专利名称：具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪。
背景技术：
随着地球能源的紧张、环境污染的加剧以及社会对于低碳经济的重视，实验室管 理人员如何合理、有效、经济地使用设备资源已成为一个备受关注的问题，而监测设备的能 源使用情况是实现经济使用的前提。但是当前要监控实验室整体的能源使用情况容易，而 要单独监测每台设备能源使用情况困难，对于摩擦系数仪来讲，目前的检测设备都无法给 出在设备使用时的真正能耗信息。而且随着科技水平的不断提高，包装材料的生产和研制也逐渐向着更轻、更薄、更 便利、更经济的方向发展，高速自动包装机的应用也越发广阔。当两个相互接触的物体之间 有相对运动或相对运动趋势时，其接触表面上产生的阻碍相对运动的机械作用力就是摩擦 力，而在包装过程中的摩擦力常常既是动力又是阻力，摩擦系数合适与否不但会影响薄膜 的生产和使用，也会对包装物的易开启性产生影响，因而是包装材料的基础检测项目之一。 摩擦系数的检测方法相对来讲比较统一使用一个试验板(安置在水平操作台上)，将一个 试样用两面胶或其他方式固定在试验板上，另一试样裁切合适后固定在专用滑块上，然后 将滑块放置在试验板上固定试样的中央，并使两试样的试验方向与滑动方向平行且测力系 统恰好不受力。摩擦系数是针对一组摩擦副来讲的，单纯说某种材料的摩擦系数是没有意 义的，必须指明组成摩擦副的材料的种类，并说明测试条件(环境温湿度、载荷、速度等)以 及滑动材料。环境因素对于摩擦系数测试的影响非常显著，首先是设备的水平度对测试数据会 产生较大影响，会直接影响测试数据的准确性，因此保证设备水平状态应该是进行摩擦系 数测试的前提。其次，振动也是应该着重考虑的因素，虽然要求检测环境中应没有振动源， 但实际测试环境往往并不理想，或者由于其他原因会导致在测试过程中出现一次或几次突 然的、无规律的振动。多数情况下，试验人员不会全程监控试验进程，而且就算进行监控也 可能未察觉到这类振动，但振动可能造成的测试偏差却无法被忽视。第三，环境温度对摩擦 系数的影响不容忽视，大量试验数据和经验都表明，随着环境温度的升高，材料表面的摩擦 系数会有一定的变化，但变化的大小因材料而异。此外，环境中的湿度、静电积累等因素也 将对测试多少产生一些影响，因此对于这些因素应加以重视并记录以备数据分析时使用。 目前，摩擦系数仪并不具备这些环境因素的探测功能，因此测试时的环境情况无法准确获 得和记录，使得试验人员无法断定试验过程是否正常，若要进一步验证只能通过增加试验 量。此外，由于现在对包装材料所进行的检测项目出现较大增长，因此在对样品信息 的手工输入以及对样品测试数据的人工收集中出错的情况也增多了，这成为影响数据准确 性的一个隐患，并带来了庞大的复核工作量。而且当前的这种数据采集方式耗时长，效率 低，已经成为制约检测效率的一个突出问题。[0006]可见，对于当前的摩擦系数仪，对设备能源使用监控的缺失、环境监测的缺少已成 为制约该项测试发展、影响测试准确性的突出问题，而设备数据传递自动化程度低也应该 得到解决以为未来的信息化检测系统建设打下基础。

实用新型内容本实用新型为克服上述现有技术的不足，提供一种具有能源使用监测和环境探测 能力的摩擦系数仪，它具有能源使用监测和环境探测能力，同时能具有样品信息采集和数 据发送、接收能力，实现了对于设备用电情况以及试验环境情况的监测和记录，并实现了对 于样品信息的采集，同时可以通过通信单元实现将处理单元中的数据向外部的信息服务器 发送。本实用新型的目的是采用下述技术方案实现的一种具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪，它包括处理单元，处理单 元与摩擦系数测试单元、存储单元双向通信；处理单元输入端还分别与能源监测装置和环 境探测单元连接；能源监测装置安装在供电模块中，与处理单元连接，监测电能使用情况， 并将能耗数据发送到处理单元中；环境探测单元使用探测传感器探测环境条件，并将环境 信息发送到处理单元中。所述处理单元还与通信单元相连。所述通信单元包括输入模块和输出模块，输入模块通过网络与标签采集装置连 接，输出模块通过网络与信息服务器连接。标签采集装置将样品信息经通信单元的输入模 块发送到处理单元，在测试结束后由摩擦系数测试单元将检测数据发送至处理单元，处理 单元将样品信息与检测数据汇总之后发送至存储单元保存，并将汇总信息经通信单元的输 出模块发送给信息服务器。