pojemnościowa metoda pomiaru grubości

Komentarze

Transkrypt

pojemnościowa metoda pomiaru grubości
1-2011
TRIBOLOGIA
173
Adam WILCZEK*
POJEMNOŚCIOWA METODA POMIARU
GRUBOŚCI ELASTOHYDRODYNAMICZNEGO
FILMU SMAROWEGO
CAPACITIVE METHOD OF ELASTOHYDRODYNAMIC
FILM THICKNESS MEASUREMENT
Słowa kluczowe:
styk EHD, pomiary grubości filmu smarowego, pojemnościowy czujnik
cienkowarstwowy
Key words:
Contact EHD, film thickness measurement, capacitive thin layer sensor
Streszczenie
Przeprowadzono analizę metody pomiaru grubości filmu smarowego
pojemnościowym czujnikiem cienkowarstwowym w styku EHD. Przedstawiono konstrukcję czujnika, jego model obwodowy, zasadę pomiaru,
układ pomiarowy oraz metodę wzorcowania. Główną zaletą metody jest
*
Politechnika Radomska, Wydział Mechaniczny, ul. Krasickiego 54, 26-600 Radom.
174
TRIBOLOGIA
1-2011
możliwość pomiaru grubości filmu smarowego w warunkach zbliżonych
do panujących w styku rzeczywistych elementów maszyn. Wskazano na
szereg ograniczeń stosowania tej metody wynikających z konstrukcji
czujnika i sposobu jego wzorcowania. Podstawowym problemem jest
wyznaczenie zmian stałej dielektrycznej smaru w warunkach EHD. Metoda umożliwia pomiary głównie grubych filmów smarowych (powyżej
0,3 μm).
WPROWADZENIE
Grubość filmu smarowego w smarowanym styku skoncentrowanym elementów maszyn (EHD) jest jedną z najważniejszych wielkości warunkujących opory ruchu elementów i ich trwałość. Badania eksperymentalne
tej wielkości, jak również ciśnienia i temperatury, realizowane są głównie w modelowym styku liniowym lub punktowym. Metody pomiaru
uwarunkowane są małymi wymiarami obszaru styku i dużymi zmianami
mierzonych wielkości (Rys. 1) w czasie i przestrzeni.
h0 (min) – centralna (minimalna)
grubość filmu,
p
– przyrost ciśnienia,
pHz – ciśnienie według
Hertza,
b
– połowa szerokości syku
według Hertza
ΔT
– przyrost temperatury,
u1, u2 – prędkości powierzchni,
x, z
– współrzędne
Rys. 1. Liniowy styk EHD i jego charakterystyczne wielkości
Fig. 1. EHD line contact and its characteristics
Szerokość strefy styku 2b (według Hertza) w kierunku ruchu nie
przekracza zwykle 1 mm, przyrosty ciśnienia w filmie smarowym sięgają
4 GPa, przyrosty temperatury bieżni osiągają nawet kilkaset stopni
(0÷200°C), grubości filmu smarowego zawierają się w przedziale
0,02÷5 μm, gradient prędkości w poprzek filmu może osiągnąć wartość
106 ÷108 s-1, a czas przejścia cząstki smaru przez styk jest zwykle mniej-
1-2011
TRIBOLOGIA
175
szy od 1 ms. Wyznaczenie przestrzennych lub czasowych rozkładów tych
wielkości, dla różnych środków smarowych i różnych wymuszeń zewnętrznych, pozwala na weryfikację modeli opisujących przebieg różnych zjawisk towarzyszących procesowi elastohydrodynamicznego smarowania (EHL) jak również umożliwia badanie właściwości reologicznych środka smarowego. Na podstawie zmierzonej grubości filmu smarowego można wyznaczyć rozkład ciśnienia w styku.
Większość technik eksperymentalnych związanych z wyznaczaniem
rozkładów grubości filmu smarowego w styku EHD bazuje na dwóch
alternatywnych metodach:
• pojemnościowej opartej na pojemnościowym czujniku cienkowarstwowym,
• interferometrycznej wykorzystującej zjawisko interferometrii optycznej.
Podejmowane są też próby pomiaru grubości filmu smarowego z wykorzystaniem ultradźwięków.
Celem pracy jest analiza pojemnościowej metody pomiaru, jej uwarunkowania i ograniczenia.
KONSTRUKCJA CZUJNIKA I ZASADA POMIARU
Konstrukcję cienkowarstwowego czujnika pojemnościowego przedstawiono na Rys. 2.
