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口袋里的“摩擦实验室”——HEIDON TYPE37i / 94i-II 静摩擦系数仪全解析

更新时间:2026-01-27      浏览次数:2

口袋里的“摩擦实验室"——HEIDON TYPE37i / 94i-II 静摩擦系数仪全解析

提起“摩擦系数",很多人首先想到的是实验室里占地一平米的斜坡平台或动辄十几公斤的拉力机。日本 HEIDON(新东科学)却把这套复杂系统压缩进一只 400 g 的“小手提箱"——TYPE37i(3D Muse)与 94i-II。它们让“静摩擦"变成随手可得的数字,无论是在工地天花板、汽车内饰曲面,还是口红膏体的表面。

一、核心原理:VCM 光传感 + 双力同步,1 秒捕捉“临界滑动"

传统斜坡法需要抬升平台、换算角度,人为误差大;应变片法又离不开固定夹具。HEIDON 采用“滑块启动法":
  1. 仪器底部 40 g 黄铜滑块(可替换橡胶/布基/6 点球架)以 5 N 恒定正压力 Fn 接触试样;
  2. 内置 VCM(音圈电机)以 0.5 mm/s 匀速施加水平拉力;
  3. 光电阵列毫秒级捕捉滑块“初始滑移"瞬间,读取静摩擦力 Ff;
  4. MCU 按库仑定律 μs = Ff / Fn 实时计算,1–2 s 后四位红色 LED 锁定显示,分辨率 0.001。
TYPE37i 额外加入三轴加速度计,无论仪器处于地板、墙面还是天花板,都能自动补偿重力分量,实现 360° 任意姿态测量


二、机型速览:37i 打“空间战",94i-II 打“速度战"

| 关键指标      | TYPE37i (3D Muse)                        | TYPE94i-II        |

| -----            | ------------------                             | ----------------- |

| 测量范围     | 0.000–1.300                                    | 0.000–1.600       |

| 姿态自由度 | 360° 全角度                                     | 水平面             |

| 传感器        | VCM 光 + 加速度 双融合                 | 单 VCM 光传感         |

| 重量          | ≈ 400 g(含 4×AA 电池)               | ≈ 350 g           |

| 数据存储  | 99 组,含姿态角记录                        | 99 组,平均值自动计算      |

| 典型场景  | 天花板墙纸、滑梯曲面、汽车顶棚     | 生产线快速巡检、平面瓷砖、薄膜卷材 |

三、实战案例:从“工地验收"到“口红肤感"

  1. 建筑防滑验收
    环氧地坪完工后,施工方在业主面前用 94i-II 橡胶滑块连测 5 点,μs = 0.48 ≥ 0.42(ANSI A326.3 限值),即刻生成 CSV 报告,节省 3 天送检时间。
  2. 儿童滑梯安全
    TYPE37i 配合 6 点球架倒置于塑料滑道,测得 μs = 0.72,高于标准 0.6,现场说服园区管理方无需更换板材,节约数万元拆改费。
  3. 化妆品肤感量化
    口红膏体涂布于玻璃板,布基滑块模拟皮肤。研发团队将 μs ≤ 0.05 定义为“丝滑",μs ≥ 0.12 标注“哑光",用数字替代主观评价,新品开发周期缩短 30 %。
  4. 锂电池极片卷绕
    薄膜产线每 30 min 抽检一次,当 94i-II 测得极片/隔膜 μs > 0.15 时立即加喷爽滑剂,避免卷绕错位,年降废品 120 万片

四、操作三步走:按压 → 按键 → 读数

  1. 将主机轻放在试样表面,内置弹簧自动施加 5 N 正压力;
  2. 按下 TEST 键,系统自动完成“预压-牵引-判定"闭环;
  3. 屏幕锁定 μs 值并蜂鸣提示,数据自动写入内存。
整个过程无需水平仪、无需外部牵引,新手 30 秒即可上手。

五、校准与维护:一键零点 + 可换滑块,长期使用成本更低

  • 每日开机,执行“Zero Cal"一键零点校准,消除温漂;
  • 滑块磨损后徒手拧下即可更换,黄铜/橡胶/布基/6 点球架 4 种规格覆盖金属、玻璃、薄膜、曲面等不同材质;
  • 机身 IP65 密封,粉尘与切削液无法进入;关键接缝嵌入电磁屏蔽层,变频器旁仍能稳定采样;
  • 4 节 5 号电池续航 40 h,亦可选用 AC 适配器长期在线使用。

六、面向工业 4.0 的延伸:从单点测量到云端热力图

选配 USB-Bluetooth 转接盒,可把每一次 μs 值、温湿度、姿态角实时上传 MES 或自建云端。连锁超市总部已利用 94i-II 对全国 300 家门店地砖进行“防滑热力图"监控,μs < 0.4 的区域自动派单维护,实现数据驱动的风险管理。

结语

HEIDON TYPE37i / 94i-II 用“VCM 光传感 + 加速度融合"把实验室级精度装进手提箱,令静摩擦系数不再是“送样-等报告"的高成本项目,而是随手可得的现场数据。从工地天花板到口红膏体,从儿童滑梯到锂电池极片,它们正在把“触感"变成“数值",让材料安全、产品品质与用户体验真正建立在可量化的科学基础之上


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