[发明专利]微力加载装置

说明书

本发明公开了一种微力加载装置，包括：基座、杠杆组件、压电陶瓷、传感器和夹持组件，基座包括：基板，杠杆组件包括主杠杆，主杠杆可转动地设于基板上，压电陶瓷与主杠杆可拆卸地连接，用于驱动主杠杆转动，传感器悬空于基板上，夹持组件包括：第一夹持件和第二夹持件，第一夹持件的一端与主杠杆相连，第一夹持件的另一端和第二夹持件的一端分别夹持弹簧片的两端；以及第三夹持件和第四夹持件，第三夹持件的一端与第二夹持件夹持弹簧片相对的一端固定连接，第三夹持件的另一端和第四夹持件的一端分别夹持试件的两端。根据本发明实施例的微力加载装置，可以降低机械阻力，提高实验准确率，且设备简单，方便实验，实用性强。

技术领域

本发明涉及精密测量仪器设计制造技术领域，尤其是涉及一种微力加载装置。

背景技术

近些年来，对薄膜(细丝)材料宏微观的力学性能研究越来越多，常用单轴拉伸实验测量薄膜的应力-应变曲线、弹性模量、泊松比和强度等参数。

为解决薄膜类材料的力学性能测试问题，研究人员发明了几类基于不同原理的拉伸装置。针对薄膜试件的微拉伸加载的驱动方式主要三种：电磁力驱动、步进电机驱动和压电陶瓷驱动。但是，以上装置均不能很好地解决高精度与大位移量加载的矛盾。

发明内容

本发明旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本发明的一个目的在于提出一种微力加载装置，所述微力加载装置可以降低机械阻力，提高实验准确率，且设备简单，方便实验，实用性强。

根据本发明实施例的微力加载装置，所述微力加载装置包括：基座、杠杆组件、压电陶瓷、传感器和夹持组件，所述基座包括：基板，所述杠杆组件包括主杠杆，所述主杠杆可转动地设于所述基板上，所述压电陶瓷与所述主杠杆可拆卸地连接，用于驱动所述主杠杆转动，所述传感器悬空于所述基板上，所述夹持组件包括：第一夹持件和第二夹持件，所述第一夹持件的一端与所述主杠杆相连，所述第一夹持件的另一端和所述第二夹持件的一端分别夹持弹簧片的两端；以及第三夹持件和第四夹持件，所述第三夹持件的一端与所述第二夹持件夹持所述弹簧片相对的一端固定连接，所述第三夹持件的另一端和所述第四夹持件的一端分别夹持试件的两端，所述传感器的一端与所述第四夹持件的另一端相连，以检测所述试件受到的拉力，且所述主杠杆在原始位置时，所述第一夹持件、所述第二夹持件、所述第三夹持件和所述第四夹持件的位置处的连线与所述主杠杆所在直线垂直。

根据本发明实施例的微力加载装置，通过将弹簧片设于第一夹持件与第二夹持件之间，且第一夹持件与主杠杆转动，使得压电陶瓷伸长驱动主杠杆转动时，主杠杆可以带动弹簧片夹持在第一夹持件内的一端做弧形运动，而弹簧片夹持在第二夹持件内的另一端以及第二夹持件可以做直线运动，从而使得第三夹持件可以做直线运动，进而使得作用在试件上的拉力为沿Y轴方向的水平力，而试件的重力不会影响拉力，从而使得传感器更加准确地测量作用在试件上的拉力，提高实验精度。

另外，根据本发明的微力加载装置，还可以具有如下附加的技术特征：

在本发明的一些实施例中，所述第一夹持件包括：第一安装座和第一压板，所述弹簧片的一端设于所述第一安装座上，所述第一压板将所述弹簧片的一端固定在所述第一安装座上，所述第二夹持件包括：第二安装座和第二压板，所述弹簧片的另一端设于所述第二安装座上，所述第二压板将所述弹簧片的另一端固定在所述第二安装座上，其中，所述弹簧片的两端分别固定在所述第一夹持件和所述第二夹持件上后，所述弹簧片所在平面与所述基板所在平面之间互相垂直。

在本发明的一些实施例中，所述第三夹持件包括：第三安装座和第三压板，所述试件的一端设于所述第三安装座上，所述第三压板将所述试件的一端固定在所述第三安装座上，所述第四夹持件包括：第四安装座和第四压板，所述试件的另一端设于所述第四安装座上，所述第三安装座用于固定所述试件的平面与所述基板平行，所述第四压板将所述试件的另一端固定在所述第四安装座上，所述第四安装座用于固定所述试件的平面与所述基板平行其中，所述试件的两端分别固定在所述第三夹持件和所述第四夹持件上后，所述试件所在平面平行于所述基板。