專利名稱：一種多場耦合測量系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及固體材料在多場耦合下的測量技術(shù)，特別是涉及測量固體材料的磁特性、電特性、溫度特性和機械特性的多場耦合測量系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
壓電材料、鐵電材料、電致伸縮材料、鐵磁材料、稀土超磁致伸縮功能材料、磁致伸縮復(fù)合材料、鐵磁相變材料，以及鐵電-鐵磁復(fù)合材料等構(gòu)成了最主要也是最重要的功能/智能/自適應(yīng)材料，這些功能材料具有許多優(yōu)越的性能，在現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)中得到廣泛的應(yīng)用，從電力電子、航空航天、核能工程，到機器人智能系統(tǒng)、信息存儲系統(tǒng)和智能傳感系統(tǒng)等各個領(lǐng)域中都起到了重要的作用，這些材料在使用過程中往往伴隨著力、電、熱、磁等復(fù)雜的耦合物理力學(xué)行為。所以這些材料在多場耦合條件下的功能參數(shù)和耦合性能指標是評價產(chǎn)品質(zhì)量、指導(dǎo)產(chǎn)品設(shè)計、進行產(chǎn)品改進和控制產(chǎn)品質(zhì)量的基礎(chǔ)。因此需要設(shè)計滿足力-電-磁-熱多場耦合的實驗條件，并測量多種性能參數(shù)，如矯頑力、電極化強度、磁導(dǎo)率、磁化強度、電/磁退極化等。
另一方面，近年來迅猛發(fā)展的微電子機械系統(tǒng)(MEMS)，它提出了多場耦合與細微信息結(jié)構(gòu)微動力學(xué)等科學(xué)問題。當應(yīng)力、應(yīng)變或熱與電磁行為出現(xiàn)強交互作用時，MEMS器件會發(fā)生變形、振動和失穩(wěn)，但缺乏研究耦合場下的功能材料與MEMS的動作與失效的理論方法與實驗手段。因此急需開發(fā)制備力-電-磁-熱耦合加載與自動測量系統(tǒng)，提高耦合加載的能力和增大耦合加載的范圍、提高準確度和靈敏度、拓寬頻率范圍、適用不同形狀的樣品的測試能力，滿足電場-磁場-熱場-機械應(yīng)力/應(yīng)變場耦合等復(fù)雜科學(xué)問題的研究。
現(xiàn)有技術(shù)為了創(chuàng)造出多場耦合的實驗條件，是將各種場的產(chǎn)生設(shè)備簡單的堆疊在一起，需要手工選擇和配置各種設(shè)備，安裝和拆除都很麻煩，費時費力，并且不能自動處理各種設(shè)備產(chǎn)生的數(shù)據(jù)，不能自動選擇各種場的任意耦合，準確性差，難以簡便的實現(xiàn)多場耦合的實驗條件。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種多場耦合測量系統(tǒng)，解決現(xiàn)有技術(shù)難以簡便的實現(xiàn)多場耦合的實驗條件，測量精度差，不能實現(xiàn)測量和數(shù)據(jù)分析的自動化的技術(shù)問題。
為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明提供了一種多場耦合測量系統(tǒng)，其中，包括各種場或力的產(chǎn)生設(shè)備及測量設(shè)備、監(jiān)控與采集設(shè)備、控制設(shè)備；所述場或力的產(chǎn)生設(shè)備用于產(chǎn)生實驗用的各種場或力；所述測量設(shè)備用于對所述各種場或力進行測量；所述監(jiān)控與采集設(shè)備用于，采集所述測量設(shè)備的測量信息并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并發(fā)送給所述控制設(shè)備，接收所述控制設(shè)備的控制信號并轉(zhuǎn)化為電信號后發(fā)送給所述場或力的產(chǎn)生設(shè)備；所述控制設(shè)備用于，輸出所述控制信號來控制所述場或力的產(chǎn)生設(shè)備進行各種場或力的加載，接收所述數(shù)字信號并根據(jù)所述數(shù)字信號對所述測量設(shè)備的測量信息進行計算分析。
上述的系統(tǒng)，其中，所述場或力的產(chǎn)生設(shè)備包括磁場產(chǎn)生設(shè)備、電場產(chǎn)生設(shè)備、溫度場產(chǎn)生設(shè)備和應(yīng)力加載設(shè)備；所述磁場產(chǎn)生設(shè)備包括固定的兩個磁場極頭，所述應(yīng)力加載設(shè)備包括用于夾持試件的夾頭，所述夾頭設(shè)置在所述兩個磁場極頭之間并可根據(jù)所述控制設(shè)備的控制信號進行任意角度的旋轉(zhuǎn)和移動。
