[发明专利]一种薄膜力学性能实时测试装置

权利要求书

1.一种薄膜力学性能实时测试装置，其特征在于：包括压力加载部分、激光挠度测量部分、薄膜夹持结构；

压力加载部分包括步进电机、滑台、气缸、加压气管、压力腔；

步进电机与步进电机驱动器连接；

步进电机输出端的滚珠丝杠固定在支座上，将滑台贯穿在滚珠丝杠上，滑台与气缸活塞杆固定连接，气缸固定在支座上，气缸输出端通过加压气管与压力腔连接；

压力腔由亚克力水晶方块制成，内部加工有第一接口、第二接口和第三接口，第一接口连接有薄膜夹持结构，第二接口连接有加压气管，第三接口连接有压力传感器，其中压力传感器和薄膜夹持结构对称布置。

2.根据权利要求1所述的薄膜力学性能实时测试装置，其特征在于：激光挠度测量部分包括激光器、扩束镜、分光棱镜、参考平面镜、成像光屏、硅光电池；

分光棱镜第一侧面与薄膜夹持结构对应布置，分光棱镜另第二侧面外布置有硅光电池和成像光屏；

分光棱镜第三侧面外布置有参考平面镜；

分光棱镜第四侧面外布置扩束镜和激光器；激光器通过扩束镜向分光棱镜投射光束，分光棱镜分出两路光束，一路光束投射到薄膜夹持结构上的薄膜上；一路光束投射在参考平面镜上；经薄膜和参考平面镜反射的光束经分光棱镜投射在硅光电池和成像光屏上并形成等倾干涉条纹。

3.根据权利要求1所述的薄膜力学性能实时测试装置，其特征在于：

薄膜夹持结构包括法兰盘、试件台、螺钉、橡胶垫圈；

法兰盘通过螺钉与试件台连接；法兰盘和试件台对应面内设有圆形凹槽；用两个橡胶垫圈将薄膜夹持，然后置于圆形凹槽内固定。

4.根据权利要求1所述的薄膜力学性能实时测试装置，其特征在于：参考平面镜安装在三自由度支架上，可以实现前后、俯仰、旋转的调整。

5.根据权利要求1所述的薄膜力学性能实时测试装置，其特征在于：压力腔放置在XYZR四轴手动微调平台上，实现薄膜表面XYZR四个自由度的调整。

6.根据权利要求1所述的薄膜力学性能实时测试装置，其特征在于：硅光电池安装在高度可调的支杆上，根据成像光屏上干涉条纹中心的位置进行XZ轴两个方向的调整；使用硅光电池进行干涉条纹中心亮暗的检测。

7.根据权利1要求所述的薄膜力学性能实时测试装置，其特征在于：硅光电池与电阻串联，通过检测电阻两端的电压值实现光照强弱的检测。

8.根据权利要求1所述的薄膜力学性能实时测试装置，其特征在于：还设有可编程器，使用可编程器采集压力传感器和硅光电池的电压信号；可编程器输出控制信号至步进电机驱动器；可编程器还与上位机通信连接。