擦模块以及太赫兹探测模块。全反射构件用于放置待检测润滑液。摩擦模块用于通过待检测润滑液与全反射构件的表面进行摩擦。太赫兹探测模块与全反射构件相对设置。太赫兹探测模块发射太赫兹平行光束，太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的全反射构件的表面进行全反射形成携带水合作用定量信息的探测信号。探测信号用于确定待检测润滑液的水合作用定量信息。将太赫兹光谱时域系统与摩擦副结构相结合，实现了太赫兹光谱在摩擦过程中的实时测量，该方案在得到实时太赫兹光谱的同时能够得到摩擦系数，实现了结合润滑剂变化，对摩擦化学反应过程在线实时监测的功能。

Description

摩擦流体润滑在线测量装置、系统及方法

技术领域

本申请涉及太赫兹应用技术领域，特别是涉及一种摩擦流体润滑在线测量装置、系统及方法。

背景技术

流体润滑测量系统通常都是将机械结构与光谱耦合而成，目前普遍以红外光谱、拉曼光谱居多，例如，傅里叶变换红外光谱与球-盘结构摩擦副结合，制成的润滑膜红外光谱测量仪。润滑膜红外光谱测量仪在测量膜厚的同时得到润滑膜红外光谱，得到弹流润滑中接触区润滑膜分子构象和分子链取向的变化；利用拉曼散射强度与采样范围内分子总数成正比的性质，将拉曼光谱引入流体润滑测量，在拉曼光谱测量中同时得到润滑膜厚度和分子结构信息。

上述传统技术方案中，得到的分子级别参数为分子取向、分子结构、分子排列方式，为定性测量摩擦过程前后润滑剂变化，无法实现流体润滑在线定量测量。

发明内容

基于此，本申请提供一种摩擦流体润滑在线测量装置、系统及方法，以实现流体润滑在线定量测量。

一种摩擦流体润滑在线测量装置，利用太赫兹全反射光谱实现对流体润滑水合作用定量信息的测量，包括：

全反射构件，用于放置待检测润滑液；

摩擦模块，用于通过所述待检测润滑液与所述全反射构件的表面进行摩擦；以及

太赫兹探测模块，与所述全反射构件相对设置，所述太赫兹探测模块发射太赫兹平行光束，所述太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的所述全反射构件的表面进行全反射形成携带水合作用定量信息的探测信号。

在其中一个实施例中，所述全反射构件包括：

三维位移台；以及

全反射棱镜，表面设置所述待检测润滑液，所述全反射棱镜设置于所述三维位移台上，所述三维位移台用于带动所述全反射棱镜沿着与所述太赫兹平行光束的传输方向垂直的方向移动，以使所述摩擦模块通过所述待检测润滑液与所述全反射棱镜的表面进行摩擦，所述太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的所述全反射棱镜的表面进行全反射形成所述探测信号。