Rys. 2. Budowa cienkowarstwowego czujnika pojemnościowego: a) czujnik w układzie dwóch rolek, b, c) geometria przewodzącej warstwy czujnika, c) przekrój poprzeczny przez czujnik
Fig. 2. Construction of a thin layer capacitive sensor: a) sensor in two-rollers system, b,
c) geometry of conductive sensor layer, d) cross-section of transducer
176
TRIBOLOGIA
1-2011
Zmienną pojemność elektryczną czujnika, zależną od grubości filmu
smarowego, stanowi kondensator, którego dielektrykiem jest film smarny 3.
Jedną z elektrod tego kondensatora jest cienka metalowa warstwa 5
(Rys. 2a), w postaci wąskiej ścieżki (Rys. 2b), wykonana na bieżni stalowej rolki 2, a drugą powierzchnia stalowej rolki współpracującej 1.
Przewodząca prąd warstwa czujnika wykonywana jest z materiału o dobrych właściwościach elektrycznych, na przykład z wolframu [L. 1] lub
miedzi [L. 2–4]). Jej grubość wynosi 0,1÷0,2 μm a szerokości 20÷30 μm.
Od metalowego podłoża jest odizolowana warstwą izolacyjną 6 z SiOx
(1 ≤ x ≤2) lub AlxOy (2 ≤ y ≤ 3) o grubości około 2 μm (Rys. 2.d). Dla
zabezpieczenia jej przed zwarciami z rolką współpracującą pokrywa się
ją ochronną warstwą izolacyjną (pasywacyjną) 4 o grubości 0,1÷0,3 μm
wykonywaną również z SiOx lub AlxOy. Wszystkie warstwy czujnika
wykonywane są metodami próżniowymi. W przypadku jednoczesnego
pomiaru ciśnienia, temperatury i grubości filmu układ warstw poszczególnych czujników przedstawia się jak na Rys. 2c [L. 5]. Jedną z warstw
przewodzących czujnika pojemnościowego wykonano z tytanu, tak jak
warstwę czujnika temperatury, a drugą z chromu, tak jak warstwę czujnika ciśnienia.
Zmienną pojemność Ch czujnika, jako pojemność kondensatora płaskiego, można obliczyć według wzoru
Ch = ε 0 ⋅ ε h ⋅
A
h
(1)
gdzie: ε0 – stała dielektryczna bezwzględna, εh – stała dielektryczna filmu smarowego (względna stała dielektryczna), A – czynna powierzchnia elektrody (warstwy czujnika w obszarze styku),
h – lokalna wartość grubości filmu smarowego. Ze wzoru wynika, że
pojemność czujnika jest funkcją grubości filmu smarowego. Przy
h = 2 μm wartość tej pojemności jest rzędu 20 pF.
Obok pojemności Ch występują również pojemności zakłócające pochodzące od warstwy izolacyjnej Ci, warstwy pasywacyjnej Cp i przewodów doprowadzających Cd (Rys. 1d). Zastępcza wartość pojemności Cz,
czujnika na rolce, wynosi
Cz =
Ch ⋅ C p
Ch + C p
+ Ci + C d
(2)
1-2011
TRIBOLOGIA
177
Ze wzoru (2) wynika, że przy pojemnościach Ci i Cd dążących do zera oraz pojemności Cp dążącej do nieskończoności, pojemność Cz dąży
do Ch. Wartości pojemności Ci i Cd powinny być więc możliwie małe,
a pojemność Cp możliwie duża. Wynika z tego, że warstwa izolacyjna powinna być możliwie gruba, warstwa pasywacyjna możliwie cienka, a przewody doprowadzające możliwie krótkie i prowadzone możliwie daleko od
metalowych powierzchni. Nie powinny to być przewody ekranowane.
Zabezpieczając przewody doprowadzające przed zmianami położenia
i zaniedbując odkształcenia sprężyste warstw izolacyjnych można przyjąć, że wymienione pojemności zakłócające są stałe.
Pomiar pojemności Ch odbywa się metodą częstotliwościową. Czujnik podłączany jest do oscylatora 7 (oscylator RC zasilany napięciem
± 5 V), o częstotliwości rzędu 1 MHz, montowanego bezpośrednio przy
rolce (Rys. 2a). Podłączenie oscylatora do czujnika odbywa się poprzez
dodatkową, szeregową pojemność sprzęgającą Cs (Rys. 3a), w celu zabezpieczenia czujnika przed przebiciem. Wartość tej pojemności powinna być możliwie duża. Sam oscylator ma również małą pojemność Cos.
