一种等静压下材料应变性能的测量装置

1.本发明涉及材料应变性能测量技术领域，特别涉及一种等静压下材料应变性能的测量装置。


背景技术：

2.众所周知，材料是科技发展与社会进步的基础，对材料性能的表征是开发新型材料和实现材料工程应用的必备环节。材料应变性能的测量与分析现已有众多类型的设备，但是对于高等静压力下材料应变特性的测量与分析尚未有成熟的技术，也没有相应的测量装置，严重制约新材料的开发和材料工程的应用。
3.因此，如何设计一种等静压下材料应变性能的测量装置是本领域技术人员亟需解决的问题。


技术实现要素：

4.本发明提供一种等静压下材料应变性能的测量装置，解决等静压力下材料应变特性无法测量的技术问题。
5.本发明解决上述技术问题的技术方案如下，一种等静压下材料应变性能的测量装置，包括：系统控制终端、数据采集模块、协同控制模块、杜瓦罐及位于所述杜瓦罐内的测试筒、第一堵头、第二堵头、载样胶囊、应变片和油缸，
6.所述系统控制终端分别与所述数据采集模块和所述协同控制模块通信连接；所述第一堵头和所述第二堵头分别适配固定在所述测试筒的两内端且所述第一堵头具有贯穿其两端面的通孔；
7.所述载样胶囊对应所述第一堵头和所述第二堵头之间置于所述测试筒内且其内部盛装有液压媒介和待测样品；所述应变片粘结在所述待测样品上；所述油缸固定在所述第一堵头上且其活塞杆伸入所述测试筒内与所述载样胶囊抵接；
8.所述数据采集模块通过电缆穿过所述杜瓦罐、所述测试筒和所述载样胶囊与所述应变片电性连接；所述协同控制模块控制所述杜瓦罐内的压力值、磁场强度和温度值。
9.本发明的有益效果是：通过将液压媒介和待测样品放置于载样胶囊内部，在油缸活塞杆挤压载样胶囊的作用下，待测样品的表面将受到相同的压力，此刻由于应变片粘结在待测样品上，数据采集模块可以采集待测样品的应变特性；同时，测试筒、第一堵头、第二堵头、载样胶囊、应变片和油缸均放置于杜瓦罐内，协同控制模块调整杜瓦罐内的压力值、磁强强度和温度值，便于测量恒定等静压下待测样品应变量随温度或者磁场变化的数据，及恒定磁场或者温度条件下待测样品应变量随所施加等静压力变化的数据，从而实现多物理场下材料应变性能的表征。
10.在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。
11.进一步，还包括施压杆，所述施压杆置于所述测试筒内且其一端与所述油缸的活塞杆端抵接，另一端与所述载样胶囊抵接。
12.进一步，所述施压杆采用碳化钨材质。
13.采用上述进一步的有益效果是:通过在油缸的活塞杆和载样胶囊之间增加施压杆，可以增加测量装置的紧密性，避免油缸的活塞杆空做功。
14.进一步，还包括密封材料，所述数据采集模块与所述应变片之间的电缆为三通屏蔽电缆；所述密封材料填充在所述三通屏蔽电缆与所述载样胶囊之间的缝隙中。
15.进一步，所述密封材料为聚乙烯材料。
16.采用上述进一步的有益效果是:密封材料可以避免载样胶囊内部的液压媒介流出，避免测量装置测量数据不准确。
17.进一步，所述测试筒两端的内壁均设有内螺纹，所述第一堵头和所述第二堵头的外周侧均设有外螺纹，所述第一堵头的外螺纹和所述第二堵头的外螺纹螺纹连接在所述测试筒两端的内螺纹上。
18.进一步，所述载样胶囊的材质为特氟隆。
19.进一步，所述系统控制终端和所述协同控制模块均为单片机。
附图说明
20.图1为本发明一种等静压下材料应变性能的测量装置演示示意图；
21.图2为本发明一种等静压下材料应变性能的测量装置中杜瓦罐和测试筒内部结构示意图。
22.附图中，各标号所代表的部件列表如下：
23.1、杜瓦罐，2、测试筒，3、第一堵头，4、第二堵头，5、载样胶囊，6、应变片，7、油缸，8、液压媒介，9、施压杆。
具体实施方式
24.以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。
25.如图1所示，一种等静压下材料应变性能的测量装置，包括：系统控制终端、数据采集模块、协同控制模块、杜瓦罐1及位于杜瓦罐1内的测试筒2、第一堵头3、第二堵头4、载样胶囊5、应变片6和油缸7，
26.系统控制终端分别与数据采集模块和协同控制模块通信连接；第一堵头3和第二堵头4分别适配固定在测试筒2的两内端且第一堵头3具有贯穿其两端面的通孔；
27.载样胶囊5对应第一堵头3和第二堵头4之间置于测试筒2内且其内部盛装有液压媒介8和待测样品；应变片6粘结在待测样品上；油缸7固定在第一堵头3上且其活塞杆伸入测试筒2内与载样胶囊5抵接；协同控制模块控制杜瓦罐1内的压力值、磁场强度和温度值。
28.数据采集模块通过电缆穿过杜瓦罐1、测试筒2和载样胶囊5与应变片6电性连接。
29.在一些具体实施例中，还可以包括施压杆9，施压杆9置于测试筒2内且其一端与油缸7的活塞杆端抵接，另一端与载样胶囊5抵接。
30.在一些具体实施例中，施压杆9可以采用碳化钨材质。
31.在一些具体实施例中，液压媒介8可以为特氟龙油性液体。
32.在一些具体实施例中，还可以包括密封材料，数据采集模块与应变片6之间的电缆
为三通屏蔽电缆；密封材料填充在三通屏蔽电缆与载样胶囊5之间的缝隙中。
33.在一些具体实施例中，密封材料可以为聚乙烯材料。
34.在一些具体实施例中，测试筒2两端的内壁可以设有内螺纹，第一堵头3和第二堵头4的外周侧均设有外螺纹，第一堵头3的外螺纹和第二堵头4的外螺纹螺纹连接在测试筒2两端的内螺纹上。
35.在一些具体实施例中，载样胶囊5的材质可以为特氟隆。
36.在一些具体实施例中，统控制终端和协同控制模块均可以为单片机。
37.以上仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。


