高精度壓入儀壓頭組件裝置的制造方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種壓入儀，具體設(shè)計一種壓入儀器壓頭組件裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]壓入儀,其位移傳感器所測位移系壓桿相對于試樣表面某點或相對靜止于試樣表面上的參照物某點的位移。該類儀器的儀器柔度可以通過理論分析精確確定，而不必通過實施復(fù)雜的柔度標(biāo)定程序來近似獲得。該類儀器的位移測量數(shù)值中由于參考瑋(或者參考測量頭)的使用可以排除試樣在壓人過程中因支撐或夾持因素導(dǎo)致的試樣表面沿鉛垂方向發(fā)生的向下平動位移(該位移被保留在機(jī)架參照型壓人儀的位移測量數(shù)值中)，但是試樣表面在壓人過程中(加載或卸載)發(fā)生小角度傾斜所構(gòu)成的對測量位移的影響在目前的所有試樣參照型壓人儀中均無法排除。
[0003]目前國內(nèi)的儀器化壓入儀從壓入唯一測量原理來講均屬機(jī)架參照型壓入儀，該壓入儀的壓頭位移測不準(zhǔn)問題依然是該類儀器硬件設(shè)計需要解決的問題。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]為了解決上述問題，本發(fā)明涉及一種壓入儀，具體涉及一種壓入儀壓頭組件裝置。
[0005]本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案來實現(xiàn):
高精度壓入儀壓頭組件裝置，包括壓桿、壓頭及驅(qū)動裝置，其特征在于:所述驅(qū)動裝置下設(shè)有壓桿，該壓桿設(shè)置于傳感器夾持裝置中間部位，所述傳感器夾持裝置下固定設(shè)有深度測量隨動盤，該深度測量隨動盤底端支撐環(huán)設(shè)有壓頭。
[0006]上述壓桿橫穿傳感器夾持裝置中間部位，且橫穿與傳感器夾持裝置，直連通至深度測量隨動盤中。
[0007]上述深度測量隨動盤是中空且遠(yuǎn)離壓桿的一端設(shè)有螺紋。
[0008]上述傳感器夾持裝置設(shè)有電容位移傳感器。
[0009]上述電容位移傳感器為三個或三個以上。
[0010]本發(fā)明有益的技術(shù)效果:
本發(fā)明所述壓桿、壓頭、位移傳感器夾持裝置與被夾持的電容位移傳感器探頭組裝為一體結(jié)構(gòu)，并且一旦完成組裝，則在隨后的測試過程中，它們之間就不再分離。壓入過程中深度測量隨動盤能夠跟隨被測試樣表面一同運動.當(dāng)被測試樣表面任意時刻發(fā)生小角度傾斜時，3個傳感器探頭可以即刻測出深度測量隨動盤的傾斜角度.并記錄于數(shù)據(jù)文件中，后續(xù)的分析程序能夠根據(jù)這些記錄自動矯正試樣表面傾斜對壓入深度測量的影響。本文所發(fā)明的儀器化壓入儀的壓頭組件裝置能夠從根本上解決以往試樣參照型壓入儀和機(jī)架參照型壓入儀存在的壓頭位移測不準(zhǔn)問題。
【具體實施方式】
[0011]高精度壓入儀壓頭組件裝置，包括壓桿、壓頭及驅(qū)動裝置，其特征在于:所述驅(qū)動裝置下設(shè)有壓桿，該壓桿設(shè)置于傳感器夾持裝置中間部位，所述傳感器夾持裝置下固定設(shè)有深度測量隨動盤，該深度測量隨動盤底端支撐環(huán)設(shè)有壓頭；所述壓桿橫穿傳感器夾持裝置中間部位，且橫穿與傳感器夾持裝置，直連通至深度測量隨動盤中；所述深度測量隨動盤是中空且遠(yuǎn)離壓桿的一端設(shè)有螺紋；所述電容位移傳感器為三個或三個以上。