上述的系統(tǒng)，其中，所述應(yīng)力加載設(shè)備通過液壓傳動將伺服電機的力傳遞到所述試件上，以節(jié)省加載力所需要的空間從而減小所述兩個磁場極頭之間的距離，并根據(jù)所述控制設(shè)備的控制信號完成對所述試件的拉伸、壓縮和三點彎試驗，以及完成對所述試件的恒力或恒位移加載實驗。
上述的系統(tǒng)，其中，所述電場產(chǎn)生設(shè)備包括函數(shù)發(fā)生器、電場電源和示波器；所述函數(shù)發(fā)生器用于根據(jù)所述控制設(shè)備的控制信號產(chǎn)生不同的函數(shù)波形并輸送到所述電場電源，所述電場電源根據(jù)所述函數(shù)波形產(chǎn)生對應(yīng)的電壓并加載到所述試件，所述示波器用于顯示所述電場電源所產(chǎn)生電壓的波形。
上述的系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度場產(chǎn)生設(shè)備包括能夠根據(jù)所述控制設(shè)備的控制信號產(chǎn)生超高頻、超低頻、中頻和低頻的熱加載電源，以及與所述熱加載電源相連接用于對所述試件進行感應(yīng)加熱的加熱套。
上述的系統(tǒng)，其中，所述測量設(shè)備包括磁場測量設(shè)備、電場測量設(shè)備、溫度測量設(shè)備和應(yīng)力測量設(shè)備。
上述的系統(tǒng)，其中，所述磁場測量設(shè)備包括用于測量磁場強度的霍爾探頭或者H型感應(yīng)線圈，所述霍爾探頭連接特斯拉計，所述H型感應(yīng)線圈連接磁通計；用于測量試件的磁感應(yīng)強度的J型感應(yīng)線圈，所述J型感應(yīng)線圈由兩個測量線圈串聯(lián)反接組成，抵消了測量線圈和試件之間空氣漏磁通的影響，所述J型感應(yīng)線圈連接磁通計。
上述的系統(tǒng)，其中，所述電場測量設(shè)備包括電荷儀；所述溫度測量設(shè)備包括紅外傳感器，用于對試件進行非接觸的溫度測量；所述應(yīng)力測量設(shè)備包括安裝在液壓回路的力傳感器，安裝在試件表面的應(yīng)變片以及與所述應(yīng)變片連接的動態(tài)應(yīng)變儀。
上述的系統(tǒng)，其中，所述控制設(shè)備根據(jù)所述測量信息計算分析得出試件在不同場或力的條件下的性能曲線和性能參數(shù)，并根據(jù)需要輸出相關(guān)格式的數(shù)據(jù)文件并打印。
上述的系統(tǒng)，其中，所述性能曲線包括磁滯回線、電滯回線、退磁曲線和/或應(yīng)力應(yīng)變曲線；所述性能參數(shù)包括彈性模量、電飽和極化強度、退極化強度、矯頑場、介電常數(shù)、壓電常數(shù)；磁場強度、磁感應(yīng)強度、飽和磁極化強度、退磁化強度、矯頑場、磁化常數(shù)和/或壓磁常數(shù)。
上述的系統(tǒng)，其中，所述監(jiān)控與采集設(shè)備包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換卡和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換卡。
本發(fā)明的優(yōu)點在于1)測量精確。本發(fā)明采用了大量的精確測量設(shè)備和控制設(shè)備，比如力傳感器、電荷儀、霍爾探頭、紅外傳感器、動態(tài)應(yīng)變儀、光學(xué)測量系統(tǒng)等等，能夠得到精確的測量信號，并通過計算機的高精度控制，能夠根據(jù)用戶的選擇精確的加載各種場或力。
2)結(jié)構(gòu)緊湊。本發(fā)明通過液壓傳動，完成對試件的拉伸、壓縮和三點彎試驗，并且還可以通過不同加載方式完成對試件的恒力和恒位移加載，因為液壓傳動使得應(yīng)力加載設(shè)備的控制和操作部分都遠離磁場空間，力的加載通過液壓傳遞到試件上，大大節(jié)省了加載應(yīng)力所需占用的空間，使得磁場兩極頭之間的距離可以設(shè)置的更小，從而可以產(chǎn)生更大的磁場。
