变温可转位微纳米压痕测试装置
专利汇可以提供变温可转位微纳米压痕测试装置专利检索，专利查询，专利分析的服务。并且本 发明 涉及一种变温可转位微 纳米压痕 测试装置，属于精密仪器领域。包括 工作台 转位 基座 、高低温 工作腔 和压头驱动/进给机构三个部分，高低温工作腔安装在工作台转位基座的L型安装板上，压头驱动/进给机构安装在工作台转位基座的设备基座上；工作台转位基座主要是用来实现工作台转位动作和做整机 支撑 ，高低温工作腔可以给试件测量过程提供连续变温的环境氛围，并且能隔绝外界干扰，压头驱动/进给机构主要实现压头在竖直方向上的进给动作，并通过压 力 传感器 和位移传感器获得测量数据。优点在于：测量结果精确、测量范围广、结构紧凑，大大促进了材料力学性能测试技术领域及其装备的发展。，下面是变温可转位微纳米压痕测试装置专利的具体信息内容。
1.一种变温可转位微纳米压痕测试装置，其特征在于：包括工作台转位基座（1）、高低温工作腔（2）和压头驱动/进给机构（3）三个部分，高低温工作腔（2）安装在工作台转位基座（1）的L型安装板（112）上，压头驱动/进给机构（3）安装在工作台转位基座（1）的设备基座（102）上；工作台转位基座（1）实现工作台转位动作和做整机支撑，高低温工作腔（2）给试件测量过程提供连续变温的环境氛围，并且能隔绝外界干扰，压头驱动/进给机构（3）实现压头在竖直方向上的进给动作，并通过压力传感器（319）和位移传感器（317）获得测量数据。
2.根据权利要求1所述的变温可转位微纳米压痕测试装置，其特征在于：所述的工作台转位基座（1）是：T型支座（101）、下轴承座A（103）和T型安装板（114）分别安装在设备基座（102）上，双联角接触球轴承A（104）安装在下轴承座A（103）的内孔中，双联角接触球轴承A（104）轴向和径向支撑转轴（106）的下轴颈；从动同步带轮（105）安装在转轴（106）上，转轴（106）安装在双联角接触球轴承A（104）和深沟球轴承A（108）的内孔中，上轴承座A（107）安装在L型安装板（112）上，深沟球轴承A（108）安装在上轴承座A（107）的内孔中；绝缘垫块（109）、隔热平台（111）和工作台（110）依次安装在转轴（106）上端，L型安装板（112）安装在T型安装板（114）上，电机安装座（117）安装在T型支座（101）上，伺服电机A（115）安装在电机安装座（117）上，主动同步带轮（116）安装在伺服电机A（115）的输出轴上，同步带（113）安装在主动同步带轮（116）和从动同步带轮（105）上，伺服电机A（115）通过同步带（113）传动把动力传递给转轴（106）。
3.根据权利要求2所述的变温可转位微纳米压痕测试装置，其特征在于：所述的伺服电机A（115）为交流伺服电机，实现直线进给运动。
4.根据权利要求2所述的变温可转位微纳米压痕测试装置，其特征在于：所述的隔热平台（111）为带T型槽的平台。
5.根据权利要求1所述的变温可转位微纳米压痕测试装置，其特征在于：所述的高低温工作腔（2）是：进气接头（201）、出气接头（203）和真空压力表（202）分别安装在工作腔（207）的一侧，制冷探头（206）安装在工作腔（207）的另一侧，其中进气接头（201）和出气接头（203）分别对工作腔（207）内部通气和排气，控制工作腔（207）内的压力，同时真空压力表（202）实时显示工作腔（207）的内部压力；制冷探头（206）后端连接液氮循环器，通过液氮和氮气的循环加载温度，实现工作腔（207）内部的降温；透明视窗（208）安装在工作腔（207）的正面，并通过视窗压紧板（209）压紧固定；两台卤素灯（204）对称安装在工作腔（207）的内部，通过调节卤素灯（204）、制冷探头（206）的功率实现试件的高低温连续加载；密封盖（205）安装在工作腔（207）的顶端。