Sygnał z oscylatora przekazywany jest następnie na nieruchomą część
stanowiska poprzez kolektor ślizgowy 8 do dalszej obróbki.
Rys. 3a przedstawia pełny układ pojemności z oscylatorem, a Rys. 3b
– układ przetwarzania sygnału pomiarowego z czujnika.
Zgodnie z oznaczeniami na Rys. 3a, całkowita pojemność C układu wynosi
C=
Cs ⋅ C z
+ Cos = C zs + Cos
Cs + C z
(3)
gdzie: Czs – zastępcza pojemność czujnika i kondensatora sprzęgającego,
Cos – pojemność oscylatora.
Sygnałem wyjściowym oscylatora jest napięcie U1 zmieniające się
periodycznie się w granicach od zera do napięcia zasilania Uz. Częstotliwość tego napięcia jest zależna od pojemności Czs, która z kolei zależy
od lokalnej wartości grubości filmu smarowego i stałej dielektrycznej
filmu smarowego.
Częstotliwość f układu wynosi
f =
gdzie: k – stała oscylatora.
k
C
(4)
178
TRIBOLOGIA
1-2011
a)
Oscylator
Cs
C
R
Ch
Ci
Cp
Cd
2
b)
Czs
Przetwornik
CoF→U
Kolektor
ślizgowy
Oscylator
Uz
U2
U1
U1
U2
t
h
Rys. 3. Układ pojemności (a) i przetwarzania sygnału pomiarowego (b)
Fig. 3. Arrangement of capacities (a) and transformation of measurement signal
Wartość pojemności Cos wyznacza się na podstawie pomiaru częstotliwości obwodu drgającego przy pracy układu bez obciążenia pojemnością Czs. Natomiast wartość stałej k wyznacza się przy znanej wartości
pojemności wzorcowej. Przy pomiarach grubości filmu pojemność ta
zastępowana jest przez pojemność Czs.
Kalibracja układu przeprowadzana jest poza lub bezpośrednio [L. 4]
na stanowisku badawczym, w warunkach statycznych. Do pomiaru odległości wykorzystywany jest zwykle translator piezokwarcowy. Translator
wyposażony jest w elektrodę o kształcie zbliżonym do kształtu rolki
współpracującej. Przeprowadzenie kalibracji w warunkach statycznych
oraz przy ciśnieniu i temperaturze otoczenia wymaga korekty wyników
uzyskanych w warunkach EHD. Wynika to z zależności stałej dielektrycznej filmu smarowegood ciśnienia i temperatury oraz nieniutonowskich właściwości środka smarowego.
1-2011
TRIBOLOGIA
179
KOREKTA STAŁEJ DIELEKTRYCZNEJ ŚRODKA SMAROWEGO
Związek pomiędzy stałą dielektryczną apolarnych płynów a ciśnieniem
i temperaturą określa prawo Clausiusa–Mosotti
εr −1 1
= const
(5)
εr + 2 ρ
gdzie εr jest stałą dielektryczną, a ρ gęstością. Dla apolarnych płynów
stała po prawej stronie równanie nie powinna zależeć od temperatury.
Dla większości olejów warunek ten jest w przybliżeniu spełniony.