3)自動控制。本發(fā)明通過計算機根據(jù)事前存儲的程序進行測量控制，在工作過程中，可以兩兩耦合控制、三者耦合控制、或者四者耦合，用戶只需在計算機中進行相關(guān)設(shè)定即可，使用操所都相當方便，無需用戶手動配置各種硬件設(shè)備，并且計算機自動根據(jù)測量數(shù)據(jù)完成試件材料的性能曲線和性能參數(shù)的計算，各種計算結(jié)果可以顯示或輸出，讓人一目了然，完全實現(xiàn)了測量和計算過程的自動化，大大提高了工作效率，是進行類似多場耦合試驗所不可多得的自動化試驗設(shè)備。
4)控制裝置可以根據(jù)預(yù)先的設(shè)定加載不同波形的電場電壓，可以選擇不同波形的電場電壓進行試驗，也可以根據(jù)需要選擇不同的溫度場、磁場、和拉、伸、扭、轉(zhuǎn)等各種應(yīng)力，增加了試驗設(shè)備的功能選擇。


圖1為本發(fā)明多場耦合測量系統(tǒng)的測量部分的結(jié)構(gòu)圖；圖2為本發(fā)明多場耦合測量系統(tǒng)的控制部分的結(jié)構(gòu)圖；圖3A至圖3D為本發(fā)明力學(xué)實驗機分別實現(xiàn)壓、拉、恒位移、扭時的結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式
本發(fā)明提供的多場耦合測量系統(tǒng)，是可以進行力-電-磁-熱耦合加載與測量的系統(tǒng)，力-電-磁-熱四種場既可以兩-兩耦合，也可以三者或者四者互相耦合，還也可以單獨在一個場下測量試件的特性，并且可以自動完成各種場的動態(tài)加載和測量，并根據(jù)測量的基本數(shù)據(jù)計算出材料的性能曲線和各種參數(shù)。
圖1為本發(fā)明多場耦合測量系統(tǒng)的測量部分的結(jié)構(gòu)圖，本發(fā)明的力-電-磁-熱耦合加載與測量系統(tǒng)主要包括以下幾個部分磁場產(chǎn)生設(shè)備主體設(shè)備為電磁鐵，如圖1所示，通過高精度磁場電源提供勵磁電流，從而在兩個磁場極頭103之間產(chǎn)生所需要加載的磁場，在測量過程中自動補償兩極頭磁吸力對試件的影響，保持極間距不發(fā)生變化。本發(fā)明中的電磁鐵在極間距為100mm的情況下，最大磁場達4.3T。
磁場測量設(shè)備有霍爾探頭107和感應(yīng)線圈108，分別與特斯拉計和磁通計連接。磁感應(yīng)強度測量設(shè)備為感應(yīng)線圈122(J線圈)，J線圈與磁通計連接，特斯拉計和磁通計的輸出端與A/D卡相接，模擬信號轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后送到計算機采集。J線圈由兩個測量線圈串聯(lián)反接組成，抵消了測量線圈和試件之間空氣漏磁通的影響。
應(yīng)力加載設(shè)備如圖1所示，力學(xué)實驗機101設(shè)置在兩個磁場極頭103之間，力學(xué)實驗機101上對稱設(shè)置有兩個絕緣件121，絕緣件121上設(shè)置有電極120，試件110夾持在兩個電極120之間。力學(xué)實驗機101能夠在兩個磁場極頭103之間對試件110進行壓、拉、恒位移、扭、彎等各種試驗操作。
應(yīng)力加載設(shè)備采用伺服電機和液壓驅(qū)動系統(tǒng)實現(xiàn)兩軸液壓無級機械加載。應(yīng)力加載設(shè)備的控制操作設(shè)備遠離磁場空間，力的加載通過液壓傳遞到試件上，大大節(jié)省了力加載空間，能夠使得磁場兩極頭之間的距離變小，為獲得較大的加載磁場創(chuàng)造了條件。本發(fā)明通過計算機的高精度控制，驅(qū)動伺服電機，完成對試件的拉伸、壓縮和三點彎試驗，并且還可以通過不同加載方式完成對試件的恒力和恒位移加載。
應(yīng)力和位移的測量設(shè)備設(shè)置在力學(xué)實驗機101上的位移測量機構(gòu)112連接光學(xué)測量系統(tǒng)113，用于測量位移；粘貼在試件110表面的應(yīng)變片111連接動態(tài)應(yīng)變儀119(如圖2中所示)，應(yīng)變儀獲得的測量信號經(jīng)A/D卡轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號后送計算機。通過安裝在液壓回路的力傳感器105測量應(yīng)力，力傳感器105的量程可選擇為3000公斤力(精度0.1公斤力)或者量程300公斤力(精度0.01公斤力)。