技术特征：
1.一种等静压下材料应变性能的测量装置，其特征在于,包括：系统控制终端、数据采集模块、协同控制模块、杜瓦罐(1)及位于所述杜瓦罐(1)内的测试筒(2)、第一堵头(3)、第二堵头(4)、载样胶囊(5)、应变片(6)和油缸(7)，所述系统控制终端分别与所述数据采集模块和所述协同控制模块通信连接；所述第一堵头(3)和所述第二堵头(4)分别适配固定在所述测试筒(2)的两内端且所述第一堵头(3)具有贯穿其两端面的通孔；所述载样胶囊(5)对应所述第一堵头(3)和所述第二堵头(4)之间置于所述测试筒(2)内且其内部盛装有液压媒介(8)和待测样品；所述应变片(6)粘结在所述待测样品上；所述油缸(7)固定在所述第一堵头(3)上且其活塞杆伸入所述测试筒(2)内与所述载样胶囊(5)抵接；所述数据采集模块通过电缆穿过所述杜瓦罐(1)、所述测试筒(2)和所述载样胶囊(5)与所述应变片(6)电性连接。2.根据权利要求1所述的一种等静压下材料应变性能的测量装置，其特征在于，还包括施压杆(9)，所述施压杆(9)置于所述测试筒(2)内且其一端与所述油缸(7)的活塞杆端抵接，另一端与所述载样胶囊(5)抵接。3.根据权利要求2所述的一种等静压下材料应变性能的测量装置，其特征在于，所述施压杆(9)采用碳化钨材质。4.根据权利要求1所述的一种等静压下材料应变性能的测量装置，其特征在于，所述液压媒介(8)为特氟龙油性液体。5.根据权利要求1所述的一种等静压下材料应变性能的测量装置，其特征在于，还包括密封材料，所述数据采集模块与所述应变片(6)之间的电缆为三通屏蔽电缆；所述密封材料填充在所述三通屏蔽电缆与所述载样胶囊(5)之间的缝隙中。6.根据权利要求5所述的一种等静压下材料应变性能的测量装置，其特征在于，所述密封材料为聚乙烯材料。7.根据权利要求1所述的一种等静压下材料应变性能的测量装置，其特征在于，所述测试筒(2)两端的内壁设有内螺纹，所述第一堵头(3)和所述第二堵头(4)的外周侧均设有外螺纹，所述第一堵头(3)的外螺纹和所述第二堵头(4)的外螺纹螺纹连接在所述测试筒(2)两端的内螺纹上。8.根据权利要求1所述的一种等静压下材料应变性能的测量装置，其特征在于，所述载样胶囊(5)的材质为特氟隆。9.根据权利要求1所述的一种等静压下材料应变性能的测量装置，其特征在于，所述系统控制终端和所述协同控制模块均为单片机。

技术总结
本发明涉及一种等静压下材料应变性能的测量装置，包括：系统控制终端、数据采集模块、协同控制模块、杜瓦罐及位于杜瓦罐内的测试筒、第一堵头、第二堵头、载样胶囊、应变片和油缸，本发明通过将液压媒介和待测样品放置于载样胶囊内部，在油缸活塞杆挤压载样胶囊的作用下，待测样品的表面将受到相同的压力，此刻由于应变片粘结在待测样品上，数据采集模块可以采集待测样品的应变特性；同时，也便于测量恒定等静压下待测样品应变量随温度或者磁场变化的数据，及恒定磁场或者温度条件下待测样品应变量随所施加等静压力变化的数据，从而实现多物理场下材料应变性能的表征。多物理场下材料应变性能的表征。多物理场下材料应变性能的表征。


技术研发人员：张元磊 徐坤 曹义明 李哲 康艳茹 何禧佳
受保护的技术使用者：曲靖师范学院
技术研发日：2022.08.22
技术公布日：2022/12/19