[发明专利]一种自动化的可定制的高灵敏度应变-应力曲线测试装置

说明书

本发明提供了一种自动化的可定制的高灵敏度应变‑应力曲线测试装置，属于实验设备技术领域。该应变‑应力曲线测试装置包括机械传动装置、压力检测装置及数据采集处理系统，待测试物置于压力检测装置上，机械传动装置的活动端与待测试物接触，机械传动装置用于控制待测试物的压缩程度和压缩待测试物的速度；压力检测装置用于检测测试过程的压力信息，机械传动装置和压力检测装置均与数据采集系统相连，实现数据的同步采集和传输，数据采集系统每隔一定时间，将获得的待测试物的压缩位移及压力信息进行处理，并绘制图像，输出结果。本发明的所需样品量少，测试精度高，易于定制，有助于及时反馈、指导改进合成与制备过程，以缩短研究周期。

技术领域

本发明发明属于实验设备技术领域，尤其是一种自动化的可定制的高灵敏度应变-应力曲线测试装置。其允许用户根据实验需要定制不同测量范围、测量速度、测量灵敏度的仪器。更重要的是可以迅速组装，成本低廉，并且该方法所需测试样品量少，有助于及时反馈、指导改进合成与制备过程，以缩短研究周期。

背景技术

仪器设备在科研中起着至关重要的作用，近年来，科学技术的飞速发展无一不是伴随着高精尖先进仪器的极大进步，尤其在材料领域，扫描电子显微镜与透射电子显微镜的巨大发展与广泛应用，使得诸多新型纳米材料得以发明、发现并对其结构进行表征。而对于材料宏观的机械性能同样重要，其中，应力-应变曲线可以详细地描绘材料的压缩、拉伸、弹性等机械性能，对于材料的力学性能测定是不可或缺的。新型炭材料宏观体如石墨烯气凝胶、组装体、泡沫炭等具有超轻、超弹、超强等独特性能，其力学性能测定尤为重要，其相关研究结果已经在ACS Nano，Chemistry of Materials等国际知名期刊上发表。已报道的大多数实验中所用的力学性能测试仪器为“万能试验机”，但该仪器主要针对体量较大的金属和塑料等材料的测试，对于近年的研究热点如新颖的石墨烯组装体、炭泡沫和其他泡沫材料而言并不适用。而且，万能试验机体积庞大、十分笨重、价格昂贵，许多科研机构和高校并不配备该仪器，使得在科学研究中无法对所合成材料的机械性能进行及时的测量、描绘以及评判，严重影响科学研究的进展。

发明内容

为了解决上述问题，本发明发明提供了一种自动化的可定制的高灵敏度应变-应力曲线测试装置，其允许根据实验需要定制不同测量范围、测量速度和测量灵敏度的仪器。更重要的是可以迅速组装，成本低廉，从而促进科研实验的顺利展开，加快研究进展。

本发明的技术方案：

一种自动化的可定制的高灵敏度应变-应力曲线测试装置，包括机械传动装置、压力检测装置及数据采集系统；待测试物置于压力检测装置上，机械传动装置的活动端与待测试物接触，机械传动装置用于控制待测试物的压缩程度和压缩待测试物的速度；机械传动装置和压力检测装置配合，压力检测装置用于检测测试过程的压力信息，机械传动装置和压力检测装置均与数据采集系统相连，实现数据的同步采集和传输，数据采集系统每隔一定时间，将获得的待测试物的压缩位移及压力信息进行处理，并绘制图像，输出结果。

所述的机械传动装置是浸渍镀膜提拉仪、液体注射泵或轴丝杆电机。

所述的压力检测装置是电子秤或压力传感器。

所述的数据采集系统是计算机或单片机。

所述的压力检测装置与数据采集装置之间用RS232接口线、RS232转USB线或RS232转PCI-E卡连接。

所述的待测试物包括石墨烯组装体、石墨烯纳米带组装体、炭泡沫或泡沫、各种炭气凝胶、硅凝胶等材料以及各种柔性材料和传感器件。

本发明的有益效果：一种自动化的可定制的高灵敏度应变-应力曲线测试装置，其允许用户根据实验需要定制不同测量范围、测量速度、测量灵敏度的仪器，更重要的是可以迅速组装，成本低廉，并且该方法所需测试样品量少，有助于及时反馈、指导改进合成与制备过程，以缩短研究周期。

附图说明