[实用新型]一种微扭转力学性能测试装置

摘要

一种低维材料微扭转力学性能测试装置，包括机架、力传感器、微扭矩传感器、扭丝转角测量组件、上、下夹头、步进电机、三维平移台、丝杠螺母组件、伺服控制器、A/D采集卡和计算机系统。微扭矩传感器的扭丝两端张紧固定在支架上，具有很好的刚度和稳定性，还可通过对扭丝的更换来调整测量范围。另外，微扭矩传感器的上端安装有力传感器，可实时检测扭转测试过程中轴向力大小。本实用新型采用光靶和光电位移传感器相结合的方式测量扭丝的转角，和传统的光杠杆法相比，结构紧凑，自动化程度高，稳定性好。通过调节三维平移台实现上、下夹持点的对中。计算机系统可实时获取试样的扭矩-转角曲线。本装置适用于各种低维材料的微扭转力学性能测试。

主权项

一种低维材料微扭转力学性能测试装置，其特征在于，该装置包括机架(1)、力传感器(16)、微扭矩传感器、扭丝转角测量组件、上夹头(7)、下夹头(5)、步进电机(4)、三维平移台(2)、丝杠螺母组件(3)、伺服控制器(17)、A/D采集卡(18)和计算机系统(19)；微扭矩传感器包括扭丝(14)、支架(8)、矩形框(10)、上扭丝固定块(15)和下扭丝固定块(9)；扭丝(14)张紧固定在支架(8)上，两端分别用上扭丝固定块(15)和下扭丝固定块(9)压紧，矩形框(10)悬挂固定于扭丝(14)的中部；微扭矩传感器的支架(8)通过力传感器(16)悬挂固定在机架(1)的上端，上夹头(7)采用扣件的方式连接在矩形框(10)的下端，下夹头(5)安装在步进电机(4)的主轴上，上夹头(7)与下夹头(5)用于夹持试样(6)，步进电机(4)安放在三维平移台(2)上，三维平移台(2)安装在丝杠螺母组件(3)上，丝杠螺母组件(3)固定在机架(1)的底部；所述的伺服控制器(17)与步进电机(4)电连接；A/D采集卡(18)用于对扭丝(14)转角和轴向拉力的数据采集，伺服控制器(17)和A/D采集卡(18)均与计算机系统(19)电连接；扭丝转角测量组件由一维平移台(11)、光电位移传感器(12)和光靶(13)组成，一维平移台(11)安装在机架(1)的侧面支板上，光电位移传感器(12)安放在一维平移台(11)上，光靶(13)固定在矩形框(10)和扭丝(14)的连接处，并和扭丝(14)保持在同一平面，并且光靶(13)对着光电位移传感器(12)的出光口，光电位移传感器(12)的发射光束A打在光靶(13)上。