写在前面
本文所讨论的UMT试验机型号为Bruker UMT Tribo Lab,模式为往复摩擦,下面将记录具体操作流程
测试前准备
以下是我测试需要的东西
钢盘、6mm 钢球、润滑油、热熔胶枪(热熔胶)、无水乙醇、0.2ml 滴管、镊子
UMT开机
上机后,首先打开UMT电源,在UMT设备上先后按POWER和MOTOR按键,如下图
按下MOTOR按键后,旁边应该显示为ACTIVATED(常亮,如果熄灭,则需要重新打开MOTOR)
注:如果按MOTOR键没有反应,可以检查一下设备上方下图所示的两个滑片,需要将其按图中所示水平放置
打开软件
在连接UMT设备的电脑上打开UMT软件,打开后默认会弹出两个窗口,一个是关于力(Fx和Fz)的,另一个是关于摩擦系数(COF)的,暂时先不管
打开测试脚本
点击最左上角菜单栏选项打开下拉列表,选择Open Script
,打开一个已有的测试脚本(测试脚本通常保存在F:\DATA\个人文件夹\xxx.ctsx
)
需要注意每次测试都要修改Data File
中的数据保存路径
其它选项按测试需要进行更改
新建测试脚本
也可以New Script
新建一个测试脚本,例如新建一个名为Test
的测试脚本
点击OK
,弹出脚本配置页面
首先选中左侧选项卡中的Test
,在右侧进入Data File
选项,配置一下保存的数据文件,需要勾选Create Data File
选项,然后点击下面的Browse
来设置保存的路径和文件名(.tst
格式),Channels
通常勾选Fx
和Fz
两个选项即可
然后点击Engage
选项,将Touch Force
改为0.2,Carriage Velocity
栏中的Pretouch
改为0.2,Touch
改为0.05,Tracking
改为0.005
然后点击Test
选项,将Fz Tolerance
改为0.15
接下来,点击左侧Test
左边的加号,展开工步,默认会有一个工步,点击这个工步,右侧就会显示配置页面
第一个工步通常是预加载,例如要设置5 N载荷,预加载30 s,就首先在右侧的General
页面中的Duration
选项中设置30 s
然后点击右侧的Load Control
,将Fz Value
设置为要预加载的5 N
然后需要再添加一个工步用于往复摩擦测试
首先选中第一个工步,然后在软件最上方的菜单栏中选中Script
,然后点击下方的Add Step
即可在当前工步下面添加一个工步
第二个工步要进行往复测试,假设我们第二个工步需要设置在5 N载荷下,以2 Hz频率往复测试30 min
首先进入右侧的General
界面,将Duration
选项设置为30 min
然后进入Load Control
界面,将Fz Value
设置为5 N
然后进入Rec Drive
界面,将Mode
设置为Continuous
,然后Velocity
设置为2 Hz
最后重新点左侧选项卡中的Test
,在右侧点Disengage
选项,将Carriage Retracting Distance
设为1,Velocity
设为5
设置好测试脚本后,在软件左上角找到保存按钮,点击保存
起一个名字,假设为test
,进入要保存的目录,点击保存即可
放置样品
将钢盘放置在下图所示区域差不多中间的地方
然后选择合适的夹具将6 mm钢球装到里面,然后将装好钢球的夹具插到设备中放夹具的孔中,转一下拧紧(不用太紧,夹具固定住不动就行)
然后用热熔胶枪在钢盘周围喷一圈热熔胶将钢盘固定住
操作钢球移动
接下来需要将钢球下移至钢盘表面
点击软件最上方菜单栏中的Script
,点击Adjustment
选项
随后弹出一个窗口如下(不用管这个窗口,后面移动结束后关闭该窗口即可)
接下来我们通过快捷键右Alt + 上/下方向键
来操作设备中钢球夹具部分上下移动,或通过快捷键右Ctrl + 上/下方向键
微小移动
将钢球移动至差不多贴到钢盘表面就行
然后用滴管将润滑油滴到球盘之间,滴完后就可以关上仪器外面的盖子,后面需要在电脑上控制测试
测试
回到之前打开的UMT软件,点击刚打开软件的时候弹出的关于Fx
和Fz
的窗口,然后点击软件上方菜单栏中的Script
,再多次点击Zero All Channels
,直至Fx
和Fz
的窗口右侧的Fx
和Fz
显示的数值全部归零
然后点击之前打开的测试脚本窗口(包含测试工步的那个),然后点击菜单栏上方的Start
开始(如果失败,检查仪器的MOTOR旁边的Activated
是否熄灭,如果熄灭重新点一下MOTOR)
后面就等待测试即可,测试完成后弹出下面窗口,通常连续测试三次
数据保存
从桌面打开Viewer
软件,打开后点击左上方的Open
按钮,找到刚刚测试保存的.tst
数据文件
数据加载后,在右侧的Steps
中选择第二个工步(测试工步),Parameters
中只勾选COF
选项
然后点击左上角菜单栏中的Compress
按钮
然后点击上方菜单栏的Filter
按钮,会弹出一个Filter Data
窗口
在Filter Data
窗口中将Averaging Window
, samples
的值修改为100,然后点击OK
然后就能得到类似下图的摩擦系数随时间变化的曲线
然后我们点击上方菜单栏中的Screen
按钮
在弹出的窗口中可以选择将数据保存为txt
或csv
格式
至此,数据保存完成
取样、关设备
取样之前,要先通过[[UMT试验机操作记录#操作钢球移动|操作钢球移动]]将钢球抬起,然后在钢盘热熔胶附近滴入无水乙醇,然后取出钢盘和钢球
将电脑上打开的软件关闭(不关机),然后关闭设备的MOTOR和POWER即可