专利名称：一种机械性能原位测试装置的制作方法
技术领域：
一种机械性能原位测试装置技术领城本实用新型涉及一种机械性能测试装置，特别是一种可用于真空环境下 辐照试件的机械性能测试装置。
技术背景航天器表面塑料薄膜在空间综合环境作用下抗拉强度严重下降、材料蠕 变特性变差，容易导致材料开裂、掉落，影响航天器的温度控制。由于航天器塑料薄膜一般厚10~ 100pm,外界气体压力对组份材料机械性能退化有 较大的影响，因此，在模拟的空间环境下试验的薄膜试件必须在当时真空环 境下马上进行机械性能退化的测试，以获得可信的退化试验结果。 实用新型内容本实用新型的技术解决问题是克服现有技术的不足之处，提供一种适 合在真空环境下测量薄膜试件的抗拉强度、断裂伸长率等机械性能的原位测 试装置。本实用新型的装置的技术解决方案是 一种机械性能原位测试装置，由 原位测试拉伸台1、控制器2和计算机3组成，控制器2和计算机3安装在 真空系统之外，计算机3通过控制器2控制拉伸台1运动，拉伸台1上的 传感器所测得的数据实时反馈至计算机3，由计算机3计算相关参数；拉伸 台1包括步进电机电机4、丝杆5、导轨6、位置传感器7、负荷传感器8、 移动块10,步进电机电机4安装在丝杆5的一端，步进电机电机4带动丝 杆5转动，从而控制导轨6上的移动块10运动，测量移动块所移动距离的 位置传感器7安装在移动块10上，实时测量被测试件上所受载荷的负荷传 感器8安装在试件夹持装置9上。本实用新型与现有技术相比的有益效果是能够在真空环境下测量薄膜
试件的抗拉强度、断裂伸长率等，实现了试件机械性能的原位测试，避免了异位测量带来的误差。
图1为本实用新型的拉伸试验台结构示意图。
具体实施方式
如图1所示，机械性能原位测试装置由原位测试拉伸台1、控制器2和 计算机3组成，控制器2与计算机3安装在真空系统之外，原位测试拉伸台 1包括电机4、丝杆5、导轨6、位置传感器7、负荷传感器8、移动块10， 将试件12的两端安装在夹持装置9上进行试验，在拉伸台1的基座靠近移 动块10—侧设有限位装置11，确保移动块10不会与拉伸台1发生碰撞， 拉伸试验台能够在真空辐照环境下使用。机械性能原位测试装置是试件在真空环境下经过辐照后拉伸，中间不能 打开真空，为实现在真空下的测量，采用了如下技术电机位于拉伸试验台 的一端，节省了整体占用空间；电机4选用能在真空下使用的步进电机，丝 杠5、导轨6、移动块10选用真空下使用性能良好的钢质材料，确保真空 下的正常使用；电机4带有角编码器，对位移进行测量，真空对其测量结果 的影响很小，保证了真空下测量结果的准确性；负荷传感器8采用应变测力 原理，真空环境不会对其测量结果造成影响；以上特征保证了该试验台能够 在真空环境中正常使用。进行测量时，计算机3控制电机4带动试件12移动，试件发生形变， 试件所发生的形变通过位置传感器7测量位移来得到，加在试件12上的载 荷通过负荷传感器8测量得到，位移传感器和负荷传感器的输出被计算机3 采集并处理，显示载荷一位移曲线，计算出试件12的抗拉强度和断裂伸长 率等参数。
权利要求1.一种机械性能原位测试装置，其特征在于由原位测试拉伸台(1)、控制器(2)和计算机(3)组成，控制器(2)和计算机(3)安装在真空系统之外，计算机(3)通过控制器(2)控制拉伸台(1)运动，拉伸台(1)上的传感器所测得的数据实时反馈至计算机(3)，由计算机(3)计算相关参数；拉伸台(1)包括电机(4)、丝杆(5)、导轨(6)、位置传感器(7)、负荷传感器(8)、移动块(10)，电机(4)安装在丝杆(5)的一端，电机(4)带动丝杆(5)转动，从而控制导轨(6)上的移动块(10)运动，测量移动块所移动距离的位置传感器(7)安装在移动块(10)上，实时测量被测试件上所受载荷的负荷传感器(8)安装在试件夹持装置(9)上。
2. 根据权利要求1所述的机械性能原位测试装置，其特征在于所述 的电机(4)为步进电机。
3. 根据权利要求1或2所述的机械性能原位测试装置，其特征在于 所述的电机(4)自身带有用于位移控制和测量的角编码器。
4. 根据权利要求1所述的机械性能原位测试装置，其特征在于所述 的丝杆(5)、导轨(6)和移动块(10)由钢质材料制成。
5. 根据权利要求1所述的机械性能原位测试装置，其特征在于所述 的拉伸台(1)的基座在靠近移动块(10)的一侧设置有防止移动块(10) 与拉伸台的侧壁发生碰撞的限位装置(11)。
专利摘要一种机械性能原位测试装置，属于机械性能测试技术领域，由原位测试拉伸台(1)、控制器(2)和计算机(3)组成，控制器(2)和计算机(3)安装在真空系统之外；拉伸台(1)处于真空系统内，包括电机(4)、丝杆(5)、导轨(6)、位置传感器(7)、负荷传感器(8)、移动块(10)，电机(4)安装在丝杆(5)的一端，电机(4)带动丝杆(5)转动，从而控制导轨(6)上的移动块(10)运动，位置传感器(7)和负荷传感器(8)分别测量移动块所移动的距离以及被测试件上所受的载荷。本实用新型能够在真空环境下测量薄膜试件的抗拉强度、断裂伸长率等，实现了试件机械性能的原位测试，避免了异位测量带来的误差。
文档编号G01N3/00GK201053937SQ20072010331
公开日2008年4月30日 申请日期2007年1月24日 优先权日2007年1月24日
发明者丁义刚, 冯伟泉, 刘学超, 李冬梅, 伟 王, 闫德葵 申请人:北京卫星环境工程研究所