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专利号: 2017107982828
申请人: 河北科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-08-12
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种离心式微牛级昆虫摩擦力在线实时测试系统,其特征在于包括测试平台组件

(1)、高速视频成像系统组件(2)、电机组件(3)、底座组件(4)、右立板(5)、左立板(6)、侧部安全罩(7)、顶部安全罩(8)、步进电机控制模块(9)、图像分析处理模块(10)、高精度称重模块(11)、转速信息分析模块(12)、电机转速控制模块(13)和离心力实时计算与显示模块(14),其中测试平台组件(1)正下方设置为其提供动力的电机组件(3),测试平台组件(1)正上方设置可上下滑动的高速视频成像系统组件(2),右立板(5)和左立板(6)分别设置于电机组件(3)左右两侧,并支撑测试平台组件(1);所述测试平台组件(1)、高速视频成像系统组件(2)和电机组件(3)通过弧形的侧部安全罩(7)和圆形的顶部安全罩(8)包围,底座组件(4)作为基座,固定侧部安全罩(7)、右立板(5)、左立板(6)、高速视频成像系统组件(2)和电机组件(3);步进电机控制模块(9)连接高速视频成像系统组件(2)中的步进电机,控制高速视频成像系统组件(2)中的高速摄像头上下移动;图像分析处理模块(10)与图像分析处理模块(10)中的高速摄像头连接,处理高速摄像头拍摄的昆虫在测试材料表面运动轨迹图像;高精度称重模块(11)为独立模块,获取测试昆虫的质量信息;转速信息分析模块(12)与测试平台组件(1)连接,采集测试平台组件(1)的转速信息;电机转速控制模块(13)与电机组件(3)连接,控制电机组件(3)中电机转速;离心力实时计算与显示模块(14)分别与图像分析处理模块(10)、高精度称重模块(11)、转速信息分析模块(12)和电机转速控制模块(13)连接,把采集的信息进行处理和展示;所述高速视频成像系统组件(2)包括高速CCD摄像头(2‑1)以及支撑高速CCD摄像头(2‑1)的摄像头支架(2‑2),摄像头支架(2‑2)底部设置LED灯光源(2‑8),摄像头支架(2‑2)的两端分别设置在两个竖向布置的滚珠丝杠滑块组件(2‑4)上,在滚珠丝杠滑块组件(2‑4)上端均设有步进电机(2‑6),滚珠丝杠滑块组件(2‑4)下端通过滚珠丝杠丝杆(2‑9)与滚珠丝杠底部固定组件(2‑5)连接,滚珠丝杠滑块组件(2‑

4)和滚珠丝杠底部固定组件(2‑5)两端均通过前支杆(2‑10)和后支杆(2‑11)支撑,前支杆(2‑10)和后支杆(2‑11)底端固定于底座组件(4)上;所述电机组件(3)包括电机(3‑1),电机(3‑1)的输出轴向上,并与联轴器(3‑5)配合,电机(3‑1)通过电机支架(3‑2)与右立板(5)和左立板(6)内侧设置的定位槽固定配合,在电机(3‑1)的侧面设置转速控制接口(3‑6)和电机电源接口(3‑7)。

2.根据权利要求1所述的一种离心式微牛级昆虫摩擦力在线实时测试系统,其特征在于所述测试平台组件(1)包括圆形的测试平台(1‑1),在测试平台(1‑1)表面周边均布圆孔(1‑13),在测试平台(1‑1)一侧设置有转速测试传感器(1‑10),转速测试传感器(1‑10)的采集端与圆孔(1‑13)对应,转速测试传感器(1‑10)的支座通过左固定立柱(1‑11)和右固定立柱(1‑12)支撑于底座组件(4)上,并且转速测试传感器(1‑10)可沿左固定立柱(1‑11)和右固定立柱(1‑12)上下滑动,转速测试传感器(1‑10)的传感器接线端(1‑10‑1)与转速信息分析模块(12)连接;测试平台(1‑1)上表面沿径向设有标尺(1‑14);在测试平台(1‑1)的正下方设有支架(1‑2),支架(1‑2)下方设有上支撑板(1‑4)和下支撑板(1‑7),上支撑板(1‑4)和下支撑板(1‑7)中心分别设有上轴承(1‑5)和下轴承(1‑8),其中支架(1‑2)穿过上轴承(1‑

5)和下轴承(1‑8),并与下方的电机组件(3)连接;上支撑板(1‑4)和下支撑板(1‑7)的侧边设于右立板(5)和左立板(6)的卡槽内,并通过螺栓固定,右立板(5)和左立板(6)支撑于底座组件(4)上。

3.根据权利要求1所述的一种离心式微牛级昆虫摩擦力在线实时测试系统,其特征在于所述滚珠丝杠滑块组件(2‑4)包括外嵌块(2‑4‑4)和内嵌块(2‑4‑2),外嵌块(2‑4‑4)包围内嵌块(2‑4‑2),在内嵌块(2‑4‑2)的中心嵌套有轴承(2‑4‑1),轴承(2‑4‑1)与滚珠丝杠丝杆(2‑9)的顶部固定连接,外嵌块(2‑4‑4)两端设置有支杆固定孔(2‑4‑5),两个支杆固定孔(2‑4‑5)分别与前支杆(2‑10)和后支杆(2‑11)滑动配合。

4.根据权利要求1所述的一种离心式微牛级昆虫摩擦力在线实时测试系统,其特征在于滚珠丝杠底部固定组件(2‑5)包括固定组件内嵌块(2‑5‑2)和固定组件外嵌块(2‑5‑5),固定组件外嵌块(2‑5‑5)包围固定组件内嵌块(2‑5‑2),在固定组件内嵌块(2‑5‑2)中心设有丝杠固定孔(2‑5‑1),丝杠固定孔(2‑5‑1)与滚珠丝杠丝杆(2‑9)下端固定,固定组件外嵌块(2‑5‑5)两端表面设有支杆定位孔(2‑5‑4),两个支杆定位孔(2‑5‑4)分别与前支杆(2‑

10)和后支杆(2‑11)定位固定。

5.根据权利要求1所述的一种离心式微牛级昆虫摩擦力在线实时测试系统,其特征在于所述底座组件(4)包括阶梯型的圆盘,在圆盘的台阶处设有固定侧部安全罩(7)的螺孔,在圆盘的中心部位设有电机沉降槽(4‑4),电机沉降槽(4‑4)与电机组件(3)对正,并把电机组件(3)中电机置于电机沉降槽(4‑4)内,在圆盘的下表面均匀分布有调平螺母(4‑3),圆盘通过两个L型构件(4‑1)分别于左立板(6)和右立板(5)固定连接,两个L型构件(4‑1)相对分布于电机沉降槽(4‑4)的两侧。

6.根据权利要求1所述的一种离心式微牛级昆虫摩擦力在线实时测试系统,其特征在于所述侧部安全罩(7)为260°的弧形板,该弧形板的上部设有步进电机引线孔(7‑5)和高速CCD摄像头引线孔(7‑4),在弧形板的中部设有转速测试传感器引线孔(7‑3),在弧形板的下部设有电机引线孔(7‑2);所述顶部安全罩(8)上设有步进电机固定螺孔(8‑1)、滚珠丝杠支杆上部固定孔(8‑2)和固定立柱顶部固定孔(8‑3)。