[发明专利]一种编织用形状记忆合金丝的训练装置及其训练方法

权利要求书

1.一种编织用形状记忆合金丝的训练装置，其能对形状记忆合金丝进行训练，其特征在于：包括夹持系统、拉伸系统、传感控制系统以及加热与冷却系统；其中，所述夹持系统上夹持有形状记忆合金丝；所述拉伸系统位于夹持系统的一侧，形状记忆合金丝一端连接至拉伸系统，并由拉伸系统拉伸；所述传感控制系统分别和形状记忆合金丝、拉伸系统、加热与冷却系统电性连接；所述加热与冷却系统设置在形状记忆合金丝的一侧，其能对形状记忆合金丝进行加热和冷却；

所述夹持系统包括金属支撑杆、塑料地脚、尼龙滑轮以及夹具；所述金属支撑杆竖直安装于塑料地脚上，其上开设有若干开孔；所述尼龙滑轮枢接在开孔上；所述夹具固定于金属支撑杆上，其能夹持形状记忆合金丝；所述金属支撑杆设置有两根，其自上而下设置有若干个尼龙滑轮。

2.如权利要求1所述的编织用形状记忆合金丝的训练装置，其特征在于：所述拉伸系统包括机架、丝杆滑台、电机、尼龙滑块、拉杆以及轨道；其中，所述丝杆滑台安装于机架上层，其通过联轴器与电机连接，使电机驱动丝杆滑台；所述轨道安装于机架下层；所述尼龙滑块置于轨道上，并能沿轨道滑动；所述拉杆一端和丝杆滑台的一侧相抵接，通过丝杆滑台能单向驱动拉杆；所述拉杆另一端连接至尼龙滑块，使拉杆联动尼龙滑块。

3.如权利要求2所述的编织用形状记忆合金丝的训练装置，其特征在于：所述传感控制系统包括温度传感器、位移传感器、拉力传感器、数据采集装置以及上位机；所述温度传感器安装于形状记忆合金丝上；所述位移传感器安装于尼龙滑块的下方；所述拉力传感器安装于尼龙滑块上，其和形状记忆合金丝连接；所述温度传感器、位移传感器和拉力传感器分别电性连接至数据采集装置；所述数据采集装置电性连接至上位机。

4.如权利要求3所述的编织用形状记忆合金丝的训练装置，其特征在于：所述位移传感器为拉杆式直线位移传感器；所述拉力传感器为S型拉压力传感器。

5.如权利要求3所述的编织用形状记忆合金丝的训练装置，其特征在于：所述电机上连接有一电机驱动器；所述电机驱动器电性连接至上位机。

6.如权利要求1所述的编织用形状记忆合金丝的训练装置，其特征在于：所述加热与冷却系统包括可编程直流电源、半导体制冷片总成、正面风扇、背面风扇以及支撑脚；其中，所述可编程直流电源的两电极连接到形状记忆合金丝两端，并通过串行接口与上位机连接，使形状记忆合金丝通电而产生热量；所述半导体制冷片总成安装于支撑脚上，其设置在形状记忆合金丝一侧；所述正面风扇安装于半导体制冷片总成靠近形状记忆合金丝的一侧，背面风扇安装于半导体制冷片总成远离形状记忆合金丝的一侧。

7.如权利要求6所述的编织用形状记忆合金丝的训练装置，其特征在于：所述半导体制冷片总成包括冷却板、半导体制冷片以及散热板；其中，所述半导体制冷片分别和冷却板和散热板粘贴；所述冷却板上安装有所述正面风扇；所述散热板上安装有所述背面风扇；所述风扇和冷却板的连接至一继电器，所述继电器与数据采集装置连接。

8.一种采用如权利要求1至7项任意一项所述的训练装置对形状记忆合金丝进行训练的方法，其特征在于：包括如下工艺步骤：

步骤1)，裁剪合适长度的形状记忆合金丝，并将形状记忆合金丝安装于训练装置上；

步骤2)，在上位机控制软件中输入每次训练拉伸的长度，恢复时的温度与次数；

步骤3)，将可编程直流电源连接在形状记忆合金丝的两端但不通电，将温度传感器安装在形状记忆合金丝上；

步骤4)，预拉伸，使电机运转带动滑台，通过拉杆带动尼龙滑块以1mm/s的速度移动直至拉力传感器示数大于0，记录电机初始位置；

步骤5)，电机继续运转带动滑台，通过拉杆带动尼龙滑块以1mm/s的速度移动，将合金丝拉伸至预定长度；

步骤6)，到达预定位置后，电机反转带动滑台回到初始位置；

步骤7)，可编程直流电源在上位机的命令下输出电流；合金丝被通电，温度上升达到奥氏体相变温度，合金丝发生收缩，带动尼龙滑块往回运动直至与滑台接触；

步骤8)，可编程直流电源停止输出电流，上位机使冷却系统的继电器通电，半导体冷却系统开始运转，半导体制冷片总成与正面风扇，背面风扇开始运转，将冷空气吹送至合金丝上，合金丝温度下降直至马氏体相变温度；

步骤9)，重复步骤5)～8)，直到达到预定的训练次数。