電場的產(chǎn)生設(shè)備如圖1所示，電場電源102連接函數(shù)發(fā)生器117和示波器118。函數(shù)發(fā)生器117用于根據(jù)計算機的控制信號產(chǎn)生不同的函數(shù)波形并輸送到電場電源102，電場電源102根據(jù)所述函數(shù)波形產(chǎn)生對應(yīng)的電壓并加載到對稱的兩個電極120，示波器118用于顯示電場電源102所產(chǎn)生電壓的波形。電場對試件的加載比較容易實現(xiàn)，電場電源102的穩(wěn)定性和精度決定了電場的穩(wěn)定性和精度。電場電源102可以為高、中、低壓電源，電場電源102輸出波形可以為正弦、矩形、梯形和/或三角形。
電荷儀106連接兩個電極120用于進行電場測量。
溫度場的加載設(shè)備在試件110周圍用感應(yīng)加熱套并連接熱加載電源104，電源104可采用高頻、中頻或低頻來進行感應(yīng)加熱，使試件110的溫度可選擇為室溫到250℃之間的任意溫度。在試件110周圍放置紅外傳感器109，進行非接觸的溫度測量，隨時將溫度場信號采集反饋給計算機，由計算機進行溫度控制，維持溫度場的穩(wěn)定。
圖2為本發(fā)明多場耦合測量系統(tǒng)的控制部分的結(jié)構(gòu)圖。如圖2所示，監(jiān)控與采集設(shè)備包括A/D卡(模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換卡)201和D/A卡(數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換卡)202。A/D卡201采集測量設(shè)備的測量信息并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并發(fā)送給計算機300，其中A/D卡201連接力傳感器105、電荷儀106、霍爾探頭107、感應(yīng)線圈108、紅外傳感器109、與應(yīng)變片111相連接的動態(tài)應(yīng)變儀119、光學(xué)測量系統(tǒng)113、圖像系統(tǒng)116和示波器118。其中的圖像系統(tǒng)116可以為一個監(jiān)控用的攝像頭，用于監(jiān)視測量系統(tǒng)的運行情況。
D/A卡202接收計算機300的控制信號并轉(zhuǎn)化為電信號后發(fā)送給各種場或力的產(chǎn)生設(shè)備。如圖2所示，D/A卡202連接力學(xué)實驗機101、與電場電源102相連接的函數(shù)發(fā)生器117、磁場電源114、熱加載電源104、溫控系統(tǒng)115。
控制設(shè)備可選用為工控計算機300，具有顯示部分301，并且連接有打印部分302。計算機300中存儲有預(yù)先設(shè)定的程序，能夠根據(jù)用戶的輸入進行各種場或力的組合，并自動完成試件材料的性能曲線和性能參數(shù)的計算。在工作過程中，可以兩兩耦合控制、三者耦合控制、或者四者耦合控制，比如某個磁場值條件下應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系，某個電場值條件下應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系，某個固定磁場、電場值條件下應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系，或者溫度場在固定條件下，某個固定磁場、電場值條件下應(yīng)力與應(yīng)變的關(guān)系。測量完成后，計算機300根據(jù)測量信息計算分析得出試件在不同場或力的條件下的性能曲線和性能參數(shù)，性能曲線可以包括磁滯回線、電滯回線、退磁曲線和/或應(yīng)力應(yīng)變曲線等；性能參數(shù)可以包括彈性模量、電飽和極化強度、退極化強度、矯頑場、介電常數(shù)、壓電常數(shù)；磁場強度、磁感應(yīng)強度、飽和磁極化強度、退磁化強度、矯頑場、磁化常數(shù)和/或壓磁常數(shù)等。
圖3A、3B、3C、3D是本發(fā)明力學(xué)實驗機的結(jié)構(gòu)圖，其中圖3A為對試件進行“壓”的示意圖，力學(xué)實驗機包括試件操作部310和液壓力提供部320，試件操作部310用于完成對試件的“壓”操作，液壓力提供部320用于提供液壓力，并通過軟管330傳遞到試件操作部310。事實上，因為采用了軟管330傳遞液壓力，力學(xué)實驗機僅有試件操作部310設(shè)置在圖1中的兩個磁場極頭103之間，液壓力提供部320可以設(shè)置在較遠處，這樣就不用限制液壓力提供部320的尺寸了，從而液壓力提供部320因為沒有尺寸的限制可以提供范圍很大的液壓力。
力學(xué)實驗機101在進行壓、拉、扭、彎等各種試驗操作時，要裝配不同的夾具，圖3A至圖3D僅提供了力學(xué)實驗機進行壓、拉、恒位移、扭時的結(jié)構(gòu)舉例，其結(jié)構(gòu)并非僅僅限定于此。
