[发明专利]高精度仪器化压入仪系统

说明书

技术领域

本发明涉及高精度仪器领域，具体涉及一种高精度仪器化压入仪系统。

背景技术

随着表面改性材料、薄膜／涂层材料、复合材料、纳米材料等领域的快速发展，仪器化压人技术以其在表面材料科学与工程研究领域中的独特作用而越来越多地受到人们的重视。该技术通过连续同步测试和记录特定几何形状的金刚石压头压人及撤离试样过程的载荷与位移关系，提供比传统硬度试验丰富得多的能反映被测试材料力学性能的宝贵信息。通过构建精细的力学模型并借助大型有限元数值分析软件，材料的诸多基本力学性能参数如杨氏模量、屈服强度、硬化指数、断裂韧性等均可能被识别。

目前国内的仪器化压入仪从压入唯一测量原理来讲均属机架参照型压入仪，该压入仪的压头位移测不准问题依然是该类仪器硬件设计需要解决的问题。

发明内容

为了解决上述仪器化压入仪压头测量精准的问题，本发明设计了一种高精度仪器化压入仪测量系统。

本发明是通过以下技术方案来实现：

高精度仪器化压入仪系统，其特征在于：包括驱动装置与载荷测量系统、位移测量系统、计算机控制系统、数据自动处理系统、压头组件以及机架；所述的机架上设有驱动装置，该驱动装置通过计算机控制系统连接有数据自动处理系统；所述驱动装置连接有载荷测量系统，该载荷测量系统通过位移测量系统与压头组件相连接。

上述压头组件包括压杆、金刚石压头、位移传感器夹持装置及深度测量随动盘。

上述位移传感器夹持装置上固定设有深度测量随动盘，该深度测量随动盘中间设有压杆；压杆在远离位移测量系统的一端设有金刚石压头。

上述驱动装置采用型号为LAS95—025—8的音圈直线电机。

上述载荷测量系统上设有载荷传感器，该载荷传感器采用WMC微型应变式载荷传感器。

上述位移测量系统上设有位移传感器，该位移传感器采用型号为CS05的探头式电容位移传感器

本发明有益的技术效果：

本发明包括驱动装置与载荷测量系统、位移测量系统、计算机控制系统、数据自动处理系统、压头组件以及机架；所述的机架上设有驱动装置，该驱动装置通过计算机控制系统连接有数据自动处理系统；所述驱动装置连接有载荷测量系统，该载荷测量系统通过位移测量系统与压头组件相连接。其中驱动装置和载荷测量系统采取分离式的设计方案目的在于精确测量作用于压头上的试验载荷，同时避免由于驱动与载荷测量采用一体化设计所带来的载荷基础数据测量的热漂移问题。本发明可以从根本上解决目前试样参照型压人仪因试样表面在压人过程中发生小角度倾斜所导致的对压头压入试样深度的位移测不准问题。

具体实施方式

高精度仪器化压入仪系统，其特征在于：包括驱动装置与载荷测量系统、位移测量系统、计算机控制系统、数据自动处理系统、压头组件以及机架；所述的机架上设有驱动装置，该驱动装置通过计算机控制系统连接有数据自动处理系统；所述驱动装置连接有载荷测量系统，该载荷测量系统通过位移测量系统与压头组件相连接；所述压头组件包括压杆、金刚石压头、位移传感器夹持装置及深度测量随动盘；该位移传感器夹持装置上固定设有深度测量随动盘，该深度测量随动盘中间设有压杆；压杆在远离位移测量系统的一端设有金刚石压头。