[发明专利]一种剪切模量测量系统及其方法

权利要求书

1.一种试件的剪切模量测量系统，其特征在于，所述剪切模量测量系统包括：

试件承载组件，所述试件承载组件包括试件容纳部，所述试件悬挂在所述试件容纳部中，且所述试件容纳部中设置有激振装置，所述激振装置驱动所述试件振动；

摄像装置，所述摄像装置具有测振摄像头，所述测振摄像头支承在支架上，并能够对准所述试件，从而所述测振摄像头能够对所述试件进行测振；以及

控制台，所述控制台与所述摄像装置和所述试件容纳部中的所述激振装置相连接，从而能够向所述摄像装置和所述激振装置发送控制信号，以及从所述摄像装置接收测量信号，并能够基于所述测量信号计算出所述试件的剪切模量。

2.如权利要求1所述的剪切模量测量系统，其特征在于，所述激振装置为音频激振装置。

3.如权利要求1所述的剪切模量测量系统，其特征在于，所述控制台包括台架以及放置或安装在所述台架上的以下部件中的至少一个：

测振仪，所述测振仪与所述测振摄像头相连接，接收来自所述测振摄像头的测量信号；

信号发生器，所述信号发生器向所述激振装置向所述激振装置输出振动信号，以激活所述激振装置；以及

控制装置，所述控制装置连接并控制所述测振仪、所述信号发生器和所述测振摄像头。

4.如权利要求3所述的剪切模量测量系统，其特征在于，所述测振摄像头为激光测振摄像头，所述激光测振摄像头具有：

分光镜，通过所述分光镜产生两束激光束，其中一束为信号光束，入射到所述试件上并被所述试件的表面反射或散射，另一束为参考光束；以及

光敏元件，所述参考光束与被所述试件反射或散射的所述信号光束在所述光敏元件上产生干涉，并生成干涉信号；

以及其中，所述测振仪为激光测振仪，且所接收到的所述测量信号为所述干涉信号。

5.如权利要求1～4中任一项所述的剪切模量测量系统，其特征在于，所述试件容纳部为温控箱，在所述温控箱中设置有加热元件。

6.如权利要求5所述的剪切模量测量系统，其特征在于，所述控制台包括温度控制器，所述温度控制器与所述加热元件相连接，并控制所述加热元件。

7.如权利要求6所述的剪切模量测量系统，其特征在于，所述温度控制器控制施加在所述加热元件上的电压；和/或

在所述温控箱中还设置有温度传感器，所述温度控制器接收由所述温度传感器所发出的温度信号。

8.如权利要求1所述的剪切模量测量系统，其特征在于，所述试件承载组件还包括固定台，所述试件容纳部固定在所述固定台上。

9.如权利要求8所述的剪切模量测量系统，其特征在于，所述固定台和/或所述试件容纳部的结构基频大于所述试件的一阶扭转频率。

10.一种测量试件的剪切模量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

系统搭建步骤，在所述系统搭建步骤中，搭建如权利要求1所述的剪切模量测量系统，并将所述试件悬挂在所述试件容纳部中；

测振步骤，在所述测振步骤中，所述激振装置驱动所述试件振动，所述测振摄像头对所述试件进行测振，产生与所述试件的振动相关的电信号，并将该电信号传送给所述控制台；以及

数据分析步骤，在所述数据分析步骤中，所述控制台对所述电信号进行频谱分析，得出所述试件的一阶扭转频率，并基于所述试件的所述一阶扭转频率计算出所述试件的剪切模量。