在其中一个实施例中，所述摩擦模块包括：

摩擦件，与所述全反射棱镜构成摩擦副；以及

传感器，与所述摩擦件连接，用于检测所述摩擦件的受力参数。

在其中一个实施例中，还包括：

第一控制器，与所述传感器和所述三维位移台分别电连接，用于根据所述传感器获取的受力参数，对所述三维位移台的位置进行调整。

在其中一个实施例中，所述太赫兹探测模块包括：

太赫兹发射单元，用于向所述全反射构件发射所述太赫兹平行光束；以及

太赫兹接收单元，用于接收所述探测信号。

在其中一个实施例中，所述太赫兹发射单元包括：

激光器，用于发射太赫兹波；

分束器，所述太赫兹波经过所述分束器分成第一相干太赫兹激光束；

发射天线，所述第一相干太赫兹激光束用于激励所述发射天线发射太赫兹激光束；以及

第一整形透镜，设置于所述发射天线与所述全反射构件之间，所述太赫兹激光束经所述第一整形透镜后，形成所述太赫兹平行光束。

在其中一个实施例中，所述太赫兹波经过所述分束器还分成第二相干太赫兹激光束，所述太赫兹接收单元包括：

接收天线所述第二相干太赫兹激光束用于激励所述接收天线；

第二整形透镜，设置于所述全反射构件与所述接收天线之间；

被所述全反射构件全反射后的所述太赫兹平行光束，经所述第二整形透镜整形后，形成所述探测信号，被所述接收天线接收。

在其中一个实施例中，所述太赫兹探测模块还包括：

光纤延迟线，设置于所述分束器与所述接收天线之间；

第二控制器，与所述光纤延迟线电连接，用于控制所述光纤延迟线的移动。

一种测量流体润滑水合作用定量信息的方法，利用上述实施例中任一项所述的摩擦流体润滑在线测量装置实现所述方法，包括：

驱动所述全反射构件相对于所述摩擦模块移动，以使得所述摩擦模块通过所述待检测润滑液与所述全反射构件的表面进行摩擦；

利用所述太赫兹探测模块发射太赫兹平行光束，所述太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的所述全反射构件的表面进行全反射形成携带水合作用定量信息的探测信号。

一种摩擦流体润滑在线测量系统，包括：

如上述实施例中任一项所述的摩擦流体润滑在线测量装置；

数据采集模块，与所述太赫兹探测模块电连接，用于采集所述太赫兹探测模块接收的探测信号；

处理器，与所述数据采集模块电连接，用于根据所述探测信号，确定所述待检测润滑液的水合作用定量信息。

上述摩擦流体润滑在线测量装置，包括全反射构件、摩擦模块以及太赫兹探测模块。所述全反射构件用于放置待检测润滑液。所述摩擦模块用于通过所述待检测润滑液与所述全反射构件的表面进行摩擦。所述太赫兹探测模块与所述全反射构件相对设置。所述太赫兹探测模块发射太赫兹平行光束，所述太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的所述全反射构件的表面进行全反射形成携带水合作用定量信息的探测信号。所述探测信号用于确定所述待检测润滑液的水合作用定量信息。将太赫兹光谱时域系统与摩擦副结构相结合，实现了太赫兹光谱在摩擦过程中的实时测量，该方案在得到实时太赫兹光谱的同时能够得到摩擦系数，实现了结合润滑剂变化，对摩擦化学反应过程在线实时监测的功能。

附图说明

为了更清楚地说明本申请实施例或传统技术中的技术方案，下面将对实施例或传统技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请一个实施例提供的摩擦流体润滑在线测量装置结构图；

图2为本申请一个实施例提供的摩擦流体润滑在线测量装置三维结构图；

图3为本申请一个实施例提供的衰减全反射方法图；

图4为本申请一个实施例提供的摩擦系数测量原理图；

图5为本申请一个实施例提供的传感器-位移台形成的反馈系统图；

图6为本申请一个实施例提供的太赫兹探测模块中光路连接图；

图7为本申请一个实施例提供的摩擦流体润滑在线测量方法流程图；

图8为本申请一个实施例提供的水合作用与太赫兹时域谱关系示意图；

图9为本申请一个实施例提供的折射示意图；

图10为本申请一个实施例提供的摩擦流体润滑在线测量系统示意图；

图11为本申请一个实施例提供的摩擦流体润滑在线测量系统示意图。

主要元件附图标号说明

全反射构件10 摩擦模块20 太赫兹探测模块30

三维位移台110 全反射棱镜120 摩擦件210

传感器220 第一控制器40 太赫兹发射单元310

太赫兹接收单元320 激光器311 分束器312

发射天线313 第一整形透镜314 接收天线321

第二整形透镜322 光纤延迟线330 第二控制器340

数据采集模块50 处理器60 步进电机111

具体实施方式

为使本申请的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本申请的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本申请。但是本申请能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本申请内涵的情况下做类似改进，因此本申请不受下面公开的具体实施的限制。

