本實用新型涉及測量控制技術領域,具體涉及一種用于小型材料性能試驗的的拉力試驗機。
背景技術:
拉伸性能測試,是一種對檢測材料施加拉力、壓力、彎曲力等力,并對其力學性能進行檢測的測試,一般用以判斷材料所適用的領域,拉伸性能測試通過拉力試驗機進行。
拉力試驗機主要包括電子調速系統(tǒng)、力度量裝置和位移度量裝置。目前,拉力試驗機中的位移度量裝置主要電位器式、電容式電感式或電阻式位移傳感器。但電位器式位移傳感器摩擦和磨損嚴重、有階梯誤差、分辨率低、壽命短,測量數(shù)據易受溫度、濕度影響;電容式位移傳感器測量量程小、存在非線性誤差;電感式位移傳感器的靈敏度、線性度和測量范圍相互制約,傳感器本身頻率響應低,不宜于高頻動態(tài)測量,對傳感器線圈供電電源的頻率和振幅穩(wěn)定度要求較高;電阻式位移傳感器測量范圍很小,均無法滿足較大范圍、較高精度測量的要求。
技術實現(xiàn)要素:
(一)解決的技術問題
本實用新型所要解決的技術問題是提供了一種微型拉力試驗機,以克服現(xiàn)有拉力試驗機測量精度低,難以滿足高精度實驗的需求的問題和現(xiàn)有拉力試驗機體積較大,對使用環(huán)境限制較多,適應性不佳的問題。
(二)技術方案
為實現(xiàn)以上目的,本實用新型通過以下技術方案予以實現(xiàn):一種微型拉力試驗機,試驗機為臥式結構,位移度量裝置包括雙頻激光干涉儀、偏振分光鏡和角隅反射鏡,利用光的干涉原理和多普勒效應進行位移度量;
基座上固定有步進電機,精密絲杠一端與步進電機的輸出軸固定連接,另一端轉動連接于基座上;支架設于精密絲杠上方,平行于精密絲杠設置,其兩端固定連接于基座上;
所述基座一端設靜夾持頭,另一端設雙頻激光干涉儀,所述靜夾持頭與基座連接處設拉力傳感器封裝,其側面設角隅反射鏡;動夾持頭連接于支架上并與精密絲杠配合,可在精密絲杠驅動下沿支架滑動,所述動夾持頭側面設偏振分光鏡;
所述雙頻激光干涉儀和拉力傳感器封裝與工控機數(shù)據聯(lián)通。
進一步的,所述支架的數(shù)量為兩個,對稱設于精密絲杠上方兩側。
進一步的,所述動夾持頭和靜夾持頭位于同一水平線上。
進一步的,所述雙頻激光干涉儀、偏振分光鏡和角隅反射鏡位于同一水平線上。
(三)有益效果
本實用新型提供了一種微型拉力試驗機,具有以下有益效果:
1、位移度量裝置包括雙頻激光干涉儀、偏振分光鏡和角隅反射鏡,利用光的干涉原理和多普勒效應進行位移度量,提高了位移度量的精度,使實驗結果更為準確可靠;
2、減小了拉力試驗機的體積,使其對環(huán)境的適用性大大提高,同時在小材料的拉力試驗中也能具有較高的測量精度;
3、試驗機為臥式結構,適用于一些需要在液體內進行的拉力試驗,適用范圍廣,通用性好。
附圖說明
圖1為本實用新型的結構示意圖。
圖中:
1、雙頻激光干涉儀,2、步進電機,3、偏振分光鏡,4、動夾持頭,5、靜夾持頭,6、拉力傳感器封裝,7、角隅反射鏡,8、支架,9、精密絲杠,10、基座,11、工控機。
具體實施方式
為使本實用新型實施例的目的、技術方案和優(yōu)點更加清楚,下面將結合本實用新型實施例,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例是本實用新型一部分實施例,而不是全部的實施例?;诒緦嵱眯滦椭械膶嵤├?,本領域普通技術人員在沒有作出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本實用新型保護的范圍。
如圖1所示,其結構關系為:試驗機為臥式結構,位移度量裝置包括雙頻激光干涉儀1、偏振分光鏡3和角隅反射鏡7,利用光的干涉原理和多普勒效應進行位移度量;
基座10上固定有步進電機2,精密絲杠9一端與步進電機2的輸出軸固定連接,另一端轉動連接于基座10上;支架8設于精密絲杠9上方,平行于精密絲杠9設置,其兩端固定連接于基座10上;
基座10一端設靜夾持頭5,另一端設雙頻激光干涉儀1,靜夾持頭5與基座10連接處設拉力傳感器封裝6,其側面設角隅反射鏡7;動夾持頭4連接于支架8上并與精密絲杠9配合,可在精密絲杠9驅動下沿支架8滑動,動夾持頭4側面設偏振分光鏡3;
雙頻激光干涉儀1和拉力傳感器封裝6與工控機11數(shù)據聯(lián)通。
優(yōu)選的,支架8的數(shù)量為兩個,對稱設于精密絲杠9上方兩側,防止精密絲杠9轉動時動夾持頭4發(fā)生偏移。
優(yōu)選的,動夾持頭4和靜夾持頭5位于同一水平線上。
優(yōu)選的,雙頻激光干涉儀1、偏振分光鏡3和角隅反射鏡7位于同一水平線上。
具體使用時,將實驗材料兩端分別夾持于動夾持頭4和夾持頭5中。步進電機2工作,帶動精密絲杠9轉動,進而帶動動夾持頭4沿支架8遠離靜夾持頭5滑動,對實驗材料施加拉力使材料發(fā)生形變,直至形變達到一定量或材料斷裂。實驗材料受到的拉力由拉力傳感器封裝6測量,并將數(shù)據傳送至工控機11。在此過程中,雙頻激光干涉儀1射出激光,經偏振分光鏡3到達角隅反射鏡7,利用光的干涉原理和多普勒效應(此處指由于振源相對運動而發(fā)生的頻率變化的現(xiàn)象)產生頻差的原理來進行測量動夾持頭的位移,并將數(shù)據傳送至工控機11,最終得出實驗結果。