[发明专利]光测加载装置

说明书

技术领域

本发明涉及形变测量领域，特别地，涉及种用于测量材料高温力学性能的光测加载装置。

背景技术

在光测力学试验中，为测量试验件在空气中不同温度下的力学性能、蠕变特性，需要对试验件同时施加热和力载荷，还需要测量激光束以适当的角度从上下左右四个方向入射到试验件表面，以保证衍射的光束能正确形成干涉场，并且沿水平方向返回后汇聚于成像系统。光测加载装置用于光测高温力学性能及蠕变特性的试验中对试验件同时施加热、力载荷。现有技术中通过蜗轮及蜗杆将力载荷传递至试验件，并采用手动加载或者步进电机驱动方式来施加力载荷。

现有技术中采用手动加载方式施加力载荷将导致加载精度不高，力载荷波动难以稳定;如采用步进电机驱动的方式施加力载荷，虽然力载荷稳定，但装置结构复杂，成本增加，且要增加冷却装置以保证试验件加热时电机工作不受影响。

现有技术的测力传感器易受到热对流影响，需要对其进行强制冷却才能保证测力传感器的稳定工作。且现有技术的加热装置没有可以调节加热炉倾斜角度的设计，加热装置容易靠、碰到加载杆或者试验件，容易造成试验件加热不均匀、产生多余的作用力以及碰到试验件而改变激光束的入射角度。

发明内容

本发明目的在于提供一种光测加载装置，该光测加载装置结构简单、加载精度高且调节方便，以解决现有的加载装置在保证加载精度的前提下结构过于复杂的技术问题。

为实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：

一种光测加载装置，包括框架结构，框架结构上设有力载荷施加模块，力载荷施加模块连接有用于夹持待测试验件的夹持模块，夹持模块的外部还设有加热模块以对待测试验件进行加热，力载荷施加模块包括杠杆，杠杆通过杠杆支架固定于框架结构上，杠杆的一端设有配重块，杠杆的另一端设有加载单元，杠杆上还设有一能在杠杆上移动并定位的加载杆，加载杆与夹持模块的一端连接，夹持模块的另一端还设有用于测量施加在夹持模块上的力载荷的测力传感器。

进一步地，杠杆上设有多个开孔，加载杆经一加载杆支架固定于设于杠杆上的不同位置上的开孔上，通过调节加载杆支架的位置来按比例在夹持模块上施加加载单元施加的力载荷。

进一步地，夹持模块包括上接头及下接头，待测试验件一端与上接头连接，另一端与下接头连接，上接头与加载杆连接以传递施加于待测试验件上的拉力载荷、压力载荷或者弯曲载荷，下接头将施加的力载荷传递至测力传感器。

进一步地，框架结构包括位于下端的底支撑板及位于上端的顶支撑板，底支撑板与顶支撑板之间经多个平行设置的立柱连接，杠杆支架固定于顶支撑板上，加载杆贯穿顶支撑板并与立柱平行，底支撑板的下方设有多个支撑调节座，通过调节多个支撑调节座的高度来调节框架结构的高度及俯仰角度。

进一步地，加载杆上设有多道平行间隔设置准直板，准直板限定于位于底支撑板与顶支撑板之间的多个平行设置的立柱形成的约束空间内以保证加载杆上的力载荷方向。

进一步地，加热模块位于底支撑板与顶支撑板之间的空间内，加热模块包括加热炉及用于支撑加热炉的加热炉支撑板，加热炉支撑板设于底支撑板的上方且加热炉支撑板的方位可调，夹持模块位于加热炉内。

进一步地，加热炉上设有便于激光束入射并射出的“十”字形窗口。

进一步地，测力传感器位于底支撑板的下方，且测力传感器与底支撑板之间设有一散热块，测力传感器经散热块及一辅助杆连接至夹持模块。

进一步地，底支撑板的下方固定设有一U形连接块，散热块及测力传感器位于U形连接块与底支撑饭形成的空间区域内。

进一步地，加载单元包括吊钩及与吊钩连接的托盘，吊钩经设于杠杆上的开孔与杠杆连接。

本发明具有以下有益效果：

1、本发明光测加载装置的力载荷施加模块采用杠杆的结构，通过调节加载杆在杠杆上的位置，以方便经加载杆施加多种比例的压力和拉力载荷给夹持模块，即可通过加载单元施加较小的负载而对夹持模块施加较大的力载荷，本发明光测加载装置不仅结构简单、紧凑，而且调带方便，加载灵活，通用性好，并且避免了传统的步进电机驱动的方式施加力载荷时需要增添冷却装置的麻烦，通过控制加载杆的位置，亦可保证施加力载荷的精度。

2、本发明光测加载装置的框架结构中的底支撑板的下方设有多个支撑调节座，通过调节多个支撑调节座的高度，即可实现整个光测加载装置的倾斜角度的调节，以保证激光束的入射及射出方向;本发明加热炉支撑板设于底支撑板上且方位可调，避免了加热炉接触或者压碰加载杆而产生多余的力载荷，从而保证了力载荷加载的精度。