[发明专利]一种万能试验机用夹具装置

说明书

本发明属于海洋防污性能试验机具技术领域，具体涉及一种万能试验机用夹具装置，包括与万能试验机连接的上夹具和下夹具，其中下夹具包含承载单元、位置调节单元和试样夹持单元，位置调节单元能够精确调节刀头与待测试样表面的平行间距，通过万能试验机精确控制力施加速度，减少宏观甲壳类污损生物附着力的测量误差，提高数据可靠性和可重现性，通过万能试验机使刀头进行恒速运动或恒力施加速度运动，同步记录刀头运动过程中作用力的变化，既能测试污损生物附着力数值，又能表征生物胶的韧性和弹性；其结构简单、控制精确、测量结果可靠，与万能试验机配合使用，精确控制力施加角度和速度，实现宏观甲壳类污损生物附着力的可靠测量。

技术领域：

本发明属于海洋防污性能试验机具技术领域，具体涉及一种万能试验机用夹具装置，与万能试验机配合使用，精确控制力施加角度和速度，实现宏观甲壳类污损生物附着力的可靠测量。

背景技术：

海洋生物污损是海洋中生物在结构物表面附着生长的现象，污损一旦发生会带来极大的危害：造成船舶航行阻力增大、管道阻塞、换热器导热性降低、海水养殖渔获量降低等，是海洋经济活动必须面对的重要问题之一。随着环保法规的日趋严苛，发展不依赖有毒化学物质、绿色环保的污损释放型防污材料已成为海洋防污技术发展的重要方向。污损释放型防污材料一般是通过降低污损生物在其表面的附着力，使污损生物难以附着或附着不牢来实现防污的目的。

如何评价污损生物在污损释放型防污材料表面的附着力是污损释放型防污材料防污性能评价、配方研制优选的重要方法。对于硅藻、细菌、石莼孢子等微观污损生物，公开号为102023130的中国专利：一种流道式海洋生物附着力测试装置，利用大宽高比的矩形测试腔在测试样品表面形成稳定发展的湍流，并利用压差传感器测试样品表面不同位点的压力差，通过软件自动计算获得材料表面污损生物的附着力数据，为海洋污损生物附着力测试提供可靠工具，完善防污材料防污性能评价技术；装置的主体结构由水循环系统和自动控制系统组成，水循环系统包括沉降室、测试腔、光源和水槽；自动控制系统包括差压变送器、变频泵、流量计、压力变送器、可编程控制器和计算机，其特征在于箱盒式结构的沉降室内上侧自右向左依次分别制有进水口、开孔不锈钢板、蜂窝状聚碳酸酯板、不锈钢筛板和排气阀，沉降室左端横向制有测试腔，测试腔左端侧边上制有差压变送器，测试腔中置有真空泵，测试腔的左侧端置有水槽，水槽的顶端制有光源，水槽底部引出管道经过多端阀门控制与进水口连通，其连通的管道中依次分别制有变频泵、流量计和压力变送器；可编程控制器、计算机电信息连通后分别与差压变送器、真空泵、变频泵、流量计和压力变送器电信息连通，通过变频泵在测试腔内产生湍流对试样表面进行冲刷，根据冲刷时水流的流速、压差、冲刷时间和试样表面污损海生物脱附率之间的关系，可较为可靠的评价材料防污性能。而对于藤壶、牡蛎、盘管虫等宏观甲壳类污损生物，现有技术一般采用或参考ASTM D5618(Standard Test Method for Measurement of Barnacle Adhesion Strength in Shear)方法进行测试，ASTM D5618方法通过手持式推力计对试样表面已附着的藤壶进行附着力测试，要求将推力计的探头对准藤壶底部，尽量保持与试样表面平行，并以大约4.5N/s的力施加速度进行测试。由于ASTM D5618方法采用手动测量，难以控制推力计与试样表面的平行性和距离，更难以对力的施加速度进行精确控制，这会影响附着力测试数据的准确性和可靠性。因此，需要针对宏观甲壳类污损生物，研发设计一种可精确控制力施加角度和速度的夹具装置，与万能试验机(万能试验机也叫万能材料试验机，集拉伸、弯曲、压缩、剪切、环刚度等功能于一体，具有精度高、调速范围宽、结构紧凑、操作方便、性能稳定等优点)配合使用对污损释放型防污材料的性能进行评价。

发明内容：

本发明的目的在于克服现有技术存在的缺点，研发设计一种万能试验机用夹具装置，与万能试验机配合使用，能够精确调节与试样表面的间距，充分发挥万能试验机力施加速度控制和力测量精确的优势，减少宏观甲壳类污损生物附着力的测量误差，提高数据可靠性。