所述标签采集装置和信息服务器均具有独立的数据发送和接收装置。所述能源监测装置为电源电流传感器和电源电压传感器或智能电表中的至少一 种。所述环境探测单元至少包括一个探测传感器，所述探测传感器为温度传感器或湿 度传感器或振动传感器或水平传感器或危险气体传感器中的至少一种。所述标签采集装置为电子标签读取装置或条码读取器或信息录入仪器中的至少一种。所述网络为有线网络或无线网络或无线通信网络中的至少一种。所述信息服务器为服务器或电脑中的至少一种。本实用新型中摩擦系数仪包括处理单元、摩擦系数测试单元、存储单元、能源监测 装置、环境探测单元五部分。处理单元与摩擦系数测试单元、存储单元双向通信；能源监测 装置的输出端和环境探测单元的输出端与处理单元的输入端连接。能源监测装置安装于 摩擦系数仪的供电模块中，监测摩擦系数仪的电能使用情况，并将能耗数据发送到处理单 元中，所述能源监测装置为电源电流传感器和电源电压传感器或智能电表中的至少一种。 环境探测单元至少包括一个探测传感器，环境探测单元使用探测传感器探测环境条件，并 将环境信息发送到处理单元中，所述探测传感器为温度传感器或湿度传感器或振动传感器 或水平传感器或危险气体传感器中的至少一种。当进行样品检测时，将样品按照要求送入摩擦系数仪中由摩擦系数测试单元控制的测量装置中准备测试，处理单元发送试验开始信 息给摩擦系数测试单元，由摩擦系数测试单元完成样品测试并将测试数据发送到处理单元 中，能源监测装置和环境探测单元按照设置发送设备的电能使用数据和周围环境信息到处 理单元中，由处理单元将试验过程中的能耗数据和环境信息与样品测试数据汇总在一起并 根据设置要求完成数据分析，然后将汇总数据和分析结果发送到存储单元保存。本实用新型还有另一种结构，可以实现摩擦系数仪与外部设备间的数据交换及对 样品信息的采集。摩擦系数仪包括处理单元、摩擦系数测试单元、存储单元、能源监测装置、 环境探测单元、通信单元六部分，同时要实现样品信息的采集和摩擦系数仪与外部设备间 的数据交换还需要有标签采集装置、信息服务器配合使用。处理单元分别与摩擦系数测试 单元、存储单元、通信单元双向通信；能源监测装置的输出端和环境探测单元的输出端与处 理单元的输入端连接。摩擦系数仪通过有线网络或无线网络或无线通讯网络与标签采集装 置和信息服务器分别相连。能源监测装置安装于摩擦系数仪的供电模块中，监测摩擦系数 仪的电能使用情况，并将能耗数据发送到处理单元中，所述能源监测装置为电源电流传感 器和电源电压传感器或智能电表中的至少一种。环境探测单元至少包括一个探测传感器， 环境探测单元使用探测传感器探测环境条件，并将环境信息发送到处理单元中，所述探测 传感器为温度传感器或湿度传感器或振动传感器或水平传感器或危险气体传感器中的至 少一种。通信单元包括输入模块和输出模块，输入模块通过有线网络或无线网络或无线通 讯网络与标签采集装置连接，输出模块通过有线网络或无线网络或无线通讯网络与信息服 务器连接。标签采集装置是与设置在样品上的标签形式相匹配的信息采集设备，能采集到 标签中的样品信息，并将样品信息经通信单元的输入模块发送到处理单元。在测试结束后 由摩擦系数测试单元将检测数据发送至处理单元，处理单元将样品信息与检测数据汇总之 后发送至存储单元保存，并将汇总信息经通信单元的输出模块发送给信息服务器。当进行 样品检测时，首先使用标签采集装置采集位于样品上的标签中的样品材料及制造信息，并 将此信息经通信单元的输入模块发送到处理单元中，然后将标签对应的样品按照要求送入 摩擦系数仪中由摩擦系数测试单元控制的测量装置中准备测试，处理单元发送试验开始信 息给摩擦系数测试单元，由摩擦系数测试单元完成样品测试并将测试数据发送到处理单元 中，能源监测装置和环境探测单元按照设置发送设备的电能使用数据和周围环境信息到处 理单元中，由处理单元将试验过程中的能耗数据和环境信息与样品测试数据汇总在一起并 根据设置要求完成数据分析，然后将汇总数据和分析结果发送到存储单元保存，并将汇总 信息经通信单元的输出模块发送给信息服务器。所述标签采集装置和信息服务器均具有独 立的数据发送和接收装置。所述标签和标签采集装置分别为电子标签和电子标签读取装 置；或条码标签和条码读取器；或手写标签和信息录入仪器。