[实用新型]一种瓷器碰撞测试装置

说明书

技术领域

本实用新型属于陶瓷技术领域，具体涉及一种瓷器碰撞测试装置。

背景技术

陶瓷是陶器和瓷器的总称，以天然粘土以及各种天然矿物为主要原料经过粉碎混炼、成型和煅烧制得的材料的各种制品。中国是世界上最早应用陶瓷的国家之一，陶瓷因其质地坚硬、细密、严禁、耐高温、釉色丰富等特点，广泛应用于食器、装饰、科学等领域。

日用陶瓷有以下优点：第一，易于洗涤和保持洁净；第二，热稳定性较好，传热慢，具有经受一定温差的急热骤冷变化时不易炸裂的性能，且用来盛装沸水或滚烫的食物，端拿时不太烫手；第三，化学性质稳定，经久耐用；第四，瓷器的气孔极少，吸水率很低，用日用瓷器储存食物，严密封口后，能防止食物中水分挥发、渗透及外界细菌的侵害；等等。因此日用瓷器长期以来为广大人民群众所喜爱和使用。

但是传统的陶瓷器皿存在着力学性能差的缺点，不抗震耐摔、抗冲击性差，在外力冲击作用下容易破碎。随着市场的需求，例如洗碗机用陶瓷餐具、陶瓷刀具、陶瓷材质的研磨器皿等对材料的强度、抗冲击性能提出了更高的需求，陶瓷刀具有耐磨、高密度、高硬度、不会藏污纳垢、清洗容易等优点，具有许多金属制刀具无法取代的特性。但由于陶瓷刀脆性很大，不耐冲击。许多研究中心纷纷投入对抗震性能高的陶瓷材料的研发，因此，急需开发一种可以定量测量陶瓷器皿力学性能的装置，辅助科技研发。

发明内容

根据以上现有技术的不足，本实用新型所要解决的技术问题是提出一种瓷器碰撞测试装置及方法，通过用测试件来撞击待测件，通过数学运算的方法，求解出瞬间的碰撞力，用以评估陶瓷器皿强度。

为了解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案为：一种瓷器碰撞测试装置，包括框体、后挡板、垫台、第一轴承、第一转轴、第一链轮、第一链条、第一限位板、第一丝杠、第二轴承座、第一方形螺母、第一光源、第二方形螺母、第二光源、凹型支架、电机、第二转轴、第二链轮、第三链轮、第二链条、第四链轮、第三转轴、第三轴承、第二丝杠、第二限位板、第一光敏元件、第三方形螺母、第二光敏元件、第四方形螺母、第四轴承座和计时器，框体的前后侧壁中心位置固定设置有凹型支架，凹型支架的右侧固定设置有电机，电机的第二转轴上固定连接有第二链轮和第三链轮，框体的前侧壁上以螺栓连接的方式固定有第一轴承座和第二轴承座，第一轴承座内穿插有第一转轴，第一转轴上固定有第一链轮，第一链轮与第二链轮通过第一链条连接，第一转轴的末端连接第一丝杠，第一丝杠的另一端连接至第二轴承座，第一丝杠上旋转连接有第一方形螺母和第二方形螺母，第一方形螺母上固定设置有第一光源，第二方形螺母上固定设置有第二光源，框体的前侧壁上以螺栓连接的方式固定有第一限位板，框体的前侧壁末端与后挡板铰接，框体的后侧壁上以螺栓连接的方式固定有第三轴承座和第四轴承座，第三轴承座内穿插有第三转轴，第三转轴上固定有第四链轮，第四链轮与第三链轮通过第二链条连接，第三转轴的末端连接第二丝杠，第二丝杠的另一端连接至第四轴承座，第二丝杠上旋转连接有第三方形螺母和第四方形螺母，第三方形螺母上固定设置有第一光敏元件，第四方形螺母上固定设置有第二光敏元件，框体的后侧壁上以螺栓连接的方式固定有第二限位板，框体的后侧壁末端与后挡板活动连接，垫台设置在电机的右侧位置，第一光敏元件、第二光敏元件均连接至计时器，测试件固定在凹型支架上，测试件穿过第一光敏元件和第二光敏元件产生的脉冲信号作为计数器的闸门，得到计数值N_x，第一光电耦合器的第二光电耦合器距离为定距L。

作为一种优选实施方式,所述第一光电耦合器的第二光电耦合器距离为定距L＝10cm。所述装置还包括垫台，垫台设置在电机右侧位置。

本实用新型有益效果是:(1)本实用新型的检测装置的开放式光电耦合器可以实现同时移动，且保持相互间距不动；(2)垫台为光滑平面，与待测件摩擦力小，其影响可以忽略不计；(3)本实用新型装置结构简单，通过两个光电式耦合器就可以评估待测陶瓷的强度。

附图说明

下面对本说明书附图所表达的内容及图中的标记作简要说明：

图1是本实用新型的具体实施方式的碰撞解析图。

图2是本实用新型的具体实施方式的F、δ的变化趋势和其极值时间。

图3是本实用新型的具体实施方式的v₁(t)、v₂(t)变化趋势。

图4是本实用新型的具体实施方式的开放式光电耦合器布置示意图。

图5是本实用新型的具体实施方式的延时为t的两个脉冲信号可转化为脉宽信号。