[发明专利]一种位移控制的微型薄板弯曲刚度测量装置及其工作方法

权利要求书

1.一种位移控制的微型薄板弯曲刚度测量装置，其特征在于：包括底座、试验件(22)、试件夹持装置、测点定位装置、测量装置、信号处理装置以及操作与显示装置；

所述底座包括一个上方开口的盒形底座(1)和底座盖板(2)组成，通过螺栓连接；

所述试件夹持装置由夹块(3)、夹片(5)、螺柱(4)以及螺母(6)组成，所述夹块(3)与底座盖板(2)通过螺栓连接，螺柱(4)与夹块(3)通过螺纹连接，试验件(22)水平放置在夹块(3)上，夹片(5)开孔通过螺柱(6)，且能上下移动压住试验件(22)，所述螺母(6)通过旋转将夹片(5)、试验件(22)和夹块(3)固定以使得试验件(22)一端固定约束；

所述测点定位装置由水平导轨(7)、滑块(8)、轴承(9)、锁死螺母(10)和刚架(11)组成，所述水平导轨(7)包括安装在底座盖板(2)上的X方向水平导轨以及与X方向水平导轨方向垂直的且安装在刚架(11)上的Y方向水平导轨，每根X方向水平导轨上有两个滑块(8)，每根Y方向水平导轨上安装有一个滑块(8)，所述滑块(8)通过锁死螺母(10)与水平导轨(7)固定，滑块(8)与水平导轨(7)间安装有轴承(9)，所述刚架(11)安装在X方向水平导轨的四个滑块(8)上，通过螺栓连接；

所述测量装置由测量平台(12)、步进电机(13)、螺杆(14)、套筒(15)、套筒限位结构(16)以及测量头(17)组成，所述测量平台(12)安装在Y方向水平导轨的滑块(8)上，步进电机(13)和套筒限位结构(16)与测量平台(12)通过螺栓连接，所述螺杆(14)与步进电机(13)连接，步进电机(13)转动带动螺杆(14)转动，所述套筒(15)与螺杆(14)通过螺纹配合连接，旋转螺杆(14)使套筒(15)上下移动；

所述信号处理装置由5V恒压电源(23)，力敏电阻传感器(21)、数模转换器(24)和控制芯片(25)组成，所述5V恒压电源(23)、控制芯片(25)以及数模转换器(24)安装在盒形底座(1)的底部，力敏电阻传感器(21)粘贴在测量头(17)背面；

所述操作与显示装置由显示器(18)，操作按钮(19)和开关(20)组成，所述显示器(18)、操作按钮(19)和开关(20)均安装在盒形底座(1)的同一侧上。

2.如权利要求1所述的位移控制的微型薄板弯曲刚度测量装置，其特征在于：所述测量头(17)、力敏电阻传感器(21)和套筒(16)三者胶接在一起。

3.如权利要求2所述的位移控制的微型薄板弯曲刚度测量装置，其特征在于：所述测量头(17)与试验件(22)接触后背面与螺杆(14)挤压，通过力敏电阻传感器(21)获得对应压力的电阻值，再将电信号通过数模转换器(24)转换后输入到控制芯片(25)中处理得到对应刚度值，并在显示器(18)上显示。

4.如权利要求3所述的位移控制的微型薄板弯曲刚度测量装置，其特征在于：所述操作按钮(19包括有三个，从左至右依次为操作按钮A、操作按钮B和操作按钮C。

5.一种位移控制的微型薄板弯曲刚度测量装置的工作方法，其特征在于：包括如下步骤

步骤一：试验时，将试验件(22)放在夹块(3)上，压上夹片(5)后，拧紧螺母(6)；

步骤二：根据薄板刚度测量位置分别调整X方向水平导轨和Y方向水平导轨上滑块(8)的位置，调整好后拧紧滑块锁死螺母(10)；

步骤三：接通电源，将开关(20)拨至接通状态，长按下操作按钮A，开始测点位移设置操作，通过操作按钮B和操作按钮C加减位移值，调好数值后，再按下操作按钮A确定，继续按下操作按钮A装置开始自动校准传感器数值，寻找测点位移为零的位置进行调零，待显示器(18)显示“调零完成”后，按下操作按钮B开始正式测量刚度值，显示器(18)显示测点刚度值，继续按下操作按钮C测量结束，测量装置复位；

步骤四：接着可以调整测点位置或者换上新的试验件(22)重复上述试验。