[实用新型]力磁耦合加载的材料拉伸/压缩力学性能原位测试平台

摘要

本实用新型涉及一种力磁耦合加载的材料拉伸/压缩力学性能原位测试平台，属于光机电一体化的精密科学仪器。由精密驱动及传动单元、信号检测及控制单元、磁场施加单元、装夹、连接及支撑单元组成。其中精密驱动及传动单元由双输出轴直流伺服电机提供动力输出，并由两级大减速比蜗轮蜗杆机构和精密滚珠丝杠机构进行动力传递；信号检测及控制单元由精密位移传感器及精密拉压力传感器组成；磁场施加单元由铁芯支撑架、铁芯及通电线圈组成；装夹、连接及支撑单元由夹具组件等组成。优点在于：可集成到光学显微系统中，在力磁耦合环境下对试件进行原位微纳米拉伸/压缩力学性能测试，可对材料的微观变形、损伤与断裂过程进行原位监测。

主权项

一种力磁耦合加载的材料拉伸/压缩力学性能原位测试平台，其特征在于：包括精密驱动及传动单元，信号检测及控制单元，磁场施加单元，装夹、连接及支撑单元；所述精密驱动及传动单元是：双输出轴直流伺服电机（3）轴两端分别通过弹性联轴器Ⅰ、Ⅱ（40、2）与一级蜗杆轴Ⅰ、Ⅱ（41、37）连接并提供动力输出，经过一、二级蜗轮蜗杆传动副的动力传递，动力分别传至精密左旋滚珠丝杠（45）和精密右旋滚珠丝杠（27）处，通过光杠Ⅰ、Ⅱ（16、38）的导向作用，进一步由丝杠螺母Ⅰ、Ⅱ（50、27）输出双向的精密直线位移；所述信号检测及控制单元包括精密位移传感器（20）和精密拉压力传感器（10），该精密位移传感器（20）的前端弹性探头与丝杠螺母支撑座Ⅰ（8）的凹槽相接触，精密位移传感器（20）的主体部分通过调节螺钉Ⅱ（23）与位移传感器基座（24）间隙配合；精密拉压力传感器（10）两端分别与力传感器固定挡块（12）和力传感器基座（9）相连；精密位移传感器（20）前端弹性探头的伸缩方向、精密拉压力传感器（10）的受力方向与标准试件（47）在载荷作用下的伸缩方向相同；所述磁场施加单元由铁芯支撑架Ⅰ、Ⅱ（5、21）、铁芯Ⅰ、Ⅱ（6、22）以及线圈Ⅰ、Ⅱ（48、49）组成，所述线圈Ⅰ、Ⅱ（48、49）分别缠绕在铁芯Ⅰ、Ⅱ（6、22）上，并在通电之后产生电磁场，铁芯起到增强电磁场的作用；所述装夹、连接及支撑单元包括标准试件夹具Ⅰ、Ⅱ（17、25）、夹具压板Ⅰ、Ⅱ（7、4）及标准试件（47），该标准试件（47）安装在标准试件夹具Ⅰ、Ⅱ（17、25）中，并通过旋紧调节螺钉Ⅰ（19）将夹具压板Ⅰ、Ⅱ（7、4）、标准试件（47）及标准试件夹具Ⅰ、Ⅱ（17、25）三者压紧。