(19)中华人民共和国国家知识产权局
(12)发明专利申请
(10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请号 201910317431.3
(22)申请日 2019.04.12
(71)申请人 金华职业技术学院
地址 321000 浙江省金华市婺城区婺州街
1188号
(72)发明人 郭强 索奕双 张向平
(51)Int.Cl.
G01L 5/00(2006.01)
(54)发明名称一种高精度应力测量装置(57)摘要本发明涉及新材料研发领域，一种高精度应力测量装置，包括外框架、弹性连接元件I、移动块I、弹性连接元件II、弹性连接元件III、移动块II、弹性连接元件IV、位移传感器、力学传感器、样品台I、样品、样品台II、致动器连接块、压电致动器I、压电致动器II、压电致动器III和计算机，具有特殊的基于压电致动器的结构，集成了力学传感器及位移传感器，用于高精度地测量材料样品所受应力，能够对样品施加单方向的应力并快速测量样品上的受力，能够结合力学和位移信息来快速测量施加到样品上的力，对样品施加高均匀性的单方向的应力，并能够快速并准确地测量样品的受力， 测量过程简单。权利要求书1页 说明书5页 附图3页CN 110044531 A 2019.07.23
C N 110044531
A
权 利 要 求 书1/1页CN 110044531 A
1.一种高精度应力测量装置，包括外框架(1)、弹性连接元件I(2)、移动块I(3)、弹性连接元件II(4)、弹性连接元件III(5)、移动块II(6)、弹性连接元件IV(7)、位移传感器(8)、力学传感器(9)、样品台I(10)、样品(11)、样品台II(12)、致动器连接块(13)、压电致动器I (14)、压电致动器II(15)、压电致动器III(16)、电缆和计算机，xyz为三维空间坐标系，
其特征是：外框架(1)、弹性连接元件I(2)、移动块I(3)、弹性连接元件II(4)、弹性连接元件III(5)、移动块II(6)和弹性连接元件IV(7)由若干种金属材料加工成型为一体，弹性连接元件I(2)、移动块I(3)、弹性连接元件II(4)、弹性连接元件III(5)、移动块II(6)和弹性连接元件IV(7)沿x正方向依次排列，弹性连接元件I(2)、弹性连接元件II(4)、弹性连接元件III(5)和弹性连接元件IV(7)均为长条形片状，移动块I(3)是通过弹性连接元件I(2)和弹性连接元件II(4)连接到外框架(1)的，移动块II(6)是通过弹性连接元件III(5)和弹性连接元件IV(7)连接到外框架(1)的，使得移动块I(3)和移动块II(6)能够相对于外框架(1)移动，弹性连接元件I(2)和弹性连接元件II(4)将移动块I(3)的运动限制在x方向，移动块I(3)与弹性连接元件I(2)连接的一端的下侧具有一个凸起部；连接元件III(5)和弹性连接元件IV(7)将移动块II(6)的运动限制在x方向；样品台I(10)和样品台II(12)分别固定于移动块I(3)和移动块II(6)上，样品(11)为长条薄片状，样品(11)的两端分别通过环氧树脂固定于样品台I(10)和样品台II(12)上；致动器连接块(13)位于外框架(1)内的一侧且与外框架(1)无接触，压电致动器I(14)、压电致动器II(15)和压电致动器III(16)均为伸缩方向沿x的长条形压电陶瓷致动器、且均具有起始端和末端，压电致动器I(14)的起始端连接于外框架(1)、末端连接于致动器连接块(13)，压电致动器III(16)的起始端连接于外框架(1)、末端连接于致动器连接块(13)，压电致动器II(15)的起始端连接于移动块I(3)下侧的凸起部、末端连接于致动器连接块(13)；位移传感器(8)位于移动块I(3)与移动块II(6)之间，用于测量移动块I(3)与移动块II(6)之间的相对位移，位移传感器(8)位于样品(11)下方且与样品(11)无接触；力学传感器(9)位于移动块II(6)的x正方向一侧，用于测量移动块II(6)受到的力，位移传感器(8)和力学传感器(9)均通过电缆连接计算机。
2.根据权利要求1所述的一种高精度应力测量装置，其特征是：弹性连接元件I(2)和弹性连接元件II(4)的尺寸均是长度为20毫米、宽度为0.8毫米、弹性系数为8牛/微米，弹性连接元件III(5)和弹性连接元件IV(7)的尺寸均是长度为20毫米、宽度为2毫米、弹性系数为20牛/微米。
3.根据权利要求1所述的一种高精度应力测量装置，其特征是：位移传感器(8)和力学传感器(9)均为电容式传感器。
4.根据权利要求1所述的一种高精度应力测量装置，其特征是：样品(11)典型尺寸长为12毫米、宽为2毫米、厚为0.2毫米。
5.根据权利要求1所述的一种高精度应力测量装置，其特征是：致动器连接块(13)由高刚性的碳钢材料制成。
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