可以理解，本申请所使用的术语“第一”、“第二”等可在本文中用于描述各种元件，但这些元件不受这些术语限制。这些术语仅用于将第一元件与另一个元件区分。举例来说，在不脱离本申请的范围的情况下，可以将第一获取模块称为第二获取模块，且类似地，可将第二获取模块称为第一获取模块。第一获取模块和第二获取模块两者都是获取模块，但其不是同一个获取模块。

需要说明的是，当元件被称为“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。

除非另有定义，本文所使用的所有的技术和科学术语与属于本申请的技术领域的技术人员通常理解的含义相同。本文中在本申请的说明书中所使用的术语只是为了描述具体的实施例的目的，不是旨在于限制本申请。本文所使用的术语“及/或”包括一个或多个相关的所列项目的任意的和所有的组合。

张韶华等将球-盘摩擦结构与拉曼光谱系统相结合，在得到接触区各点处液膜膜厚信息的同时还能够实时观察形成的赫兹接触区的显微图像及拉曼光谱，进而分析得到有关分子的结构、排列方式、位置分布等信息。

邓明明等为了与通常使用摩擦磨损实验机测试结果相吻合，实现摩擦过程在线测量，设计了一个显微倒置的摩擦膜厚测量仪(润滑系统正置)。采用球- 盘点接触旋转运动模式，同时测量摩擦系数和润滑膜厚度。

流体润滑在线测量系统通常都是将机械结构与光谱耦合而成，目前普遍以红外光谱、拉曼光谱居多，而此类光谱的一大特点是多为定性测量摩擦过程润滑剂前后变化，得到的分子级别参数为分子取向、分子结构、分子排列方式，在定量测量方面，如外界场引起样品极化程度变化量，水合作用变化比例等缺少方法。

本申请一个实施例中提供一种摩擦流体润滑在线测量装置。所述摩擦流体润滑在线测量装置利用太赫兹全反射光谱实现对流体润滑水合作用定量信息的测量。所述摩擦流体润滑在线测量装置包括全反射构件10、摩擦模块20和太赫兹探测模块30。

所述全反射构件10用于放置待检测润滑液。所述摩擦模块20用于通过所述待检测润滑液与所述全反射构件10的表面进行摩擦。所述太赫兹探测模块30 与所述全反射构件10相对设置。所述太赫兹探测模块30发射太赫兹平行光束。所述太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的所述全反射构件10的表面进行全反射形成探测信号。所述探测信号携带水合作用定量信息。所述探测信号再次被所述太赫兹探测模块30接收。所述太赫兹探测模块30接收的所述探测信号，用于确定所述待检测润滑液的水合作用定量信息。

请参见图1和图2，所述全反射构件10的结构不做具体限定，只要可以将所述待检测润滑液放置在所述全反射构件10的全反射面上即可。可选地，所述全反射构件10包括全反射棱镜120和带动全反射棱镜120移动的三维位移台 110。所述三维位移台110带动所述全反射棱镜120移动，以实现与所述摩擦模块20进行摩擦。所述全反射棱镜120可以为高阻硅透镜。可选地，所述高阻硅透镜设置在固定槽结构中，然后将所述固定槽固定在所述三维位移台110上。需要说明的是，为了将所述待检测润滑液放置在所述全反射构件10的全反射面上，在垂直于全反射面的方向上，所述固定槽结构的高度略高于所述高阻硅透镜的高度，已达到正好容纳所述待检测润滑液，具体请参见图3。所述固定槽结构上设置至少两个相对的开口，以使得所述太赫兹探测模块30发射的太赫兹波通过所述开口，在所述全反射构件10的表面进行全反射形成探测信号，并所述探测信号可以被所述太赫兹探测模块30接收。通过所述全反射构件10形成倏逝波的探测深度，探测厚度在微米级别，减少了极性溶液对太赫兹的强吸收，并更多聚焦于界面信息，避免了微小的表界面变化信号多被体相信号淹没。