Znając wartość stałej dielektrycznej εo i gęstości ρo w warunkach otoczenia, wartość stałej dielektrycznej εh w warunkach EHD wyznaczona
z tego równania wynosi
ρ
(ε o + 2) + 2(ε o − 1) xt
ρo
εh =
(6)
ρ
(ε o + 2) − 2(ε o − 1) xt
ρo
Gęstość ρxt jest w ogólności funkcją lokalnej wartości ciśnienia
i temperatury jak i czasu [L. 6]. Zależność lepkości od czasu wiąże się
z nieniutonowskimi właściwościami środka smarowego. Oznacza to, że
związek pomiędzy lepkością a prędkością ścinania jest nieliniowy. Związek pomiędzy gęstością, ciśnieniem i temperaturą dla środka smarowego
wyznaczany jest eksperymentalnie [L. 7, 8] przy zastosowaniu różnych
technik mających swoje ograniczenia. Odwzorowują one również w różnym stopniu warunki styku EHD. Przy szybkich zmianach ciśnienia, mających miejsce w warunkach EHD, wiele środków smarowych wykazuje
cechy lepkospężystości. Objawia się to nieosiąganiem przez gęstość wartości odpowiadających stanom równowagi. W warunkach EHD zjawisko to
wystąpi, gdy spełniony zostanie jeden z poniższych warunków [L. 4, 9, 10]:
Dα p = α ⋅ pHz > 1.3 ÷ 25
lub
(7)
η pT
De =
tR
= G >1
b
tp
uH
(8)
180
TRIBOLOGIA
1-2011
gdzie: Dαp i De – bezwymiarowe współczynniki, α – piezo współczynnik
lepkości, pHz – ciśnienie wg Hertza, tR (tp) – czas relaksacji (czas
przejścia ze stanu zakłóconego do równowagowego), ηpT – lepkość (równowagowa) jako funkcja ciśnienia p i temperatury T,
G – moduł sprężystości postaciowej, b – połowa szerokości styku
wg Hertza, uH – prędkość hydrodynamiczna (uH = 0,5 (u1+u2).
W większości przypadków realizowanych badań oba warunki są
spełnione. Wartość współczynnika De (liczba Deboraha) jest tym większa, im większa jest prędkość hydrodynamiczna i lepkość, a więc i obciążenie styku.
Z zależności (8) wynika, że gdy czas sprężania badanej objętości płynu jest krótszy niż strukturalny czas jego relaksacji, to De > 1, a zatem
zmierzona gęstość będzie mniejsza od gęstości odpowiadającej stanowi
równowagi.
W pracy [L. 4], wykorzystując model reologiczny Kelvin-Voigta
oraz bazując na pracach [L. 11, 12, 13], wyprowadzono zależność na
stosunek gęstości ρxt/ρ0 w następującej postaci
ρ xt
1
=
ρ0 1 − z (1 − ρ 0 )
ρ pT
(9)
gdzie: ρpT – gęstość równowagowa (zależna od ciśnienia i temperatury,
wyznaczana eksperymentalnie), z – zmienna uwzględniająca lepkosprężyste właściwości środka smarowego. Przy założeniu
zmienności lepkości według równania Barusa, zmienna z wynosi
⎞ p
p⎛
G ⋅t
)⎟ +
⎜1 − exp(
k
η0 ⋅ exp(α ⋅ p) ⎠ ki
z= D⎝
k + kD
p i
ki ⋅ k D
(10)
gdzie: η0 – lepkość dynamiczna w warunkach otoczenia, α – piezowspółczynnik lepkości, G – moduł sprężystości postaciowej, ki i kD
współczynniki sztywności w modelu Kelvin-Voigta. (Do obliczeń
przyjęto ki = kD = 4/3G).
1-2011
TRIBOLOGIA
181
Zgodnie z przedstawioną metodą przeprowadzono korektę zmierzonej grubości filmu smarowego, z których wynika duży wpływ nieniutonowskich właściwości smaru na jego stałą dielektryczną. Na przykład dla
oleju wzorcowego FVA Nr 4, przy obciążeniu styku pHz = 871 MPa
i prędkości uH = 7,85 m/s korekta zmierzonej grubości filmu w środku
strefy styku wyniosła 38% przy założeniu niutonowskich właściwości
oleju (z =1) i 12,5% przy założeniu zmienności gęstości uwzględniających zjawisko relaksacji środka smarowego.
ZALETY I OGRANICZENIA METODY
Podstawową zaletą analizowanej metody jest możliwość ciągłego rejestrowania profilu grubości filmu smarowego i realizowanie pomiaru
w warunkach zbliżonych do warunków pracy rzeczywistych styków
EHD. Pomiary mogą być realizowane również w rzeczywistych stykach,
na przykład przy współpracy zębów kół zębatych. Ze względu na uśrednienie grubości na całej szerokości styku, metoda ograniczona jest do
pomiarów grubości tylko w styku liniowym. Wykonanie czujnika nie
sprawia obecnie dużych trudności, a jego trwałość można również uznać
za zadowalającą.
Metoda ma jednak szereg ograniczeń. Z zależności (1) wynika, że
czułość pomiaru pojemności jest zależna od grubości filmu (zależność
hiperboliczna), co nie jest korzystne. Pożądana jest też duża grubość warstwy izolacyjnej, co wynika ze wzoru (2). Gruba warstwa izolacyjna zakłóca jednak przepływ ciepła w styku [L. 14, 15]. Przewodność cieplna
warstwy SiOx wynosi λ ≈ 1,8 W/mK, a napylonej warstwy z Al2O3
0,4÷9 W/mK (w zależności od warunków procesu technologicznego).
