[发明专利]一种离心式测微力系统

说明书

技术领域

本发明涉及用机械方法测量材料之间的微摩擦力及微摩擦系数装置技术领域。

背景技术

机械化滑移捕集治理致灾农业昆虫技术研究过程中，为获取用于提高捕集滑板滑移功能的参数信息，我们需要测试甲虫、飞蛾、蝗虫、蚂蚁等致灾农业昆虫在捕集滑板表面的附着力、摩擦力、黏附力等。这样就需要研制一种测微力系统，专门用于测试昆虫在捕集滑板表面产生的力。

目前公知的测力系统所采用的最基本的单元是测力传感器，传感器的量程、分辨率直接决定了测力系统的测量范围与测量精度。中国专利CN1760662A公开了二维小量程力传感器，能够同时测量水平方向和垂直方向上的力，具有结构简单、弹性体整体刚度高、有过载保护结构、安全性和可靠性高等优点。但由于该传感器的法向力、切向力的分辨力均是9.8mN，比较适合壁虎等体型较大动物脚掌产生的力，对于甲虫、蚂蚁等体型较小昆虫所产生的力，该传感器在精度方面并不能满足需求。中国专利CN 100412521C公开了量程为0-1.5N的三维力传感器，具有结构简单、灵敏度高等优点，能够测量蜘蛛、昆虫、壁虎爬行时的接触力。该三维力传感器的分辨力为1mN，对于蚂蚁等小型昆虫产生的力，测试精度仍旧不能满足要求；在测量昆虫整个附着系统产生的力时，需要若干个该传感器组成阵列，极大提高了测微力系统的成本。

甲虫、飞蛾、蝗虫、蚂蚁等昆虫的体重较轻，其附着系统在不同捕集滑板表面产生的力一般在几十毫牛到几百毫牛之间，所需测力系统的分辨力宜为0.1-1mN之间。上述已有的传感器及用上述传感器组建的测微力系统，在量程、分辨力等方面并不能同时满足本研究过程中对昆虫附着力、摩擦力、黏附力的检测需求。因此，有必要研制合适的测微力系统，满足研究的需要。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是提供一种离心式测微力系统，所述系统具有分辨力高、测试范围大的优点。

为解决上述技术问题，本发明所采取的技术方案是：一种离心式测微力系统，其特征在于包括机座、调速电机、转速控制及显示单元、联轴器、测试平台、可升降连杆和高帧数视频监控系统，所述调速电机固定在所述机座上，所述调速电机与测试平台之间通过联轴器连接，所述高帧数视频监控系统通过所述可升降连杆吊装在所述测试平台的上方，所述转速控制及显示单元控制调速电机的转动并显示转速。

优选的：所述机座包括底座、侧板和支撑板，所述侧板与底座和支撑板垂直连接，所述调速电机通过螺栓固定在所述支撑板上，所述底座、侧板和支撑板之间围成“U”型结构。

优选的：所述底座与侧板之间，侧板与支撑板之间固定连接有加强筋。

优选的：所述调速电机的底部与底座之间设有弹性件。

优选的：所述测试平台的内圈设有固定孔，中圈设有沟槽，外沿设有凸台，两条相互垂直的刻度线位于所述操作平台上，刻度线的交点为所述测试平台的圆心。

优选的：所述可升降连杆包括第一连杆、第二连杆和第三连杆，第一连杆与第二连杆之间通过可升降的结构连接，第三连杆与第一连杆垂直固定连接。

采用上述技术方案所产生的有益效果在于：所述测微力系统并非通过测力传感器实现对力的测量，因而测量范围、测量精度不受传感器的限制。该测微力系统的测量精度最高可达0.01 mN，能够解决现有测力传感器和测力系统的分辨力低的问题。具有结构简单、易操作、测试范围大、分辨力高、应用范围广等优点。

附图说明

下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

图1是本发明的主视结构示意图；

图2是本发明的左视结构示意图；

图3是图1中测试平台的剖视结构示意图；

图4是图1中测试平台的俯视结构示意图；

图5是图1中机座的主视结构示意图；

图6是图1中机座的左视结构示意图；

图7是图1中机座的俯视结构示意图；

其中：1、测试平台 2、调速电机 3、高帧数视频监控系统 4、机座 41、底座 42、侧板 43、支撑板 5、联轴器 6、可升降连杆 61、第一连杆 62、第二连杆 63、第三连杆 7、螺栓 8、弹性件 9、加强筋 10、固定孔 11、沟槽 12、凸台。

具体实施方式