專(zhuān)利名稱(chēng)：拉壓應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及的是一種金屬應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的裝置，具體是一種拉壓應(yīng)力應(yīng) 變檢測(cè)裝置。
背景技術(shù)：
現(xiàn)有物理實(shí)驗(yàn)中缺少一種能夠在拉壓過(guò)程中對(duì)金屬物理性質(zhì)的實(shí)驗(yàn)器械，無(wú)法實(shí) 現(xiàn)對(duì)金屬的拉壓特性的精確測(cè)定。經(jīng)過(guò)對(duì)現(xiàn)有技術(shù)的檢索發(fā)現(xiàn)，中國(guó)專(zhuān)利號(hào)ZL200820037371. 7記載了一種疊鉚拉 力測(cè)量裝置，其設(shè)有一底座，在底座一側(cè)設(shè)置有一下永磁吸盤(pán)，在另一側(cè)設(shè)置有一手動(dòng)升降 裝置，此裝置包括絲桿、絲桿手輪和升降平臺(tái)及兩根導(dǎo)柱，在升降平臺(tái)的一端有一電子拉力 表與其相連，與拉力表拉桿相連的是一上永磁吸盤(pán)，但是該技術(shù)僅有單一的拉力測(cè)量功能， 沒(méi)有壓力檢測(cè)功能，同時(shí)只能顯示受拉樣品的拉力值而沒(méi)有對(duì)受拉樣品的微觀(guān)變化的檢 測(cè)。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，提供一種拉壓應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)裝置，能 夠通過(guò)一次動(dòng)作檢測(cè)金屬在多個(gè)方向上的應(yīng)力特性，且檢測(cè)結(jié)果的進(jìn)度與現(xiàn)有技術(shù)相比有 所提高。本實(shí)用新型是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的，本實(shí)用新型包括機(jī)架、力傳遞螺桿、立 柱、兩個(gè)運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、若干應(yīng)變片、力傳感器、四端法電阻盒和控制器，其中力傳遞螺桿和立 柱分別固定設(shè)置于機(jī)架的上平面并與第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上平面豎直連接，力傳感器位于第二 運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)下方并固定設(shè)置于機(jī)架中央，第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對(duì)設(shè)置于待測(cè)金屬 的上下兩側(cè)，若干應(yīng)變片固定設(shè)置于待測(cè)金屬的外表面并與四端法電阻盒相連接，力傳感 器的輸出端和四端法電阻盒的輸出端分別連接至控制器。所述的運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)塊、導(dǎo)軌和夾緊平臺(tái)，其中活動(dòng)塊的一側(cè)與導(dǎo)軌活動(dòng) 連接，另一側(cè)與力傳遞螺桿以及立柱或與力傳感器相連接，夾緊平臺(tái)與導(dǎo)軌固定連接并與 待測(cè)金屬的上端面或下端面相接觸。實(shí)驗(yàn)時(shí)開(kāi)啟穩(wěn)壓電源、力顯示控制儀、計(jì)算機(jī)電源，調(diào)節(jié)力顯示控制儀待測(cè)初始狀 態(tài)，計(jì)算機(jī)處在LabCorder數(shù)據(jù)采集平臺(tái)。根據(jù)金屬樣品電阻應(yīng)變片的橋臂數(shù)在四端法電 阻盒接成電橋電路，正確連接力傳感器等器件線(xiàn)路，轉(zhuǎn)動(dòng)手動(dòng)輪使力傳遞螺桿向上或向下 對(duì)金屬樣品施加拉或壓力，力顯示控制儀顯示拉或壓力值，金屬樣品中的電阻應(yīng)變片輸出 一個(gè)ΔU，在計(jì)算機(jī)LabCorder數(shù)據(jù)采集平臺(tái)上采集到有一個(gè)力就有一個(gè)AU，這樣可以根 據(jù)虎克定律算出σ和ε。為了使電阻應(yīng)變片不受溫度變化影響在四端法電阻盒中加入溫度補(bǔ)償電阻在實(shí) 驗(yàn)中對(duì)溫度的影響減少到最小。力顯示控制儀經(jīng)過(guò)A/D轉(zhuǎn)換通過(guò)RS232 口與應(yīng)變片的信號(hào) 一起輸入到計(jì)算機(jī)采集和數(shù)據(jù)處理畫(huà)出力與應(yīng)力應(yīng)變之間完整的曲線(xiàn)，從而計(jì)算出各種金屬樣品的楊氏模量Ε。
圖1為本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施方式
下面對(duì)本實(shí)用新型的實(shí)施例作詳細(xì)說(shuō)明，本實(shí)施例在以本實(shí)用新型技術(shù)方案為前提下進(jìn)行實(shí)施，給出了詳細(xì)的實(shí)施方式和具體的操作過(guò)程，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍不限 于下述的實(shí)施例。如圖1所示，本實(shí)施例包括機(jī)架1、力傳遞螺桿2、立柱3、第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4、第二運(yùn) 動(dòng)機(jī)構(gòu)5、若干應(yīng)變片6、力傳感器7、四端法電阻盒8和控制器9，其中力傳遞螺桿2和立 柱3分別固定設(shè)置于機(jī)架1的上平面并與第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4的上平面豎直連接，力傳感器7 位于第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5下方并固定設(shè)置于機(jī)架1中央，第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4與第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5相 對(duì)設(shè)置于待測(cè)金屬的上下兩側(cè)，若干應(yīng)變片6固定設(shè)置于待測(cè)金屬的外表面并與四端法電 阻盒8相連接，力傳感器7的輸出端和四端法電阻盒8的輸出端分別連接至控制器9。