可选地，所述三维位移台110用于带动所述全反射棱镜120沿着与所述太赫兹平行光束的传输方向垂直的方向移动，即所述三维位移台110的移动方向与所述太赫兹波的传输方向垂直，可以消除机械振动对光路的影响，实现两者耦合。所述三维位移台110可以通过步进电机111实现移动。所述三维位移台 110包括X-Y平移台，Z轴升降台。两个位移台之间可以通过螺丝定位连接。可以理解的是，X-Y平移台和Z轴升降台可以共用一个步进电机111。当然，X-Y 平移台和Z轴升降台还可以分别对应一个步进电机111。当然，还可以将Z轴升降台单独分离出来，此时，可以采用悬臂的方式固定所述摩擦件210。X-Y平移台和Z轴升降台配合使用，以实现所述高阻硅透镜与所述摩擦模块20进行摩擦。

所述摩擦模块20的结构不做具体限定，只要可以实现与所述高阻硅透镜进行摩擦即可。在其中一个可选地实施例中，所述摩擦模块20包括摩擦件210和传感器220。所述摩擦件210与所述全反射棱镜120构成摩擦副。所述传感器 220与所述摩擦件210连接，用于检测所述摩擦件210的受力参数。

具体的，所述传感器220为三维传感器220，用于检测所述摩擦件210与所述全反射棱镜120之间的摩擦力和所述摩擦件210所受到的法向力。通过所述传感器220的输出受力，可以计算得到摩擦系数，μ＝F_x/F_z，具体如图4所示。

如图2所示，所述摩擦件210可以为摩擦小球。所述传感器220的一端可以固定在支撑框架的上，另一端通过垫块与所述摩擦件210连接。所述垫块与所述摩擦件210可以采用弹簧片式或者螺旋式的固定方式。

所述太赫兹探测模块30的结构不做具体限定，只要通过所述太赫兹探测模块30形成一条完整的太赫兹发射接收的光路，得到探测信号即可。可选地，所述太赫兹探测模块30主要由光学导轨上的两个等高发射天线313及探测天线，两个透镜组成。所述探测信号可以为太赫兹光谱。

本实施例中，上述摩擦流体润滑在线测量装置，包括全反射构件10、摩擦模块20以及太赫兹探测模块30。所述全反射构件10用于放置待检测润滑液。所述摩擦模块20用于通过所述待检测润滑液与所述全反射构件10的表面进行摩擦。所述太赫兹探测模块30与所述全反射构件10相对设置。所述太赫兹探测模块30发射太赫兹平行光束，所述太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的所述全反射构件10的表面进行全反射形成携带合作用定量信息探测信号。所述探测信号用于确定所述待检测润滑液的水合作用定量信息。将太赫兹光谱时域系统与摩擦副结构相结合，实现了太赫兹光谱在摩擦过程中的实时测量，该方案在得到实时太赫兹光谱的同时能够得到摩擦系数，实现了结合润滑剂变化，对摩擦化学反应过程在线实时监测的功能。

在其中一个实施例中，所述摩擦流体润滑在线测量装置还包括第一控制器 40。

所述第一控制器40与所述传感器220和所述三维位移台110分别电连接，用于根据所述传感器220获取的受力参数，对所述三维位移台110的位置进行调整。具体地，请参见图5，所述第一控制器40可以与所述传感器220和所述 Z轴升降台电连接，Z轴升降台与传感器220形成的闭环反馈系统保证负载达到设定值且稳定。通过所述反馈系统，实时采集所受负载并与设定值对比，进行位移台位置调整确保负载精准。

