本發(fā)明屬于力學(xué)測(cè)量設(shè)備，具體涉及一種微小拉力測(cè)量裝置。

背景技術(shù)：

微小拉力測(cè)量裝置的技術(shù)原理與實(shí)驗(yàn)室的拉力實(shí)驗(yàn)機(jī)類似，即對(duì)所測(cè)材料施加拉力，通過電子應(yīng)變技術(shù)測(cè)量力的大小，再結(jié)合材料的形變量從而得到材料的受力與變形量之間的關(guān)系，進(jìn)而計(jì)算出材料的一些重要力學(xué)參數(shù)，得到材料的力學(xué)性能。本系統(tǒng)的主要適用對(duì)象是只能承受微小拉伸載荷的生物材料等。

實(shí)驗(yàn)室目前測(cè)量拉力和材料的力學(xué)性能常使用電子萬能試驗(yàn)機(jī)或拉力試驗(yàn)機(jī)，如FH-9001桌上型電子拉力試驗(yàn)機(jī)、JB-126A電子萬能材料試驗(yàn)機(jī)等，但這些試驗(yàn)機(jī)所能給出的拉力最小精確值為0.5N，即便是針對(duì)電子行業(yè)金線材料進(jìn)行拉伸試驗(yàn)的金線拉力試驗(yàn)機(jī)所能給出的拉力最小精確值也僅達(dá)到0.4N，利用它們難以對(duì)一些只能承受微小拉力的生物結(jié)構(gòu)進(jìn)行拉伸試驗(yàn)。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種微小拉力測(cè)量裝置，用于解決細(xì)小生物結(jié)構(gòu)的力學(xué)性能測(cè)量問題。所述微力是相對(duì)于力學(xué)實(shí)驗(yàn)室的常規(guī)實(shí)驗(yàn)所測(cè)力的大小而言，一般認(rèn)為1N以下的力為微力。

實(shí)現(xiàn)本發(fā)明目的的技術(shù)解決方案為：一種微小拉力測(cè)量裝置，包括可調(diào)位移平臺(tái)、測(cè)力裝置和兩個(gè)試樣固定平臺(tái)，試樣兩端分別固定在兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的試樣固定平臺(tái)上，一個(gè)試樣固定平臺(tái)設(shè)置在可調(diào)位移平臺(tái)上，另一試樣固定平臺(tái)設(shè)置在測(cè)力裝置上，兩個(gè)試樣固定平臺(tái)高度一致；可調(diào)位移平臺(tái)和測(cè)力裝置均設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)上。

所述可調(diào)位移平臺(tái)的滑動(dòng)工作臺(tái)側(cè)壁中心設(shè)有試樣固定平臺(tái)，試樣固定平臺(tái)與可調(diào)位移平臺(tái)的千分尺位于不同側(cè)壁，且兩側(cè)壁相互平行。

所述測(cè)力裝置包括兩個(gè)應(yīng)變片、懸臂板和固定塊，固定塊固定在試驗(yàn)臺(tái)上，懸臂板一端固連在固定塊側(cè)壁，另一端設(shè)有另一試樣固定平臺(tái)，兩個(gè)應(yīng)變片沿懸臂板的中心線對(duì)稱設(shè)置在連接板的正反兩面，且靠近固定塊。

所述懸臂板靠近固定塊一端的板身的兩個(gè)相互平行的側(cè)面上對(duì)稱設(shè)有凹面，兩個(gè)應(yīng)變片沿懸臂板的中心線對(duì)稱設(shè)置在連接板帶有凹面段的正反兩面。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，其顯著優(yōu)點(diǎn)在于：實(shí)現(xiàn)了微小拉伸載荷的測(cè)量，直觀的反映出物體在微小拉力下的微小形變，精度高、易于操作、成本低、經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的微小拉力測(cè)量裝置的整體結(jié)構(gòu)示意圖。

圖2是本發(fā)明的微小拉力測(cè)量裝置的可調(diào)位移平臺(tái)的示意圖。

圖3是本發(fā)明微小拉力測(cè)量裝置的測(cè)力裝置的示意圖。

具體實(shí)施方式

下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。

結(jié)合圖1，一種微小拉力測(cè)量裝置，包括可調(diào)位移平臺(tái)1、測(cè)力裝置2和兩個(gè)試樣固定平臺(tái)8，試樣兩端分別固定在兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的試樣固定平臺(tái)8上，一個(gè)試樣固定平臺(tái)8設(shè)置在可調(diào)位移平臺(tái)1上，另一試樣固定平臺(tái)8設(shè)置在測(cè)力裝置2上，兩個(gè)試樣固定平臺(tái)8高度一致；可調(diào)位移平臺(tái)1和測(cè)力裝置2均設(shè)置在試驗(yàn)臺(tái)上。

結(jié)合圖2，所述可調(diào)位移平臺(tái)1的滑動(dòng)工作臺(tái)11側(cè)壁中心設(shè)有試樣固定平臺(tái)8，試樣固定平臺(tái)8與可調(diào)位移平臺(tái)1的千分尺位于不同側(cè)壁，且兩側(cè)壁相互平行。

