[实用新型]一种用于测量压电材料的横向压电常数的通用测量夹具

说明书

本实用新型涉及压电材料测量设备技术领域，具体涉及一种用于测量压电材料的横向压电常数的通用测量夹具，其包括：加力探头机构、第一横向测试探头机构、第二横向测试探头机构、滑动轨道(11)、可调节角度底座(9)和圆台基座(10)；可调节角度底座(9)上安装圆台基座(10)，第二横向测试探头机构安装在滑动轨道(11)上的垂直通透螺孔上；第一横向测试探头机构对准第二横向测试探头机构的中间位置，且相对放置，二者分别抵在待测压电试样(16)的相对的带有电极面的两侧；加力探头机构置于第一横向测试探头机构之上；待测压电试样(16)置于滑动轨道(11)上，加力探头机构位于待测压电试样(16)的上方。

技术领域

本实用新型属于压电材料测量设备技术领域，具体涉及一种用于测量压电材料的横向压电常数的通用测量夹具。

背景技术

压电常数是表征压电材料压电性能的重要参数，主要包括：纵向d₃₃压电应变常数(简称d₃₃压电常数)、横向d₃₁压电应变常数(简称d₃₁压电常数)和切向d₁₅压电应变常数(简称d₁₅压电常数)。在功能材料领域压电材料学科专业，d代表压电常数；下角标代表方向，其中的第一个下角标代表产生压电电荷的方向，第二个下角标代表加力方向，其中“1”代表x方向，“2”代表y方向，“3”代表z方向，不论是哪个方向的压电常数，都可以利用压电材料自身的压电效应测得，即通过在特定方向施加作用力而测得特定方向由于压电效应而产生出的压电电荷得到。

针对d₃₃压电常数的测量，由于加力和测量压电电荷的方向相同，加力探头和测试探头共用，所以比较容易实现，目前，业内使用最多的压电常数测量仪器就是准静态d₃₃测量仪。其中，d₃₁压电常数在压电材料的研究应用中虽然也很重要，但是，由于测量过程中加力方向与测量方向垂直，导致加力探头与测试探头不能共用必须分开，测试难度增大；因此，可以同时测量d₃₃压电常数和d₃₁压电常数的准静态d₃₃/d₃₁测量仪价格往往要高出单一性能准静态d₃₃测量仪价格数倍，成本非常高；并且在目前业内广泛使用的这种价格较高的准静态d₃₃/d₃₁测量仪中，对于片形和圆管形两种不同形状的样品，在测量各自的d₃₁压电常数时，通常也需要更换整套或部分测量夹具。所以，现有的测量夹具存在制作成本高、适用性差、操作复杂、不能满足不同形状压电试样测试精度要求的d₃₁压电常数的测量。

实用新型内容

本实用新型的目的在于，为解决现有测量夹具存在上述缺陷，本实用新型提出了一种用于测量压电材料的横向压电常数的通用测量夹具，在现有的准静态d₃₃测量仪上测得压电材料的d₃₁压电常数，通过该通用测量夹具可以将准静态d₃₃测量仪上为测量d₃₃压电常数提供的纵向交变力作为测量d₃₁压电常数所需要的横向交变力，同时将测试探头分离出来，将测试探头由竖直方向旋转90°改为水平方向，然后利用准静态d₃₃测量仪现有的测试功能得到d₃₁测量结果，使得一台准静态d₃₃测量仪具有d₃₃压电常数和d₃₁压电常数两种测试功能。同时该通用测量夹具适用范围更宽，既可以用于片形结构压电材料d₃₁压电常数的测量，也可以用于圆管形结构压电材料d₃₁压电常数的测量，从而节约成本；另外，该通用测量夹具测量压电材料试样的d₃₁压电常数，与目前市面上常用的准静态d₃₁测量仪相比，操作简单，结构简单，测量结果可靠。