请参见图6，在其中一个实施例中，所述太赫兹探测模块30包括太赫兹发射单元310和太赫兹接收单元320。

所述太赫兹发射单元310用于向所述全反射构件10发射太赫兹平行光束。所述太赫兹接收单元320用于接收所述探测信号。

可选地，所述太赫兹发射单元310包括激光器311、分束器312、发射天线 313以及第一整形透镜314。所述激光器311用于发射太赫兹波。所述太赫兹波经过所述分束器312分成两束相干太赫兹激光束。第一相干太赫兹激光束用于激励所述发射天线313发射太赫兹激光束。所述第一整形透镜314设置于所述发射天线313与所述全反射构件10之间，所述太赫兹激光束经所述第一整形透镜314后，形成所述太赫兹平行光束。

可选地，所述太赫兹接收单元320包括接收天线321和第二整形透镜322。

第二相干太赫兹激光束用于激励所述接收天线321。所述第二整形透镜322 设置于所述全反射构件10与所述接收天线321之间。被所述全反射构件10全反射后的所述太赫兹平行光束，经所述第二整形透镜322整形后，形成所述探测信号，被所述接收天线321接收。

具体地，为了利用满足太赫兹源技术要求，采用1560nm飞秒激光器311为光源搭建全光纤太赫兹时域光谱测量系统。全光纤传输大大降低了空间光传播的不稳定性并提高了太赫兹光的信号强度。从所述激光器311出来的光经过光纤分束器312被分成两路相干光，分别用于激励所述发射天线313及所述接收天线321，所述发射天线313辐射出来的太赫兹波经过所述第一整形透镜314整形为平行光束，经过放置待检测润滑液的所述全反射构件10聚焦到所述接收天线321上。

可选地，所述太赫兹探测模块30还包括光纤延迟线330和第二控制器340。所述光纤延迟线330设置于所述分束器312与所述接收天线321之间。所述第二控制器340与所述光纤延迟线330电连接，用于控制所述光纤延迟线330的移动。可以理解的，所述第一控制器40和所述第二控制器340可以为分别单独设置的单片机或微处理器60。所述第一控制器40和所述第二控制器340还可以是集成在一起的单片机或微处理器60。通过控制探测光路中所述光纤延迟线330 的移动，改变太赫兹脉冲与激励探测天线的飞秒脉冲延时，将整个太赫兹脉冲信号扫描出来。根据电子延迟线的控制可以达到6.66fs的时间分辨率。

请参见图7，本申请提供一种测量流体润滑水合作用定量信息的方法。利用上述实施例中任一项所述的摩擦流体润滑在线测量装置实现所述方法，包括：

S10，驱动所述全反射构件10相对于所述摩擦模块20移动，以使得所述摩擦模块通过所述待检测润滑液与所述全反射构件10的表面进行摩擦。

S20，利用所述太赫兹探测模块30发射太赫兹平行光束，所述太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的所述全反射构件10的表面进行全反射形成携带水合作用定量信息的探测信号。

所述探测信号可以为太赫兹光谱。所述太赫兹光谱中携带所述检测润滑液的幅值和相位信息。广义上的太赫兹波是指频率在1011Hz到1013Hz范围的电磁波，其介于微波和红外之间，波长范围在0.03mm到3mm之间，在波数维度上，太赫兹属于超远红外范畴，频段内特征振动类型为氢键振动及分子低频振动。太赫兹光谱通过相干干涉同时获取待检测润滑液的幅值和相位信息，计算其折射率、吸收系数、介电常数、电导率等性质，因此太赫兹光谱均为定量测量。

