[发明专利]一种微颗粒强度测量仪及测量方法

权利要求书

1.一种微颗粒强度测量仪，其特征在于，包括多通道视频显微模块(1)、样品载台模块(2)、位移运动驱动模块(3)、微力信号采集模块以及仪器操作控制模块(4)；

所述样品载台模块(2)包括样品载片（8）、夹持臂(9)和第一位移平台(10)，所述夹持臂(9)用于安装样品载片(8)或固定夹持器(16)，所述第一位移平台(10)用于移动所述夹持臂(9)或固定所述夹持器(16)，并使所述夹持臂（9）或所述固定所述夹持器(16)通过X-Y-Z三轴向平移的位移驱动方式将所述样品载片（8）及样品与探针(17)对齐以便进行测量；

所述位移运动驱动模块（3）包括第二位移平台（13），所述第二位移平台（13）上设置有移动支架(14)和驱动电机(15)，微力传感器(11)安装在所述移动支架(14)上，所述驱动电机(15)带动所述微力传感器(11)以及安装在所述微力传感器(11)上的所述探针(17)或所述夹持器(16)进行移动；

所述多通道视频显微模块(1)用于观察样品的形态、确定所述样品的位置和记录测量的过程，所述样品载台模块(2)用于移动所述样品，配合所述多通道视频显微模块(1)进行样品定位并在需要时配合所述位移运动驱动模块(3)进行样品测试，所述位移运动驱动模块(3)用于驱动所述探针(17)或夹持器(16)的位移运动进而对所述样品施加外力，所述微力信号采集模块用于测量和记录所述样品发生形变过程所产生的力，所述仪器操作控制模块(4)用于根据待测量样品的特性及所需样品数据的要求控制其他模块执行不同的测量步骤，所述多通道视频显微模块(1)、所述样品载台模块(2)和所述位移运动驱动模块(3)中的可移动模块均为多轴可调系统，所述微力信号采集模块包括所述微力传感器(11)和信号采集部件，所述微力传感器(11)用于安装所述探针(17)或所述夹持器(16)并将所述样品形变产生的力信号转换成电信号，所述信号采集部件用于接收所述微力传感器(11)产生的电信号并进行处理，所述微力传感器(11)上设置有所述探针(17)或所述夹持器(16)安装点。

2.根据权利要求1所述的微颗粒强度测量仪，其特征在于，所述仪器操作模块包括硬件设备及驱动模块、仪器内部功能及应用程序模块、测量步骤及测量模式管理模块、仪器资源及运行参数管理模块和数据管理及分析模块，所述硬件设备及驱动模块用于支持驱动外部连接的硬件设备，所述仪器内部功能及应用程序模块用于分析处理测量仪的控制和操作逻辑，所述测量步骤及测量模式管理模块用于将样品测量过程分步进行实现，所述仪器资源及运行参数管理模块用于管理外部设备资源及各个测量模式所使用的操作参数集，所述数据管理及分析模块用于向用户提供分析及管理测量过程中产生的数据文件及图像文件的功能。

3.根据权利要求1所述的微颗粒强度测量仪，其特征在于，所述多通道视频显微模块(1)包括至少一个视频显微系统(5)和图像显示装置(7)，所述视频显微系统(5)用来观察及监测所述探针(17)和所述样品的调整、校验及测量过程，所述图像显示装置(7)用于显示视频显微系统(5)的输出画面。

4.根据权利要求1所述的微颗粒强度测量仪，其特征在于，所述位移运动驱动模块(3)包括第二位移平台(13)，所述第二位移平台(13)用于调整所述微力传感器(11)的起始测量位置。

5.一种微粒测量方法，采用如权利要求1-4中任一项所述的微颗粒强度测量仪，其特征在于，所述微粒测量方法包括如下步骤：

定义样品载片(8)的扫描范围及样品测量尺寸范围，将扫描范围分为多个场域；

移动所述样品载片(8)将多个所述场域依次移入显微视场中，获取视场图像，进行样品颗粒识别及筛选；

移动探针(17)并微调所述样品载片(8)或移动夹持器(16)将所述样品置于测量位置，通过移动夹持臂(9)或移动支架(14)向所述样品施加外力并记录所述样品形变过程及力信号，从而得到所述样品强度的数。