专利名称：拉压应力应变检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及的是一种金属应力检测技术领域的装置，具体是一种拉压应力应 变检测装置。
背景技术：
现有物理实验中缺少一种能够在拉压过程中对金属物理性质的实验器械，无法实 现对金属的拉压特性的精确测定。经过对现有技术的检索发现，中国专利号ZL200820037371. 7记载了一种叠铆拉 力测量装置，其设有一底座，在底座一侧设置有一下永磁吸盘，在另一侧设置有一手动升降 装置，此装置包括丝杆、丝杆手轮和升降平台及两根导柱，在升降平台的一端有一电子拉力 表与其相连，与拉力表拉杆相连的是一上永磁吸盘，但是该技术仅有单一的拉力测量功能， 没有压力检测功能，同时只能显示受拉样品的拉力值而没有对受拉样品的微观变化的检 测。
实用新型内容本实用新型针对现有技术存在的上述不足，提供一种拉压应力应变检测装置，能 够通过一次动作检测金属在多个方向上的应力特性，且检测结果的进度与现有技术相比有 所提高。本实用新型是通过以下技术方案实现的，本实用新型包括机架、力传递螺杆、立 柱、两个运动机构、若干应变片、力传感器、四端法电阻盒和控制器，其中力传递螺杆和立 柱分别固定设置于机架的上平面并与第一运动机构的上平面竖直连接，力传感器位于第二 运动机构下方并固定设置于机架中央，第一运动机构与第二运动机构相对设置于待测金属 的上下两侧，若干应变片固定设置于待测金属的外表面并与四端法电阻盒相连接，力传感 器的输出端和四端法电阻盒的输出端分别连接至控制器。所述的运动机构包括活动块、导轨和夹紧平台，其中活动块的一侧与导轨活动 连接，另一侧与力传递螺杆以及立柱或与力传感器相连接，夹紧平台与导轨固定连接并与 待测金属的上端面或下端面相接触。实验时开启稳压电源、力显示控制仪、计算机电源，调节力显示控制仪待测初始状 态，计算机处在LabCorder数据采集平台。根据金属样品电阻应变片的桥臂数在四端法电 阻盒接成电桥电路，正确连接力传感器等器件线路，转动手动轮使力传递螺杆向上或向下 对金属样品施加拉或压力，力显示控制仪显示拉或压力值，金属样品中的电阻应变片输出 一个ΔU，在计算机LabCorder数据采集平台上采集到有一个力就有一个AU，这样可以根 据虎克定律算出σ和ε。为了使电阻应变片不受温度变化影响在四端法电阻盒中加入温度补偿电阻在实 验中对温度的影响减少到最小。力显示控制仪经过A/D转换通过RS232 口与应变片的信号 一起输入到计算机采集和数据处理画出力与应力应变之间完整的曲线，从而计算出各种金属样品的杨氏模量Ε。
图1为本实用新型结构示意图。
具体实施方式
下面对本实用新型的实施例作详细说明，本实施例在以本实用新型技术方案为前提下进行实施，给出了详细的实施方式和具体的操作过程，但本实用新型的保护范围不限 于下述的实施例。如图1所示，本实施例包括机架1、力传递螺杆2、立柱3、第一运动机构4、第二运 动机构5、若干应变片6、力传感器7、四端法电阻盒8和控制器9，其中力传递螺杆2和立 柱3分别固定设置于机架1的上平面并与第一运动机构4的上平面竖直连接，力传感器7 位于第二运动机构5下方并固定设置于机架1中央，第一运动机构4与第二运动机构5相 对设置于待测金属的上下两侧，若干应变片6固定设置于待测金属的外表面并与四端法电 阻盒8相连接，力传感器7的输出端和四端法电阻盒8的输出端分别连接至控制器9。所述的第一运动机构4或第二运动机构5包括活动块10、导轨11和夹紧平台12， 其中活动块10的一侧与导轨11活动连接，另一侧与力传递螺杆2以及立柱3或与力传感 器7相连接，夹紧平台12与导轨11固定连接并与待测金属的上端面或下端面相接触。所述的力传递螺杆2上设有手动轮13。所述的力传感器7为S形结构的力传感器7，其输出信号输入到力显示控制仪14 通过RS232 口输入到控制器9。所述的控制器9包括力显示控制仪14和计算机15，其中力显示控制仪14与力 传感器7的输出端相连接，计算机15分别与力显示控制仪14和四端法电阻盒8相连接，通 过力显示控制仪14显示出拉或压力的大小。长度为L，截面积为A的金属样品受到P的拉 或压力发生微应变AL，根据力学中的虎克定律σ =Ρ/Α与ε = AL/L是成正比的，SP σ =E ε，其中E是金属样品的杨氏模量。
权利要求一种拉压应力应变检测装置，其特征在于，包括机架、力传递螺杆、立柱、第一运动机构、第二运动机构、若干应变片、力传感器、四端法电阻盒和控制器，其中力传递螺杆和立柱分别固定设置于机架的上平面并与第一运动机构的上平面竖直连接，力传感器位于第二运动机构下方并固定设置于机架中央，第一运动机构与第二运动机构相对设置于待测金属的上下两侧，若干应变片固定设置于待测金属的外表面并与四端法电阻盒相连接，力传感器的输出端和四端法电阻盒的输出端分别连接至控制器。
2.根据权利要求1所述的拉压应力应变检测装置，其特征是，所述的第一运动机构或 第二运动机构包括活动块、导轨和夹紧平台，其中活动块的一侧与导轨活动连接，另一 侧与力传递螺杆以及立柱或与力传感器相连接，夹紧平台与导轨固定连接并与待测金属的 上端面或下端面相接触。
3.根据权利要求1所述的拉压应力应变检测装置，其特征是，所述的力传递螺杆上设 有手动轮。
4.根据权利要求1所述的拉压应力应变检测装置，其特征是，所述的力传感器为S形结 构的力传感器，其输出信号输入到力显示控制仪通过RS232 口输入到控制器。
5.根据权利要求1所述的拉压应力应变检测装置，其特征是，所述的控制器包括力显 示控制仪和计算机，其中力显示控制仪与力传感器的输出端相连接，计算机分别与力显示 控制仪和四端法电阻盒相连接。
专利摘要一种金属应力检测技术领域的拉压应力应变检测装置，包括机架、力传递螺杆、立柱、第一运动机构、第二运动机构、若干应变片、力传感器、四端法电阻盒和控制器，其中力传递螺杆和立柱分别固定设置于机架的上平面并与第一运动机构的上平面竖直连接，力传感器位于第二运动机构下方并固定设置于机架中央，第一运动机构与第二运动机构相对设置于待测金属的上下两侧，若干应变片固定设置于待测金属的外表面并与四端法电阻盒相连接，力传感器的输出端和四端法电阻盒的输出端分别连接至控制器。本实用新型能够通过一次动作检测金属在多个方向上的应力特性，且检测结果的进度与现有技术相比有所提高。
文档编号G01N3/08GK201555769SQ20092031796
公开日2010年8月18日 申请日期2009年12月21日 优先权日2009年12月21日
发明者夏樟根, 朱莲根, 王锦辉 申请人:上海交通大学
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