結(jié)合圖3，所述測(cè)力裝置2包括兩個(gè)應(yīng)變片6、懸臂板7和固定塊5，固定塊5固定在試驗(yàn)臺(tái)上，懸臂板7一端固連在固定塊5側(cè)壁，另一端設(shè)有另一試樣固定平臺(tái)8，兩個(gè)應(yīng)變片6沿懸臂板7的中心線對(duì)稱設(shè)置在懸臂板7的正反兩面，且靠近固定塊5。

所述懸臂板7靠近固定塊5一端的板身的兩個(gè)相互平行的側(cè)面上對(duì)稱設(shè)有凹面，兩個(gè)應(yīng)變片6沿懸臂板7的中心線對(duì)稱設(shè)置在懸臂板7帶有凹面段的正反兩面。

實(shí)施例1

結(jié)合圖1，一種微小拉力測(cè)量裝置包括可調(diào)位移平臺(tái)1（市購(gòu)：東莞市盛菱精密機(jī)械有限公司，X軸LX60-C交叉滾子導(dǎo)軌型高精度千分尺手動(dòng)可調(diào)位移平臺(tái)）、測(cè)力裝置2、兩個(gè)試樣固定平臺(tái)8，試樣兩端分別固定在兩個(gè)相對(duì)設(shè)置的試樣固定平臺(tái)8上，一個(gè)試樣固定平臺(tái)8設(shè)置在可調(diào)位移平臺(tái)1上，另一試樣固定平臺(tái)8設(shè)置在測(cè)力裝置2上，兩個(gè)試樣固定平臺(tái)8高度一致?？烧{(diào)位移平臺(tái)1和測(cè)力裝置2均通過螺栓固定在試驗(yàn)臺(tái)。

結(jié)合圖2，可調(diào)位移平臺(tái)1的滑動(dòng)工作臺(tái)11側(cè)壁中心設(shè)有試樣固定平臺(tái)8，試樣固定平臺(tái)8與可調(diào)位移平臺(tái)1的千分尺位于不同側(cè)壁，且兩側(cè)壁相互平行。

結(jié)合圖3，測(cè)力裝置2包括兩個(gè)應(yīng)變片6、懸臂板7和固定塊5，固定塊5通過螺栓固連在試驗(yàn)臺(tái)上，懸臂板7一端通過螺栓固連在固定塊5側(cè)壁，使懸臂板7懸空，另一端設(shè)有另一試樣固定平臺(tái)8。所述懸臂板7靠近固定塊5一端的板身的兩個(gè)相互平行的側(cè)面上對(duì)稱設(shè)有凹面，兩個(gè)應(yīng)變片6沿懸臂板7的中心線對(duì)稱設(shè)置在懸臂板7帶有凹面段的正反兩面，使得測(cè)量精度更高。

工作過程：

以測(cè)量蜻蜓翅膀?yàn)槔?/p>

將蜻蜓翅膀兩端分別固定在兩個(gè)試樣固定平臺(tái)8上，將兩個(gè)應(yīng)變片6以半橋形式接入電阻應(yīng)變儀，按照應(yīng)變片參數(shù)設(shè)置電阻應(yīng)變儀的電阻和靈敏系數(shù)，然后調(diào)節(jié)可調(diào)位移平臺(tái)1的千分尺帶動(dòng)滑動(dòng)工作臺(tái)11移動(dòng)，當(dāng)調(diào)至蜻蜓翅膀的拉伸變形量恰好為零時(shí)，將千分尺和電阻應(yīng)變儀調(diào)零，開始進(jìn)行測(cè)量。

按照一定的位移間隔調(diào)節(jié)千分尺，使滑動(dòng)工作臺(tái)11帶動(dòng)蜻蜓翅膀產(chǎn)生拉伸變形，針對(duì)每次的位移量，記錄下電阻應(yīng)變儀的顯示應(yīng)變值，一直進(jìn)行拉伸與記錄數(shù)據(jù)，直到蜻蜓翅膀發(fā)生斷裂，記錄下蜻蜓翅膀發(fā)生斷裂時(shí)的應(yīng)變值。

根據(jù)本發(fā)明所述的微小拉力測(cè)量裝置的事先標(biāo)定結(jié)果與記錄的應(yīng)變值，可計(jì)算針對(duì)每個(gè)位移量時(shí)，蜻蜓翅膀所受的拉力大小與所能承受的最大拉力，再利用顯微鏡觀察測(cè)量并計(jì)算出蜻蜓翅膀的截面幾何參數(shù)，即可得到蜻蜓翅膀的彈性模量等相關(guān)力學(xué)參數(shù)。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)了微小拉伸載荷的測(cè)量，直觀的反映出物體在微小拉力下的微小形變，具有精度高、易于操作、成本低、經(jīng)濟(jì)實(shí)用等特點(diǎn)。