浅论轴承测试中数字影像技术的应用

金东佑

【摘 要】随着科学技术的发展，数字影像技术在生产生活中各方面都得到了广泛的应用，为生产生活提供了很大的便利，如今数字影像技术也渗透到了轴承测试中。在轴承测试中引入数字影像技术，可以准确的测试出轴承各方面的参数，有利于轴承更好的工作。本文简单介绍了轴承检测的主要原理及技术特点和数字影像技术的技术现状，分析了数字影像技术在轴气浮承测试中的具体应用，希望可以给同行提供参考。

【关键词】轴承；测试；数字影像技术

气浮轴承具有回转轻巧、耐冷耐热等优点，所以在很多方面得到了广泛的应用，随着气浮轴承的应用范围越来越广，对其参数精确度的要求也越来越高，尤其是有害力矩的测试有重要的意义，直接关乎到其工作的性能，所以在轴承测试中应用了数字影像技术，以便准确的测试出轴承的有害力矩，使轴承满足工作的性能要求。

1.轴承检测的主要原理及技术特点

从轴承的研发到轴承的制造，都离不开轴承的测试工作，轴承测试有着重要的意义。在轴承生产的环节当中轴承测试同样起着重要的作用，通过测试可以为轴承的使用提供理论数据和理论依据，保证轴承能够正常运作。在生产轴承的过程中测试技术也有着举足轻重的作用，自动控制系统要想保证工作的正常进行就要利用测试技术来测量并控制相关的参数，保证自动化控制能够得以实施。在轴承质量的管理中，需要对轴承的质量做出评价，并研究其工作性能是否完好，这些都离不开测试技术。通过测试技术可以获得一些相关的数据，所以测试技术渗透在轴承从设计到使用的整个过程中。而在轴承测试中应用数字影像技术可以使测试工作更加准确，进行过程更加简单，避免了传统测试工作中的一些不足，使轴承可以更加高效的工作。

2. 数字影像技术的技术现状

通过运用数字影像技术，不仅可以大大提高系统的存储量，还可以兼容多种媒体信息。相对于传统的模拟介质，数字影像技术在信息的存储、传输、利用及管理等方面都有了极大的进步，其主要特点包括以下几点：

2.1数字时代利用非常方便

通过运用数字存贮技术，计算机和通讯设备可以实现远距离联接，便于信息的远距离传输，可以使人们同时了解到大量的信息，提高工作效率。

2.2存储容量大，传输速度快

数字影像技术具有存储容量，信息传输转移方便的特点。通过运用数字技术，可以存储大量的数据信息。在轴承测量的过程中，需要的数据信息往往相对复杂、繁多，相对于传统的工作，数字影像技术可以有效地解决这一问题。而且运用数字影像技术，数据信息的传输速度十分快，可以提高工作人员利用数据信息的速度，从而提高工作效率和工作精度。

2.3检索速度快

作为精密仪器，轴承测量所需的数据信息较大，对于检索的要求也大大提高。数字影像技术具有检索迅速的特点，通过运用数字技术，可以在极短的时间内找到工作所需的相关数据，极大的提高了轴承测量的工作效率。

2.4数字影像技术便于处理

轴承的结构精密复杂，运用传统的影像技术进行数据记录，在后期很难实现精确处理，不利于数据的分析测试。因此，运用数字影像技术对提高轴承检测的准确性和可靠性有着重要的意义。

3.现代数字影像技术在轴承测试中的应用

3.1静压气浮轴承有害力矩分析

在研究静压气浮径向轴承时，如果要测试径向力矩，气浮轴承上的有害力矩是造成测试误差的主要来源，会影响测试的准确性。气体的粘滞和发生相对运动时的摩擦力矩是造成有害力矩的原因之一，此外，由于气体的涡流运动产生涡流力矩，和在生产浮子时所形成的误差造成的质心偏移力矩都会导致有害力矩的产生。对于某型号的气浮轴承，从理论上可以使它的涡流力矩保持在1×10N·m至2×10 N·m之间，这个量级并不会对径向测试带来大的影响，而摩擦力矩需要根据相关的理论公式计算。摩擦力矩和涡流力矩以垂直测试的方法，轴向方向将轴承放好，加以适当的压力，如果没有其他形式的外加转矩，所测得的力矩即为中干扰力矩，这个力矩一般在1mgf·cm以下。浮子质心的偏移是影响静压气浮轴承径向力矩的主要参数。在该轴承使用径向承载的过程中，按照某种特殊的安排，运用时间函数及位置函数可以为此过程提供有限的信息量。而且，我们可以在测量的基础上，将某种图像在一个已经完全确定的符号刻度上生成。另外，我们可以在测量后使用时间、位置及仪器的功能特征等物理量进行确切表示。

3.2轴承径向质心偏移的测试

现代数字影像技术的应用越来越深入，数码摄像机的操作和使用日益方便，图像的清晰程度也逐渐变高，而且现代数字影像技术是通过应用计算机对图像进行优化处理，增加了数字影像技术的使用范围，提高了工程图像的处理能力。因此，在静压气浮轴承径向工作的过程中，我们应利用分辨率较高的数码摄像机对其状态进行全程跟踪拍摄，从而将得到的相关数据应用与参数分析的方法中。利用参数分析的方法，我们可以观测并跟踪记录多组轴承负载差异较大的图像数据，利用相关的技术软件，如，计算机数字播放器、图像处理器及机械制图等对得到的图像进行分析并作出相应的处理。运用该方法，我们可以通过不同负载的气浮轴承观测浮子的位置变化，进而完成轴承径向质心偏移的测试。

3.3浮子质心偏移的计算

通过质心偏移的测试之后，我们可以运用相关的测绘方法计算出相对准确的浮子质心偏移量。另外，通过数码摄像机拍摄到的高清晰图像和时间精度，还可以将气浮或液浮的轴承摩擦转矩及功等参数通过这种方法测算出来。除此之外，运用对线及重合等非接触式的瞄准方法，还可以使测试系统中各部分的相对位置的精准度得到有效地提高。而且通过减少负载的体积、提高刻线的标记精度及增加测试次数等方法，可以使测算的结果更加准确，从而在一定程度上降低系统的误差，提高测量的工作质量。

4.小结

在轴承测试中应用数字影像技术可以获取轴承的相关数据，使数据的准确性得到了提高，从而使轴承相关数据的计算更加准确，大大的降低了计算的误差。将数字影像技术应用到轴承测试技术中具有传统测试方法难以超越的優势，只有精确的测试出轴承的各个参数才能更好的了解轴承的性能，保证其在允许的范围内工作，充分体现测试工作的意义。

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