所述信息服务器为服务器或 电脑中的至少一种。本实用新型的优点为1.简化实验室网络建设负担。2.能保存实验室环境探测历史数据，便于实验室认证工作的开展和通过。3.通过实验室环境探测，能有效确保实验室安全。4.能准确判定测试数据的有效性，实现测试数据纠错分析。5.能实现试验功效管理，分析仪器的使用效率。[0026]6.能实现实验室能耗管理。7.可采用嵌入式计算机模块作为处理单元，提高系统安全性和稳定性。8.具有良好的可扩展性，能与大量电子产品形成通畅的数据交流，可为未来数字 化信息交流奠定基础。9.样品信息采集及数据传输自动化程度高，能确保数据和样品资料的准确性。10.可以高速存储海量数据，突破单机存储极限，并为提供任意区间产品质量分析 报告给出充分条件。11.给样品信息采集提供了极大的便利，可有效提高效率并显著降低耗时。12.可实现试验的远程控制。


图1为本实用新型的组成示意图。图2为本实用新型另一实施例组成示意图。其中，1.供电模块；2.能源监测装置；3.处理单元；4.摩擦系数测试单元；5. 环境探测单元；6.存储单元；7.标签采集装置；8.输入模块；9.输出模块；10.通信单 元；11.信息服务器；12.摩擦系数仪。
具体实施方式
以下结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明。实施例1 图1中，本实用新型中摩擦系数仪包括处理单元3、摩擦系数测试单元4、存储单元 6、能源监测装置2、环境探测单元5五部分。处理单元3与摩擦系数测试单元4、存储单元6 双向通信；能源监测装置2的输出端和环境探测单元5的输出端与处理单元3的输入端连 接。能源监测装置2安装于摩擦系数仪的供电模块1中，监测摩擦系数仪的电能使用情况， 并将能耗数据发送到处理单元3中，所述能源监测装置2为电源电流传感器和电源电压传 感器或智能电表中的至少一种。环境探测单元5至少包括一个探测传感器，环境探测单元 5使用探测传感器探测环境条件，并将环境信息发送到处理单元3中，所述探测传感器为温 度传感器或湿度传感器或振动传感器或水平传感器或危险气体传感器中的至少一种。当进 行样品检测时，将样品按照要求送入摩擦系数仪中由摩擦系数测试单元4控制的测量装置 中准备测试，处理单元3发送试验开始信息给摩擦系数测试单元4，由摩擦系数测试单元4 完成样品测试并将测试数据发送到处理单元3中，能源监测装置2和环境探测单元5按照 设置发送设备的电能使用数据和周围环境信息到处理单元3中，由处理单元3将试验过程 中的能耗数据和环境信息与样品测试数据汇总在一起并根据设置要求完成数据分析，然后 将汇总数据和分析结果发送到存储单元6保存。实施例2 图2中，本实用新型中摩擦系数仪12包括处理单元3、摩擦系数测试单元4、存储 单元6、能源监测装置2、环境探测单元5、通信单元10六部分，同时要实现样品信息的采集 和摩擦系数仪12与外部设备间的数据交换还需要有标签采集装置7、信息服务器11配合使 用。处理单元3分别与摩擦系数测试单元4、存储单元6、通信单元10双向通信；能源监测 装置2的输出端和环境探测单元5的输出端与处理单元3的输入端连接。[0042] 摩擦系数仪12通过有线网络或无线网络或无线通讯网络与标签采集装置7和信 息服务器11分别相连。能源监测装置2安装于摩擦系数仪12的供电模块1中，监测摩擦系 数仪12的电能使用情况，并将能耗数据发送到处理单元3中，所述能源监测装置2为电源 电流传感器和电源电压传感器或智能电表中的至少一种。环境探测单元5至少包括一个探 测传感器，环境探测单元5使用探测传感器探测环境条件，并将环境信息发送到处理单元3 中，所述探测传感器为温度传感器或湿度传感器或振动传感器或水平传感器或危险气体传 感器中的至少一种。通信单元10包括输入模块8和输出模块9，输入模块8通过有线网络 或无线网络或无线通讯网络与标签采集装置7连接，输出模块9通过有线网络或无线网络 或无线通讯网络与信息服务器11连接。标签采集装置7是与设置在样品上的标签形式相 匹配的信息采集设备，能采集到标签中的样品信息，并将样品信息经通信单元10的输入模 块8发送到处理单元3。在测试结束后由摩擦系数测试单元4将检测数据发送至处理单元 3，处理单元3将样品信息与检测数据汇总之后发送至存储单元6保存，并将汇总信息经通 信单元10的输出模块9发送给信息服务器11。