所述的第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)4或第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)5包括活動(dòng)塊10、導(dǎo)軌11和夾緊平臺(tái)12， 其中活動(dòng)塊10的一側(cè)與導(dǎo)軌11活動(dòng)連接，另一側(cè)與力傳遞螺桿2以及立柱3或與力傳感 器7相連接，夾緊平臺(tái)12與導(dǎo)軌11固定連接并與待測(cè)金屬的上端面或下端面相接觸。所述的力傳遞螺桿2上設(shè)有手動(dòng)輪13。所述的力傳感器7為S形結(jié)構(gòu)的力傳感器7，其輸出信號(hào)輸入到力顯示控制儀14 通過(guò)RS232 口輸入到控制器9。所述的控制器9包括力顯示控制儀14和計(jì)算機(jī)15，其中力顯示控制儀14與力 傳感器7的輸出端相連接，計(jì)算機(jī)15分別與力顯示控制儀14和四端法電阻盒8相連接，通 過(guò)力顯示控制儀14顯示出拉或壓力的大小。長(zhǎng)度為L(zhǎng)，截面積為A的金屬樣品受到P的拉 或壓力發(fā)生微應(yīng)變AL，根據(jù)力學(xué)中的虎克定律σ =Ρ/Α與ε = AL/L是成正比的，SP σ =E ε，其中E是金屬樣品的楊氏模量。
權(quán)利要求一種拉壓應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)裝置，其特征在于，包括機(jī)架、力傳遞螺桿、立柱、第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、若干應(yīng)變片、力傳感器、四端法電阻盒和控制器，其中力傳遞螺桿和立柱分別固定設(shè)置于機(jī)架的上平面并與第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上平面豎直連接，力傳感器位于第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)下方并固定設(shè)置于機(jī)架中央，第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對(duì)設(shè)置于待測(cè)金屬的上下兩側(cè)，若干應(yīng)變片固定設(shè)置于待測(cè)金屬的外表面并與四端法電阻盒相連接，力傳感器的輸出端和四端法電阻盒的輸出端分別連接至控制器。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉壓應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)裝置，其特征是，所述的第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)或 第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)包括活動(dòng)塊、導(dǎo)軌和夾緊平臺(tái)，其中活動(dòng)塊的一側(cè)與導(dǎo)軌活動(dòng)連接，另一 側(cè)與力傳遞螺桿以及立柱或與力傳感器相連接，夾緊平臺(tái)與導(dǎo)軌固定連接并與待測(cè)金屬的 上端面或下端面相接觸。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉壓應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)裝置，其特征是，所述的力傳遞螺桿上設(shè) 有手動(dòng)輪。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉壓應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)裝置，其特征是，所述的力傳感器為S形結(jié) 構(gòu)的力傳感器，其輸出信號(hào)輸入到力顯示控制儀通過(guò)RS232 口輸入到控制器。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的拉壓應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)裝置，其特征是，所述的控制器包括力顯 示控制儀和計(jì)算機(jī)，其中力顯示控制儀與力傳感器的輸出端相連接，計(jì)算機(jī)分別與力顯示 控制儀和四端法電阻盒相連接。
專(zhuān)利摘要一種金屬應(yīng)力檢測(cè)技術(shù)領(lǐng)域的拉壓應(yīng)力應(yīng)變檢測(cè)裝置，包括機(jī)架、力傳遞螺桿、立柱、第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)、若干應(yīng)變片、力傳感器、四端法電阻盒和控制器，其中力傳遞螺桿和立柱分別固定設(shè)置于機(jī)架的上平面并與第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)的上平面豎直連接，力傳感器位于第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)下方并固定設(shè)置于機(jī)架中央，第一運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)與第二運(yùn)動(dòng)機(jī)構(gòu)相對(duì)設(shè)置于待測(cè)金屬的上下兩側(cè)，若干應(yīng)變片固定設(shè)置于待測(cè)金屬的外表面并與四端法電阻盒相連接，力傳感器的輸出端和四端法電阻盒的輸出端分別連接至控制器。本實(shí)用新型能夠通過(guò)一次動(dòng)作檢測(cè)金屬在多個(gè)方向上的應(yīng)力特性，且檢測(cè)結(jié)果的進(jìn)度與現(xiàn)有技術(shù)相比有所提高。
文檔編號(hào)G01N3/08GK201555769SQ20092031796
公開(kāi)日2010年8月18日 申請(qǐng)日期2009年12月21日 優(yōu)先權(quán)日2009年12月21日
發(fā)明者夏樟根, 朱蓮根, 王錦輝 申請(qǐng)人:上海交通大學(xué)