[发明专利]微型SMA丝综合性能实验装置

说明书

本发明为一种微型SMA丝综合性能实验装置，包括夹具，用于固定装夹微型SMA丝；微动平台用于正向拉动夹具拉伸微型SMA丝，或被微型SMA丝反向拉动；力传感器用于测量微型SMA丝拉伸或收缩所受的作用力；位移传感器用于测量微型SMA丝拉伸或收缩的形变量；供电单元用于为伸长的微型SMA丝提供恒定电流且使其升温相变收缩；铂电阻温度传感器用于测量微型SMA丝相变过程中的温度；控制部，力传感器、位移传感器、供电单元和铂电阻温度传感器均与控制部电连接。该装置可以实现对微型SMA丝特性测量，测量精度高，可以实现电阻法测量，得出电阻与应力、应变以及温度之间的关系，促进SMA丝在智能结构领域的应用。

技术领域

本发明涉及拉伸实验装置技术领域，尤其涉及一种微型SMA丝综合性能实验装置。

背景技术

作为一种新型的功能材料，形状记忆合金(SMA，Shape memory alloys，通过热弹性与马氏体相变及其逆变而具有形状记忆效应的两种以上金属元素所构成的材料)以其独特的形状记忆效应而备受关注，同时它还具有功率密度大、结构简单以及抗腐蚀性和生物相容性良好等特点，因而基于形状记忆合金材料的智能结构在监测、智能机器人、微机电系统和生物医疗等领域具有广阔的前景。

由于形状记忆合金的所有参数几乎都与材料内部的相变过程有关，所以相变参数与性能参数的同步研究显得格外重要。现有的金属拉伸实验装置，多用于普通金属的拉伸实验，测量参数单一，而且拉伸试样的尺寸都较大，无法对具有特殊功能的微型形状记忆合金进行测量。

现有技术中存在一种形状记忆合金丝材用多功能测试仪，它是一种用来测试形状记忆合金丝材性能的多功能测试装置，该装置可以测量形状记忆合金丝材的回复率和回复力，但是，该装置无法对微型SMA丝(毫米级别以下)进行特性测量，它只能对大直径(毫米级别及以上)的SMA丝进行特性测量，其负载为砝码，无法提供连续载荷，而且没有温度采集装置，测量结果单一，且精度较低。

由此，本发明人凭借多年从事相关行业的经验与实践，提出一种微型SMA丝综合性能实验装置，以克服现有技术的缺陷。

发明内容

本发明的目的在于提供一种微型SMA丝综合性能实验装置，解决现有的拉伸实验设备无法对微型SMA丝进行特性测量的问题，该实验装置可以实现对微型SMA丝进行拉伸和收缩状态的特性测量，测量精度更高，而且可以实现电阻法测量，从而得出电阻与应力、应变以及温度之间的关系，进一步促进SMA丝在智能结构领域的应用。

本发明的目的是这样实现的，一种微型SMA丝综合性能实验装置，包括，

夹具，用于固定装夹微型SMA丝，所述夹具至少一端能移动，设定所述夹具能移动的一端为移动端；

微动平台，与所述夹具的移动端固定连接，用于正向拉动所述夹具的移动端拉伸微型SMA丝，或被微型SMA丝收缩变形力反向拉动；

力传感器，用于测量微型SMA丝拉伸或收缩形变时所受的作用力；

位移传感器，用于测量微型SMA丝拉伸或收缩的形变量；

供电单元，用于为正向拉动后伸长的微型SMA丝提供恒定电流且使其升温相变收缩；

铂电阻温度传感器，用于测量微型SMA丝相变过程中的温度；

控制部，所述力传感器、所述位移传感器、所述供电单元和所述铂电阻温度传感器均与所述控制部电连接。

在本发明的一较佳实施方式中，所述微型SMA丝综合性能实验装置还包括用于辅助加热微型SMA丝的加热结构。