[发明专利]多场耦合环境下的一体化测试装置

权利要求书

1.一种多场耦合环境下的一体化测试装置，其特征在于：包括力学行为实验系统、腐蚀行为实验系统，两者相互切换实现材料在多场耦合环境下力学及腐蚀行为的测试，监测材料在多因素协同交互条件下的预期性能，

所述力学行为实验系统包括光学平台（1）、双向滚珠丝杆（2）、滚珠丝杆支撑座（3）、直线轴承（4）、左端夹具固定螺母（5）、左端活动支撑板（6）、试样左端夹具（7）、硅胶软管（8）、可编程蠕动泵（9）、腐蚀介质（10）、储液槽（11）、环境温度控制模块（12）、测试控制电脑（13）、力值数显表（14）、右端活动支撑板（15）、伺服驱动编码器（16）、右端夹具固定螺母（17）、交流伺服电机（18）、直线导轨（19）、力值传感器（20）、试样右端夹具（21）、流场方向控制模块（22）、试样（23）、流场环境模块（24）、位移传感器（25）、流场出水口（26）和流场进水口（27），

所述腐蚀行为实验系统包括电化学工作站（28），扫描电化学显微镜（SECM）测试控制系统（30）可通过所述流场环境模块（24）上的可拆卸窗口接入，实现试样（23）的宏观电化学与微区电化学行为的实时、原位监测，

所述交流伺服电机（18）采用螺栓安装于光学平台（1）上，左端活动支撑板（6）和右端活动支撑板（15）通过交流伺服电机（18）上的滑块实现往复运动；左端活动支撑板（6）和右端活动支撑板（15）均安装直线轴承（4），并通过直线轴承（4）与双向滚珠丝杆（2）进行连接；双向滚珠丝杆（2）的一端固定于滚珠丝杆支撑座（3），另一端采用联轴器连接于交流伺服电机（18）；交流伺服电机（18）与伺服驱动编码器（16）相连，并通过数据线缆将伺服驱动编码器(16）连接于测试控制电脑（13）；试样左端夹具（7）与试样右端夹具（21）分别通过左端夹具固定螺母（5）与右端夹具固定螺母(17）固定于左端活动支撑板（6）和右端活动支撑板（15）上；试样（23）利用试样左端夹具（7）与试样右端夹具（21）进行夹持；试样右端夹具（21）侧安装有力值传感器（20），实时监测试样（23）上受到的力值大小；力值传感器（20）与力值数显表（14）相连，实时显示试样（23）上受到的力值大小，并通过数据传输线反馈力值给测试控制电脑（13）；流场环境模块（24）、储液槽（11）和可编程蠕动泵（9）通过硅胶软管（8）依次连接，硅胶软管（8）贯穿可编程蠕动泵（9）；硅胶软管（8）分别与流场环境模块的流场出水口（26）、流场进水口（27）相连；储液槽（11）放置于环境温度控制模块（12）内；流场环境模块（24）上设有可拆卸窗口，能够接入电化学测试模块；流场环境模块（24）设有可更换流场方向控制模块（22），控制试样表面的流场方向；测试控制电脑（13）通过自编软件可以实时记录力值与位移值变化，进行数据分析。

2.根据权利要求1所述的多场耦合环境下的一体化测试装置，其特征在于：所述腐蚀介质（10）为模拟体液、模拟血浆、3.5%NaCl溶液或模拟海水。

3.根据权利要求1所述的多场耦合环境下的一体化测试装置，其特征在于：所述可编程蠕动泵（9）的流量速度控制范围为0-6000 mL/min。

4.根据权利要求1所述的多场耦合环境下的一体化测试装置，其特征在于：所述力值传感器（20）的测量范围为0-15 kN。

5.根据权利要求1所述的多场耦合环境下的一体化测试装置，其特征在于：所述环境温度控制模块（12）通过PID控制,控制的温度范围为0-100 ℃。

6.根据权利要求1所述的多场耦合环境下的一体化测试装置，其特征在于：所述腐蚀行为实验系统包括电化学工作站（28）、电脑（29）、扫描电化学显微镜（SECM）测试控制系统（30）、微区探针电极线（31）、工作电极电极线（32）、对电极电极线（33）、参比电极电极线（34）、微区探针（35）、对电极（36）、参比电极（37）。

7.根据权利要求6所述的多场耦合环境下的一体化测试装置，其特征在于：所述电化学工作站（28）引出工作电极电极线（32）、对电极电极线（33）及参比电极电极线（34），分别连接试样（23）、对电极（36）及参比电极（37），通过与电化学工作站（28）连接的电脑（29）可实时监测试样（23）的电化学行为；所述扫描电化学显微镜（SECM）测试控制系统（30）引出微区探针电极线（31），连接微区探针（35），通过电化学工作站（28）、电脑（29）及扫描电化学显微镜（SECM）测试控制系统（30）协同控制可实时监测试样（23）的微区电化学行为。