[0012]具體地說，壓頭組件為本文所研制儀器化壓人儀的重要部件。其中，深度測量隨動盤由金屬材料制成，其底端支撐環(huán)靠近壓頭尖端。壓桿、金剛石壓頭、位移傳感器夾持裝置與被夾持的電容位移傳感器探頭組裝為一體結(jié)構(gòu)，并且一旦完成組裝，則在隨后的測試過程中，它們之間就不再分離。而深度測量隨動盤與壓桿則在測試進(jìn)行過程中的某個階段可自動分離或結(jié)合。當(dāng)壓入儀開始工作時，整個壓頭組件在音圈直線電機(jī)的驅(qū)動下首先一起向下運動，當(dāng)深度測量隨動盤底端支撐環(huán)完全接觸到被測試樣表面后，深度測量隨動盤便不再隨壓桿、壓頭和位移傳感器夾持裝置及被夾持的電容位移傳感器探頭一同運動，而是落座于試樣被測試表面上；當(dāng)音圈直線電機(jī)驅(qū)動壓頭繼續(xù)趨近被測試樣表面時，深度測量隨動盤上表面與位移傳感器探頭間的距離進(jìn)入傳感器有效測量范圍之內(nèi)，隨后壓頭在音圈直線電機(jī)驅(qū)動下與試樣表面接觸并按設(shè)定工作模式對試樣實施加載、保載和卸載作用；當(dāng)完全卸載后，音圈直線電機(jī)驅(qū)動壓頭組件向上運動，一旦壓桿軸肩接觸到深度測量隨動盤后壓桿將帶動深度測量隨動盤一同向上運動，待到達(dá)某一設(shè)定位置后停止運動。上述過程即完成對測試材料的一次儀器化壓人試驗。
[0013]壓入過程中深度測量隨動盤能夠跟隨被測試樣表面一同運動.當(dāng)被測試樣表面任意時刻發(fā)生小角度傾斜時，3個傳感器探頭可以即刻測出深度測量隨動盤的傾斜角度.并記錄于數(shù)據(jù)文件中，后續(xù)的分析程序能夠根據(jù)這些記錄自動矯正試樣表面傾斜對壓入深度測量的影響。至于因支撐或夾持因素導(dǎo)致的試樣沿鉛垂方向的向下平動位移。由于深度測量隨動盤和整個壓頭組件均能同步跟隨試樣向下運動，這部分位移就被自動的排除于測量值之外。
[0014]本文所發(fā)明的儀器化壓入儀的壓頭組件裝置能夠從根本上解決以往試樣參照型壓人儀和機(jī)架參照型壓入儀存在的壓頭位移測不準(zhǔn)問題。
【主權(quán)項】
1.高精度壓入儀壓頭組件裝置，包括壓桿、壓頭及驅(qū)動裝置，其特征在于:所述驅(qū)動裝置下設(shè)有壓桿，該壓桿設(shè)置于傳感器夾持裝置中間部位，所述傳感器夾持裝置下固定設(shè)有深度測量隨動盤，該深度測量隨動盤底端支撐環(huán)設(shè)有壓頭。2.如權(quán)利要求書I所述高精度壓入儀壓頭組件裝置，其特征在于:所述壓桿橫穿傳感器夾持裝置中間部位，且橫穿與傳感器夾持裝置，直連通至深度測量隨動盤中。3.如權(quán)利要求書I或2所述高精度壓入儀壓頭組件裝置，其特征在于:所述深度測量隨動盤是中空且遠(yuǎn)離壓桿的一端設(shè)有螺紋。4.如權(quán)利要求書I或2所述高精度壓入儀壓頭組件裝置，其特征在于:所述傳感器夾持裝置設(shè)有電容位移傳感器。5.如權(quán)利要求書4所述高精度壓入儀壓頭組件裝置，其特征在于:所述電容位移傳感器為三個或三個以上。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種壓入儀，具體設(shè)計一種壓入儀器壓頭組件裝置，包括壓桿、壓頭及驅(qū)動裝置，其特征在于：所述驅(qū)動裝置下設(shè)有壓桿，該壓桿設(shè)置于傳感器夾持裝置中間部位，所述傳感器夾持裝置下固定設(shè)有深度測量隨動盤，該深度測量隨動盤底端支撐環(huán)設(shè)有壓頭。壓入過程中深度測量隨動盤能夠跟隨被測試樣表面一同運動．當(dāng)被測試樣表面任意時刻發(fā)生小角度傾斜時，3個傳感器探頭可以即刻測出深度測量隨動盤的傾斜角度．并記錄于數(shù)據(jù)文件中，后續(xù)的分析程序能夠根據(jù)這些記錄自動矯正試樣表面傾斜對壓入深度測量的影響。本文所發(fā)明的儀器化壓入儀的壓頭組件裝置能夠從根本上解決以往試樣參照型壓入儀和機(jī)架參照型壓入儀存在的壓頭位移測不準(zhǔn)問題。
【IPC分類】G01B7/26, G01B7/02, G01N3/02
【公開號】CN105606440
【申請?zhí)枴緾N201410576449
【發(fā)明人】張淑芬
【申請人】陜西啟源科技發(fā)展有限責(zé)任公司
【公開日】2016年5月25日
【申請日】2014年10月25日