6.根据权利要求1所述的变温可转位微纳米压痕测试装置，其特征在于：所述的压头驱动/进给机构（3）是：导轨安装座（309）安装在设备基座（102）的立板上，上轴承座B（308）和下轴承座B（301）都安装在导轨安装座（309）上，双联角接触球轴承B（314）安装在上轴承座B（308）的内孔中，深沟球轴承B（302）安装在下轴承座B（301）的内孔中，滚珠丝杠（307）安装在双联角接触球轴承B（314）和深沟球轴承B（302）的内孔中，锁紧螺母（311）安装在滚珠丝杠（307）上，电机安装板（310）安装在导轨安装座（309）上，伺服电机B（312）安装在电机安装板（310）上，联轴器（313）连接电机输出轴和滚珠丝杠的轴端；滚珠导轨（315）安装在导轨安装座（309）上，滑块安装板（304）安装在滚珠导轨（315）的滑块上，丝母连接块（306）安装在滑块安装板（304）和滚珠丝杠（307）的丝母上，滚珠丝杠（307）做旋转运动的同时，丝母带动滑块安装板（304）在滚珠导轨（315）的限制下做宏观的直线运动；连接块（316）安装在滑块安装板（304）上，柔性铰链（318）安装在连接块（316）上，压电叠堆（305）安装在柔性铰链（318）内部，通过压电叠堆（305）的逆压电效应进行压痕实验，微观的进给运动；位移传感器（317）安装在滑块安装板（304）上，压力传感器（319）安装在柔性铰链（318）的端部，压头安装杆（320）安装在压力传感器（319）上，传感器触发板（303）夹在压力传感器（319）和压头安装杆（320）中间，压头（321）安装在压头安装杆（320）上，压头（321）和滑块安装板（304）同时做直线运动并且通过压力传感器（319）和位移传感器（317）将数据反馈给操作者。
7.根据权利要求6所述的变温可转位微纳米压痕测试装置，其特征在于：所述的滚珠导轨（315）为SP超精米级滚珠导轨，实现宏观驱动。
8.根据权利要求6所述的变温可转位微纳米压痕测试装置，其特征在于：所述的压头（321）为玻式压头，辅助以柔性铰链和压电叠堆，实现直线驱动的微观驱动。
9.根据权利要求6所述的变温可转位微纳米压痕测试装置，其特征在于：所述的压力传感器（319）为精密载荷力传感器，实现压入载荷力的精确检测。
变温可转位微纳米压痕测试装置
技术领域
背景技术
发明内容
319和位移传感器317获得测量数据。
304安装在滚珠导轨315的滑块上，丝母连接块306安装在滑块安装板304和滚珠丝杠307的丝母上，滚珠丝杠307做旋转运动的同时，丝母带动滑块安装板304在滚珠导轨315的限制下做宏观的直线运动；连接块316安装在滑块安装板304上，柔性铰链318安装在连接块316上，压电叠堆305安装在柔性铰链318内部，通过压电叠堆305的逆压电效应进行压痕实验，微观的进给运动；位移传感器317安装在滑块安装板304上，压力传感器319安装在柔性铰链318的端部，压头安装杆320安装在压力传感器319上，传感器触发板303夹在压力传感器319和压头安装杆320中间，压头321安装在压头安装杆320上，压头321和滑块安装板304同时做直线运动并且通过压力传感器319和位移传感器317将数据反馈给操作者。
附图说明
图3为本发明的工作台转位基座装配爆炸图；
图4为本发明的高低温工作腔组装结构示意图；
图5为本发明的高低温工作腔装配爆炸图；
图6为本发明的压头驱动/进给机构组装结构示意图；
图7为本发明的压头驱动/进给机构装配爆炸图；
图8为本发明的压痕装置原理图。
107、上轴承座A；108、深沟球轴承A；109、绝缘垫块；110、工作台；111、隔热平台；112、L型安装板；113、同步带；114、T型安装板；115、伺服电机A；116、主动同步带轮；117、电机安装座；
201、进气接头；202、真空压力表；203、出气接头；204、卤素灯；205、密封盖；206、制冷探头；
207、工作腔；208、透明视窗；209、视窗压紧板；301、下轴承座B；302、深沟球轴承B；303、传感器触发板；304、滑块安装板；305、压电叠堆；306、丝母连接块；307、滚珠丝杠；308、上轴承座B；309、导轨安装座；310、电机安装板；311、锁紧螺母；312、伺服电机B；313、联轴器；314、双联角接触球轴承B；315、滚珠导轨；316、连接块；317、位移传感器；318、柔性铰链；319、压力传感器；320、压头安装杆；321、压头。
具体实施方式
连接块316安装在滑块安装板304上，柔性铰链318安装在连接块316上，压电叠堆305安装在柔性铰链318内部，通过压电叠堆305的逆压电效应进行压痕实验，微观的进给运动；位移传感器317安装在滑块安装板304上，压力传感器319安装在柔性铰链318的端部，压头安装杆
320安装在压力传感器319上，传感器触发板303夹在压力传感器319和压头安装杆320中间，压头321安装在压头安装杆320上，压头321和滑块安装板304同时做直线运动并且通过压力传感器319和位移传感器317将数据反馈给操作者。
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