由上可知，本發(fā)明具有如下優(yōu)點1)測量精確。本發(fā)明采用了大量的精確測量設(shè)備和控制設(shè)備，比如力傳感器、電荷儀、霍爾探頭、紅外傳感器、動態(tài)應(yīng)變儀、光學(xué)測量系統(tǒng)等等，能夠得到精確的測量信號，并通過計算機的高精度控制，能夠根據(jù)用戶的選擇精確的加載各種場或力。
2)結(jié)構(gòu)緊湊。本發(fā)明通過液壓傳動，完成對試件的拉伸、壓縮和三點彎試驗，并且還可以通過不同加載方式完成對試件的恒力和恒位移加載，因為液壓傳動使得應(yīng)力加載設(shè)備的控制和操作部分都遠離磁場空間，力的加載通過液壓傳遞到試件上，大大節(jié)省了加載應(yīng)力所需占用的空間，使得磁場兩極頭之間的距離可以設(shè)置的更小，從而可以產(chǎn)生更大的磁場。
3)自動控制。本發(fā)明通過計算機根據(jù)事前存儲的程序進行測量控制，在工作過程中，可以兩兩耦合控制、三者耦合控制、或者四者耦合，用戶只需在計算機中進行相關(guān)設(shè)定即可，使用操所都相當方便，無需用戶手動配置各種硬件設(shè)備，并且計算機自動根據(jù)測量數(shù)據(jù)完成試件材料的性能曲線和性能參數(shù)的計算，各種計算結(jié)果可以顯示或輸出，讓人一目了然，完全實現(xiàn)了測量和計算過程的自動化，大大提高了工作效率，是進行類似多場耦合試驗所不可多得的自動化試驗設(shè)備。
4)控制裝置可以根據(jù)預(yù)先的設(shè)定加載不同波形的電場電壓，可以選擇不同波形的電場電壓進行試驗，也可以根據(jù)需要選擇不同的溫度場、磁場、和拉、伸、扭、轉(zhuǎn)等各種應(yīng)力，增加了試驗設(shè)備的功能選擇。
以上所述僅是本發(fā)明的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，還可以作出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求
1.一種多場耦合測量系統(tǒng)，其特征在于，包括各種場或力的產(chǎn)生設(shè)備及測量設(shè)備、監(jiān)控與采集設(shè)備、控制設(shè)備；所述場或力的產(chǎn)生設(shè)備用于產(chǎn)生實驗用的各種場或力；所述測量設(shè)備用于對所述各種場或力進行測量；所述監(jiān)控與采集設(shè)備用于采集所述測量設(shè)備的測量信息并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并發(fā)送給所述控制設(shè)備，接收所述控制設(shè)備的控制信號并轉(zhuǎn)化為電信號后發(fā)送給所述場或力的產(chǎn)生設(shè)備；所述控制設(shè)備用于輸出所述控制信號來控制所述場或力的產(chǎn)生設(shè)備進行各種場或力的加載，接收所述數(shù)字信號并根據(jù)所述數(shù)字信號對所述測量設(shè)備的測量信息進行計算分析。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述場或力的產(chǎn)生設(shè)備包括磁場產(chǎn)生設(shè)備、電場產(chǎn)生設(shè)備、溫度場產(chǎn)生設(shè)備和應(yīng)力加載設(shè)備；所述磁場產(chǎn)生設(shè)備包括固定的兩個磁場極頭，所述應(yīng)力加載設(shè)備包括用于夾持試件的夾頭，所述夾頭設(shè)置在所述兩個磁場極頭之間并可根據(jù)所述控制設(shè)備的控制信號進行任意角度的旋轉(zhuǎn)和移動。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述應(yīng)力加載設(shè)備通過液壓傳動將伺服電機的力傳遞到所述試件上，以節(jié)省加載力所需要的空間從而減小所述兩個磁場極頭之間的距離，并根據(jù)所述控制設(shè)備的控制信號完成對所述試件的拉伸、壓縮和三點彎試驗，以及完成對所述試件的恒力或恒位移加載實驗。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電場產(chǎn)生設(shè)備包括函數(shù)發(fā)生器、電場電源和示波器；所述函數(shù)發(fā)生器用于根據(jù)所述控制設(shè)備的控制信號產(chǎn)生不同的函數(shù)波形并輸送到所述電場電源，所述電場電源根據(jù)所述函數(shù)波形產(chǎn)生對應(yīng)的電壓并加載到所述試件，所述示波器用于顯示所述電場電源所產(chǎn)生電壓的波形。