请参见图8，材料的介电常数是材料响应于外部电场而支持材料内电场形成 的能力的量度，均质各向同性材料的介电常数ε等于位移场D与电场E之比。 可以表示为ε＝D/E。而水分子慢弛豫则为集群(cluster)的重定向运动，也与分子位移相关，同时受水合作用影响，因此能够利用太赫兹介电谱定量推算水 合作用。原理如图8所示，我们从太赫兹时域光谱系统中得到的谱图一般为时 域谱图，即以时间为横轴，太赫兹电场幅值为纵轴的曲线，记录的其实是反射 场的幅值以及相位。太赫兹和待检测润滑液之间的作用本质上就是待检测润滑 液分子对太赫兹电场的响应即介电响应，通常用复介电常数(包括实部介电常数，虚部介电损耗)来表征。对于水合作用来说，通常待检测润滑液为水及其 溶液，测量对象通常为水分子，溶液中的水分子有不同的运动形式，包括快弛 豫(独立分子的重定向运动)，慢弛豫(水分子团簇的运动)及其他的伸缩运 动等。其中慢弛豫的水分子团簇则是靠水合作用形成，因此当水合作用发生变 化时，慢弛豫就会发生改变，从而反映在待检测润滑液的复介电常数上，因此， 通过待检测润滑液复介电常数的变化，我们可以反推出水合作用的定量变化。

以图9为例，若入射太赫兹波为s极化偏振光，根据反射定律有反射角等于入射角，根据折射定律：

sinθ₁/sinθ₂＝n₂/n₁ (1)

其中，n₁为入射介质的折射率，n₂为折射介质的折射率，θ₁、θ₂分别为入射角及折射角。入射及反射波都会形成相应的电场即Ei、Er。

则有

令n＝n₂/n₁，入射角θ₁为θ。根据菲涅尔公式有，s偏振光的振幅反射率r_s：

则有

其中ε为介电常数。

由此可以根据实验结果得到E_r/E_i进而得到r_s，最终得到待检测润滑液的介电常数以及折射率等信息，这些参数再经过拟合即可推算溶液的性质以及氢键状态变化过程。

请参见图10和图11，本申请提供一种摩擦流体润滑在线测量系统，包括如上述实施例中任一项所述的摩擦流体润滑在线测量装置、数据采集模块50以及处理器60。

所述数据采集模块50与所述太赫兹探测模块30电连接，用于采集所述太赫兹探测模块30接收的探测信号。所述处理器60与所述数据采集模块50电连接，用于根据所述探测信号确定所述待检测润滑液的水合作用定量信息。

可以理解的是，所述数据采集模块50可以通过一个单独的数据采集器实现其采集探测信号的目的。所述数据采集模块50还可以集成于其他器件内，在一个可选地实施例中，所述第一控制器40可以同时具有采集探测信号和采集传感器220获取的受力参数的功能，此时，所述数据采集模块50集成于所述第一控制器40内。

所述处理器60用于根据光谱信息，获取入射光的幅值和相位信息以及反射光的幅值和相位信息，进而经信息处理获得所述待检测润滑液的负介电常数的变化，以反推出水合作用的定量变化。可以理解的是，所述处理器60可以与所述数据采集模块50以及所述第一控制器40集成在同一器件上。当然，所述处理器60、所述数据采集模块50以及所述第一控制器40中的任意一个或者两个也可以单独作为一个器件实现其功能。

本实施例中，上述摩擦流体润滑在线测量系统，包括全反射构件10、摩擦模块20，太赫兹探测模块30、数据采集模块50以及处理器60。所述全反射构件10用于放置待检测润滑液。所述摩擦模块20用于通过所述待检测润滑液与所述全反射构件10的表面进行摩擦。所述太赫兹探测模块30与所述全反射构件10相对设置。所述太赫兹探测模块30发射太赫兹波，所述太赫兹波在放置待检测润滑液的所述全反射构件10的表面进行全反射形成探测信号，所述探测信号再次被所述太赫兹探测模块30接收。所述太赫兹探测模块30接收的所述探测信号，被所述数据采集模块50采集并发送至所述处理器60。所述处理器 60根据所述探测信号确定所述待检测润滑液的水合作用定量信息。将太赫兹光谱时域系统与摩擦副结构相结合，实现了太赫兹光谱在摩擦过程中的实时测量，该方案在得到实时太赫兹光谱的同时能够得到摩擦系数，实现了结合润滑剂变化，对摩擦化学反应过程在线实时监测的功能。