当进行样品检测时，首先使用标签采集装 置7采集位于样品上的标签中的样品材料及制造信息，并将此信息经通信单元10的输入模 块8发送到处理单元3中，然后将标签对应的样品按照要求送入摩擦系数仪12中由摩擦系 数测试单元4控制的测量装置中准备测试，处理单元3发送试验开始信息给摩擦系数测试 单元4，由摩擦系数测试单元4完成样品测试并将测试数据发送到处理单元3中，能源监测 装置2和环境探测单元5按照设置发送设备的电能使用数据和周围环境信息到处理单元3 中，由处理单元3将试验过程中的能耗数据和环境信息与样品测试数据汇总在一起并根据 设置要求完成数据分析，然后将汇总数据和分析结果发送到存储单元6保存，并将汇总信 息经通信单元10的输出模块9发送给信息服务器11。所述标签采集装置7和信息服务器 11均具有独立的数据发送和接收装置。所述标签和标签采集装置7分别为电子标签和电子 标签读取装置；或条码标签和条码读取器；或手写标签和信息录入仪器。所述信息服务器 11为服务器或电脑中的至少一种。
权利要求1.一种具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪，其特征是，它包括处理单元， 处理单元与摩擦系数测试单元、存储单元双向通信；处理单元输入端还分别与能源监测装 置和环境探测单元连接；能源监测装置安装在供电模块中，与处理单元连接。
2.如权利要求1所述的具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪，其特征是， 所述处理单元还与通信单元相连。
3.如权利要求2所述的具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪，其特征是， 所述通信单元包括输入模块和输出模块，输入模块通过网络与标签采集装置连接，输出模 块通过网络与信息服务器连接。
4.如权利要求3所述的具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪，其特征是， 所述标签采集装置和信息服务器均具有独立的数据发送和接收装置。
5.如权利要求1所述的具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪，其特征是， 所述能源监测装置为电源电流传感器和电源电压传感器或智能电表中的至少一种。
6.如权利要求1所述的具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪，其特征是， 所述环境探测单元至少包括一个探测传感器，所述探测传感器为温度传感器或湿度传感器 或振动传感器或水平传感器或危险气体传感器中的至少一种。
7.如权利要求3或4所述的具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪，其特征 是，所述标签采集装置为电子标签读取装置或条码读取器或信息录入仪器中的至少一种。
8.如权利要求3所述的具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪，其特征是， 所述网络为有线网络或无线网络或无线通信网络中的至少一种。
9.如权利要求3所述的具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪，其特征是， 所述信息服务器为服务器或电脑中的至少一种。
专利摘要本实用新型涉及一种具有能源使用监测和环境探测能力的摩擦系数仪。它具有能源使用监测和环境探测能力，同时能具有样品信息采集和数据发送、接收能力，实现了对于设备用电情况以及试验环境情况的监测和记录，并实现了对于样品信息的采集，同时可以通过通信单元实现将处理单元中的数据向外部的信息服务器发送。其结构为它包括处理单元，处理单元与摩擦系数测试单元、存储单元双向通信；处理单元输入端还分别与能源监测装置和环境探测单元连接；能源监测装置安装在供电模块中，监测电能使用情况，并将能耗数据发送到处理单元中；环境探测单元使用探测传感器探测环境条件，并将环境信息发送到处理单元中。
文档编号G01N19/02GK201867361SQ20102059232
公开日2011年6月15日 申请日期2010年11月5日 优先权日2010年11月5日
发明者姜允中 申请人:济南兰光机电技术有限公司