[发明专利]一种球盘式摩擦电测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及摩擦带电测量技术领域，具体地，涉及一种球盘式摩擦电测量装置。

背景技术

摩擦带电已被人们广泛接受，尤其在风沙环境力学研究中，摩擦带电已经被学者承认为一种沙粒起电机理。

然而，圆球与转盘摩擦后产生电荷的主要影响因素是什么，带电量的主要规律是什么，因受测量仪器的制约目前没有统一的结果，因为，没有测量球盘式摩擦带电的仪器。

在实现本发明的过程中，发明人发现现有技术中无法测量球盘式摩擦带电量等缺陷。 

发明内容

本发明的目的在于，针对上述问题，提出一种球盘式摩擦电测量装置，以实现能够测量球盘摩擦带电量、且测量精度高和应用范围广的优点。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案是：一种球盘式摩擦电测量装置，包括密闭容器，设在所述密闭容器外部的电荷仪、伺服电机控制器、和通过进气阀连通至密闭容器内部的氮气瓶，以及，

设在所述密闭容器内部、且与伺服电机控制器电连接的动力机构，并行安装在所述动力机构上方的法拉第筒支架和水平移动机构，安装在所述法拉第筒支架上方、且与电荷仪电连接的法拉第筒，竖直安装在所述水平移动机构上方的竖直移动机构，水平设置、且与所述竖直移动机构配合安装的压头支架，和安装在所述压头支架左端下方的压头机构。

进一步地，所述密闭容器，主要包括经过胶粘加工得到、且用于观测密闭容器内部状况的玻璃柜，安装在所述玻璃柜的壁面、且用于控制玻璃柜内部气体成分的进气阀和排气阀，以及粘贴在所述玻璃柜内壁面、且用于屏蔽外电场的铁纱。

进一步地，所述动力机构，包括伺服电机和支撑腿，通过联轴器安装在所述伺服电机上方的旋转组件，以及通过套筒安装在所述旋转组件和支撑腿之间的支撑组件；所述伺服电机驱动联轴器，通过联轴器传动，带动旋转组件连续转动。

进一步地，所述旋转组件，包括竖直设置、且通过联轴器与所述伺服电机的驱动端连接的轴，以及水平设置在所述轴上端的旋转盘。

进一步地，所述支撑组件，包括水平设置在所述支撑腿上端的第三支撑板，位于所述第三支撑板的上方、且通过六个套在螺柱上的套筒支撑并水平安装的第二支撑板，位于所述第二支撑板的上方、且通过四个套在螺柱上的套筒支撑并水平安装的第一支撑板，在第一支撑板中心处加工的轴承座上安装有角接触球轴承，以及在第二支撑板上与第一支撑板相对应的位置处加工的轴承座上安装有深沟球轴承；所述伺服电机固定安装在第三支撑板的下方；所述法拉第筒支架的底部，通过螺栓固定设置在第一支撑板上。

进一步地，在所述角接触球轴承和深沟球轴承上，分别设有用于防尘的轴承端盖。

进一步地，所述压头机构，包括竖直设置的压头筒，在所述压头筒内部放置有模具弹簧，在所述压头筒的中空筒口处安装有位于模具弹簧下端的压头支撑杆，在所述压头筒上旋紧有用于防止压头支撑杆掉出的压头筒螺母，在所述压头筒的下端部设有试件小球、以及用于配合将试件小球夹住的压头和压头螺母；

将所述压头通过压头上的螺杆，固定在压头支撑杆上；压头向固定设置的压头筒方向压入时，将模具弹簧压紧。

进一步地，在所述压头筒的中空筒口处开设有十字槽，所述压头支撑杆上具有与十字槽相匹配的十字键，压头支撑杆的十字键和压头筒的十字槽相配合插入压头筒内部；

在所述压头筒上部设有外螺纹，压头筒通过该外螺纹固定连接在压头支架上；压头支架通过螺钉，固定设置在竖直移动机构上。

进一步地，所述竖直移动机构，包括竖直并行设置的第一至二直线滑动支撑单元，竖直设置在所述第一至二直线滑动支撑单元之间的丝杆副，通过联轴器设置在所述丝杠副下方的涡轮蜗杆减速器，以及通过联轴器设置在所述涡轮蜗杆减速器横轴输出端、且位于密闭容器外部的手轮；

所述第一至二直线滑动支撑单元具有滑台，丝杆副具有螺母座；压头支架通过螺钉固定在第一至二直线滑动支撑单元的滑台和丝杆副的螺母座上；摇动手轮，通过涡轮蜗杆减速器带动丝杆副，使压头机构上下移动；在实验前，向下移动压头机构对旋转盘施加压力，实验后升起压头机构、并将压头机构移入法拉第筒内。

进一步地，所述水平移动机构，包括水平设置的第一至二直线滑动支撑单元，水平设置在第一至二直线滑动支撑单元之间的丝杆副，以及通过联轴器设置在丝杆副右端、且位于密闭容器外部的手轮；