以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上所述实施例仅表达了本申请的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对申请专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本申请构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本申请的保护范围。因此，本申请专利的保护范围应以所附权利要求为准。

Claims (10)

1.一种摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，包括：

全反射构件，用于放置待检测润滑液；

摩擦模块，用于通过所述待检测润滑液与所述全反射构件的表面进行摩擦；以及

太赫兹探测模块，与所述全反射构件相对设置，所述太赫兹探测模块用于发射太赫兹平行光束，所述太赫兹平行光束在放置所述待检测润滑液的所述全反射构件的表面全反射形成携带水合作用定量信息的探测信号。

2.根据权利要求1所述的摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，所述全反射构件包括：

三维位移台；以及

全反射棱镜，表面设置所述待检测润滑液，所述全反射棱镜设置于所述三维位移台上，所述三维位移台用于带动所述全反射棱镜沿着与所述太赫兹平行光束的传输方向垂直的方向移动，以使所述摩擦模块通过所述待检测润滑液与所述全反射棱镜的表面进行摩擦，所述太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的所述全反射棱镜的表面进行全反射形成所述探测信号。

3.根据权利要求2所述的摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，所述摩擦模块包括：

摩擦件，与所述全反射棱镜构成摩擦副；以及

传感器，与所述摩擦件连接，用于检测所述摩擦件的受力参数。

4.根据权利要求3所述的摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，还包括：

第一控制器，与所述传感器和所述三维位移台分别电连接，用于根据所述传感器获取的受力参数，对所述三维位移台的位置进行调整。

5.根据权利要求1所述的摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，所述太赫兹探测模块包括：

太赫兹发射单元，用于向所述全反射构件发射所述太赫兹平行光束；以及

太赫兹接收单元，用于接收所述探测信号。

6.根据权利要求5所述的摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，所述太赫兹发射单元包括：

激光器，用于发射所述太赫兹波；

分束器，所述太赫兹波经过所述分束器分成第一相干太赫兹激光束；

发射天线，所述第一相干太赫兹激光束用于激励所述发射天线发射太赫兹激光束；以及

第一整形透镜，设置于所述发射天线与所述全反射构件之间，所述太赫兹激光束经所述第一整形透镜后，形成所述太赫兹平行光束。

7.根据权利要求6所述的摩擦流体润滑在线测量装置，所述太赫兹波经过所述分束器还分成第二相干太赫兹激光束，其特征在于，所述太赫兹接收单元包括：

接收天线，所述第二相干太赫兹激光束用于激励所述接收天线；

第二整形透镜，设置于所述全反射构件与所述接收天线之间；

被所述全反射构件全反射后的所述太赫兹平行光束，经所述第二整形透镜整形后，形成所述探测信号，被所述接收天线接收。

8.根据权利要求7所述的摩擦流体润滑在线测量装置，其特征在于，所述太赫兹探测模块还包括：

光纤延迟线，设置于所述分束器与所述接收天线之间；

第二控制器，与所述光纤延迟线电连接，用于控制所述光纤延迟线的移动。

9.一种测量流体润滑水合作用定量信息的方法，其特征在于，利用权利要求1-8中任一项所述的摩擦流体润滑在线测量装置实现所述方法，包括：

驱动所述全反射构件相对于所述摩擦模块移动，以使得所述摩擦模块通过所述待检测润滑液与所述全反射构件的表面进行摩擦；

利用所述太赫兹探测模块发射太赫兹平行光束，所述太赫兹平行光束在放置待检测润滑液的所述全反射构件的表面进行全反射形成携带水合作用定量信息的探测信号。

10.一种摩擦流体润滑在线测量系统，其特征在于，包括：

如权利要求1-8中任一项所述的摩擦流体润滑在线测量装置；

数据采集模块，与所述太赫兹探测模块电连接，用于采集所述太赫兹探测模块接收的探测信号；

处理器，与所述数据采集模块电连接，用于根据所述探测信号，确定所述待检测润滑液的水合作用定量信息。

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