5.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述溫度場產(chǎn)生設(shè)備包括能夠根據(jù)所述控制設(shè)備的控制信號產(chǎn)生超高頻、超低頻、中頻和低頻的熱加載電源，以及與所述熱加載電源相連接用于對所述試件進行感應(yīng)加熱的加熱套。
6.根據(jù)權(quán)利要求2所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述測量設(shè)備包括磁場測量設(shè)備、電場測量設(shè)備、溫度測量設(shè)備和應(yīng)力測量設(shè)備。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述磁場測量設(shè)備包括用于測量磁場強度的霍爾探頭或者H型感應(yīng)線圈，所述霍爾探頭連接特斯拉計，所述H型感應(yīng)線圈連接磁通計；用于測量試件的磁感應(yīng)強度的J型感應(yīng)線圈，所述J型感應(yīng)線圈由兩個測量線圈串聯(lián)反接組成，抵消了測量線圈和試件之間空氣漏磁通的影響，所述J型感應(yīng)線圈連接磁通計。
8.根據(jù)權(quán)利要求6所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述電場測量設(shè)備包括電荷儀；所述溫度測量設(shè)備包括紅外傳感器，用于對試件進行非接觸的溫度測量；所述應(yīng)力測量設(shè)備包括安裝在液壓回路的力傳感器，安裝在試件表面的應(yīng)變片以及與所述應(yīng)變片連接的動態(tài)應(yīng)變儀。
9.根據(jù)權(quán)利要求1至8中任意一項權(quán)利要求所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述控制設(shè)備根據(jù)所述測量信息計算分析得出試件在不同場或力的條件下的性能曲線和性能參數(shù)，并根據(jù)需要輸出相關(guān)格式的數(shù)據(jù)文件并打印。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述性能曲線包括磁滯回線、電滯回線、退磁曲線和/或應(yīng)力應(yīng)變曲線；所述性能參數(shù)包括彈性模量、電飽和極化強度、退極化強度、矯頑場、介電常數(shù)、壓電常數(shù)；磁場強度、磁感應(yīng)強度、飽和磁極化強度、退磁化強度、矯頑場、磁化常數(shù)和/或壓磁常數(shù)。
11.根據(jù)權(quán)利要求9所述的系統(tǒng)，其特征在于，所述監(jiān)控與采集設(shè)備包括模擬/數(shù)字轉(zhuǎn)換卡和數(shù)字/模擬轉(zhuǎn)換卡。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種多場耦合測量系統(tǒng)，包括各種場或力的產(chǎn)生設(shè)備及測量設(shè)備、監(jiān)控與采集設(shè)備、控制設(shè)備；所述場或力的產(chǎn)生設(shè)備用于產(chǎn)生實驗用的各種場或力；測量設(shè)備用于對所述各種場或力進行測量；監(jiān)控與采集設(shè)備用于采集測量設(shè)備的測量信息并轉(zhuǎn)換為數(shù)字信號并發(fā)送給控制設(shè)備，接收控制設(shè)備的控制信號并轉(zhuǎn)化為電信號后發(fā)送給所述場或力的產(chǎn)生設(shè)備；控制設(shè)備用于輸出控制信號來控制所述場或力的產(chǎn)生設(shè)備進行各種場或力的加載，接收所述數(shù)字信號并根據(jù)所述數(shù)字信號對所述測量設(shè)備的測量信息進行計算分析。本發(fā)明采用了大量精確測量設(shè)備和控制設(shè)備，測量精確、結(jié)構(gòu)緊湊并能夠進行全自動控制，能夠顯著提高工作效率。
文檔編號G01N3/00GK1932544SQ20061015064
公開日2007年3月21日 申請日期2006年10月20日 優(yōu)先權(quán)日2006年10月20日
發(fā)明者方岱寧, 饒國光 申請人:北京賽迪機電新技術(shù)開發(fā)公司