Warstwa AlxOy jest więc pod tym względem korzystniejsza, chociaż jej
przewodność cieplna znacznie różni się od przewodności stali, która wynosi λ ≈ 50 W/mK.
Warstwa przewodząca czujnika, o grubości 0,1÷0,2 μm, wykonana
bezpośrednio na warstwie izolacyjnej czujnika i pokryta warstwą pasywacyjną stanowi poprzeczny garb. Może to istotnie zakłócić przebieg
zjawisk w cienkich filmach. Ogranicza to minimalną mierzalną grubość
filmu. Istnieje wprawdzie możliwość wykonania tej warstwy prawie na
równo z powierzchnią warstwy izolacyjnej w wytrawionym w niej wgłębieniu. Powoduje to jednak duże komplikacje technologiczne [L. 1] i nie
likwiduje problemu całkowicie.
182
TRIBOLOGIA
1-2011
Przy stosowaniu warstw izolacyjnych z SiOx mogą wystąpić zakłócenia piezoelektryczne pomiaru trudne do kompensacji [L. 16, 17].
Wzorcowanie czujnika wymaga dużej staranności, a zarejestrowane
przebiegi grubości wymagają kompensacji zmieniającej się w szerokich
granicach stałej dielektrycznej filmu. Przeprowadzenie kompensacji wymaga znajomości wartości ciśnienia i temperatury oraz dokładnego przyporządkowania rozkładów tych wielkości do rozkładu grubości filmu.
Problem przyporządkowania uzyskanych z pomiarów rozkładów wielkości rozwiązuje czujnik do jednoczesnego pomiaru ciśnienia, temperatury
i grubości filmu (Rys. 1c). Wykonanie takiego czujnika jest jednak trudne, a czujniki temperatury i ciśnienia zajmują stosunkowo dużo miejsca
w środku szerokości styku, zmniejszając czynną powierzchnię przewodzących warstw czujnika pojemnościowego.
Kompensacja stałej dielektrycznej filmu smarowego wymaga również znajomości modeli opisujących właściwości reologiczne środka
smarowego. Dla wielu smarów i warunków pracy styku opisują one tylko
w przybliżeniu przebieg zjawisk lub nie są znane. W przypadku dużych
ciśnień i cienkich filmów może dochodzić do zeszklenia filmu smarowego [L. 18]. Obszary zeszklenia występują zwykle w obszarach przypowierzchniowych styku. Film smarny staje się w tych warunkach strukturą
dwufazową, której stałą dielektryczną trudno oszacować. Przy cienkich
filmach należałoby też uwzględnić wpływ tworzących się warstw granicznych na wartość stałej dielektrycznej filmu, a w przypadku dużych
ciśnień również odkształcenia sprężyste warstw czujnika na mierzoną
pojemność czujnika.
Duże zmiany stałej dielektrycznej w warunkach EHD i trudności
oszacowania tych zmian, w niektórych przypadkach, powodują dużą niepewność pomiaru grubości tą metodą. Z przeprowadzonej analizy wynika, że pojemnościowa metoda pomiaru nadaje się do pomiaru głównie
grubych filmów smarnych (powyżej 0,3 μm) przy znanych właściwościach reologicznych środka smarowego. Nie obejmuje ona zakresu cienkich filmów, o grubości poniżej 100 nm, będących przedmiotem obecnych zainteresowań w obszarze smarowania EHD.
WNIOSKI
Przeprowadzona analiza pojemnościowej metody pomiaru grubości filmu
smarowego w styku EHD pozwoliła na sformułowanie następujących
wniosków ogólnych:
1-2011
TRIBOLOGIA
183
1. Pojemnościowa metoda pomiaru grubości elastohydrodynamicznego
filmu ograniczona jest do pomiarów grubości tylko w liniowym styku
EHD.
2. Wzorcowanie toru pomiarowego w warunkach otoczenia wymaga
kompensacji zarejestrowanego przebiegu grubości filmu ze względu
na stosunkowo duże zmiany stałej dielektrycznej środka smarowego
w warunkach EHD.
3. Kompensacja stałej dielektrycznej wymaga znajomości ciśnienia
i temperatury w danym punkcie strefy styku, jak również uwzględnienia nieniutonowskich właściwości filmu smarowego.
