[发明专利]一种低频力学谱仪上改变自由衰减频率的调频平衡装置

说明书

技术领域

本发明涉及材料检测领域，特指一种低频力学谱仪上改变自由衰减频率的调频平衡装置。

背景技术

低频力学谱测试仪是研究材料力、电、磁等特性的重要仪器，可以探测材料的内部结构、缺陷和位错，研究晶界或相界面的运动规律。

目前，国内使用的低频力学谱测试仪一般都是自行研制的，如苏州市职业大学现代测试技术研究所曾于2004年研制了LMA-1型低频力学谱测试仪；该测试仪利用竖摆杆上的反射镜将试样的振动转换成平行光斑的位移，并通过光电变换器上两块差动连接的硅光电池将光斑的位移转换成电压信号，由上位机进行数据采集，从而测得试样的力学谱。

材料低频阻尼测量是在低频力学谱仪上完成的，即样品竖立放置，一端固定、另一端施加一个循环的很小切应力，并立刻把应力去除，然后由样品自由振动衰减，测量其衰减的幅度随时间的变化；由于自由衰减测量材料的阻尼性能精确，因此，自由衰减测量材料的阻尼性能一直被广泛采用，但振动频率在竖摆杆的结构、材料与尺寸以及样品材料和尺寸确定后就不能改变了，导致自由衰减方法在使用中有很大的局限性，且样品在进行测量时，要求样品在竖直方向不受力或少受力的作用，否则会影响测量精度。

发明内容

本发明目的是为了克服现有技术的不足而提供一种低频力学谱仪上改变自由衰减频率的调频平衡装置，在进行自由衰减测量材料的低频阻尼时，能调节振动频率，且能使样品在竖直方向不受力或少受力的作用，提高测量精度，并且结构简单、使用方便。

为达到上述目的，本发明采用的技术方案是：一种低频力学谱仪上改变自由衰减频率的调频平衡装置，包含竖直活动设置在工作台上的竖摆杆、水平设置在竖摆杆上的双头螺杆、分别设置在双头螺杆两端且通过螺纹连接的摆锤、设置在工作台上的T形支撑架、分别设置在T形支撑架上端两侧的导线轮、依次绕过两个导线轮的棉线；所述棉线的一端与竖摆杆上端连接，另一端设置有与竖摆杆重量对应的平衡块；所述平衡块内还设置有多个与摆锤重量对应的小钢球。

优选的，所述竖摆杆包括由铝合金或钛合金材料制成的上段、由钨钼合金材料制成的中段、以及用于固定样品上段的上夹具组成；所述双头螺杆设置在上段，且置于工作台上方。

优选的，所述摆锤设置有多组，且多组摆锤的重量逐渐增加。

优选的，所述棉线的两端分别通过压冒与竖摆杆和平衡块连接。

由于上述技术方案的运用，本发明与现有技术相比具有下列优点：

本发明所述的低频力学谱仪上改变自由衰减频率的调频平衡装置在进行自由衰减测量材料的低频阻尼时，通过转动摆锤改变摆锤到竖摆杆距离或者更换重量不同的摆锤能调节振动频率，且通过增加平衡块和小钢球能与竖摆杆和摆锤的重量平衡，从而使样品在竖直方向不受力或少受力的作用，提高测量精度。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明：

附图1为本发明所述的低频力学谱仪上改变自由衰减频率的调频平衡装置的结构示意图。

其中：1、工作台；2、平衡块；3、小钢球；4、导线轮；5、棉线；6、T形支撑架；7、双头螺杆；8、摆锤；9、上段；10、磁钢；11、反射镜；12、中段；13、上夹具。

具体实施方式

下面结合附图及具体实施例对本发明作进一步的详细说明。

附图1为本发明所述的低频力学谱仪上改变自由衰减频率的调频平衡装置，包含竖直活动设置在工作台1上的竖摆杆、水平设置在竖摆杆上的双头螺杆7、分别设置在双头螺杆7两端且通过螺纹连接的摆锤8、设置在工作台1上的T形支撑架6、分别设置在T形支撑架6上端两侧的导线轮4、依次绕过两个导线轮4的棉线5；所述棉线5的一端与竖摆杆上端连接，另一端设置有与竖摆杆重量对应的平衡块2；所述平衡块2内还设置有多个与摆锤8重量对应的小钢球3；使用时：竖摆杆上还会安装由非晶玻璃材料制成的反射镜11和产生很小切应力的磁钢10，通过转动摆锤8改变摆锤8到竖摆杆距离，即改变竖摆杆的转动惯量，能小范围内调节振动频率，当距离越远时，振动频率越小，当距离越近时，振动频率越大，且通过增加平衡块2和小钢球3能与竖摆杆和摆锤8的重量平衡，使样品在竖直方向不受力或少受力的作用。

进一步，所述竖摆杆包括由铝合金或钛合金材料制成的上段9、由钨钼合金材料制成的中段12、以及用于固定样品上段9的上夹具13组成，其中由于铝合金或钛合金材料轻，可减少竖摆杆的整体重量，而钨钼合金材料制比较耐热，保证在400度高温下不会变形；所述双头螺杆7设置在上段9，且置于工作台1上方。