4. Ze względu na konstrukcję czujnika oraz możliwości kompensacji
stałej dielektrycznej metoda nadaje się do pomiaru głównie grubych
filmów smarnych (powyżej 0,3 μm).
LITERATURA
1.
Schmidt U.: Die Schmierfilmbildung inelastohydrodynamisch beanspruchten Wälzkontakten unter Berücksichtigung der oberflächenrauheit. Diss.
Universität Hannover, 1985.
2. Staiger K.: Untersuchungen über der Einfluss keramischer Dünnschichten
auf die Reibung in elastohyrdodynamischen Kontakten. Diss. Universität
Karlsruhe, 1991.
3. Sperrfechter T.: Keramische Bauteile im elastohydrodynamischen Kontakten. Diss. Universität Karlsruhe, 1998.
4. Dauber O.: Elastohydrodynamische Rollreibung In Stahl-KeramikKontakten. Diss. Universität Karlsruhe, 2001.
5. Holland J., Schwartze H., Buchheister C.: Kontaktauflösende Messung von
Druck-, Temperatur- und Spaltweitenverlauf im EHD-Kontakten. Tribologie + Schmierungstechnik 48, Jahrgang 5, 2001, 33÷37.
6. Bair S., Jarzynski J., Winer W., O.: The temperature, pressure and time dependence of lubricant viscosity. Tribology International 34, 2001, s. 461÷468.
7. Wong P.,L., Wang R., Lingard S.: Pressure and temperature dependence
oft he density of liquid lubricants. Wear 201 (1996), s. 58÷63.
8. Höglund E.: Influence of lubricant propeties on elastohydrodynamic lubrication. Wear 232, 1999, s. 176÷184.
9. Chhabra R.P., Richardson J.F.: Non_Newtonian Flow in the Process Industries – Fundamentals and Egineering Applications. ButterworthHeinemann, Oxford 1999.
10. Ohno N., Kuwano N., Hirano F.: Bulg modulus of solidified oil at high
pressure as predominant factor affecting life of trust ball bearings. Tribology transaction, vol 38, 1995, s. 176÷184.
184
TRIBOLOGIA
1-2011
11. Fein R.S.: Possible role of compressional viscoelasticity in concentrated
contact lubrication. Transaction oft he ASME, 1967, 89(2), 127÷133.
12. Trachman E.G.: The shot-time viscosity behaviour of a lubricant in an
hertzian pressure zone. Transaction oft he ASME, Journal of Tribology,
1975, s. 486÷493.
13. Tasköprülü N.S., Barlow A., Lamb J.: Ultrasonic and visco-elastic relaxation in a lubricating oil, Journal of Acoustical Society of America, Vol. 33,
1961, s. 278÷285.
14. Hofman S., Janczak K., Wilczek A.: Evaluation of errors of temperature
measurements with the aid of a thin-layer transducer in concentrated contacts. Wear, 102 (1985), s. 271÷293.
15. Wilczek A.: Wpływ właściwości cieplnych powłok na opory ruchu w kontakcie EHD. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, zeszyt 3 (147) 2006, s. 21÷34.
16. Wilczek A.: Wpływ konstrukcji czujnika cienkowarstwowego na dokładność pomiaru ciśnienia w styku EHD. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn,
Z. 4(152) Vol. 42, 2007, s. 79÷96.
17. Wilczek A.: Zakłócenia piezoelektryczne w pomiarach ciśnienia czujnikami cienkowarstwowymi w styku EHD. Zagadnienia Eksploatacji Maszyn, Z. 4(152) Vol. 42, 2007, s. 97÷106.
18. Yang P., Qu S., Kaneta M., Nishikawa H.: Formation of steady dimples in point
TEHL contacts. Transaction oft he ASME, Vol 123, January 2001, s. 42÷49.
Recenznet:
Marek WIŚNIEWSKI
Summary
An analysis of a film thickness measurement method with thin layer
transducer in an EHD contact was carried out. The construction of a
sensor, a circuit model, the principle of measurement, a
measurement scheme and calibration approach are presented. The
possibility of film thickness measurement in contacts working near
real contact conditions is a main advantage of the method. A range of
limitations of this method is pointed out. They result from the
construction of the sensor and the calibration approach. The main
problem is the evaluation of lubricant dielectric constant changes in
EHD conditions. The method enables measurements foremost thigh
lubricant films (over 0.5 μm).