专利名称：扫描电镜试样动态扩展控制器的制作方法
技术领域：
本发明涉及扫描电镜的单向拉伸试验台，配备“试样动态疲劳控制制器”后，能对样品进行双向疲劳加载，开拓了精确、连续地观察小试样疲劳裂纹扩展的动态方法。
对疲劳裂纹的直接动态观察，过去只能用光学显微镜，很难对裂尖小区域和微观特征进行观测。扫描电镜目前仅有单向拉伸台作为附件出售，据1983年、1987年国际疲劳杂志(Int·Jou·Fatigue)介绍，日本、西欧和美国少数国家的科研机构，提出和开展了这方面的试验研究，但未见到具体设备方面的报导。
本实用新型的目的是克服现有扫描电镜不能对疲劳裂纹的直接动态观察的缺点，增加一动态控制器，能使该机对样品进行双向疲劳加载，能连续地观察小试样疲劳裂纹扩展。
本实用新型的实施方案是这样实现的，利用现有扫描电镜拉伸台机械部分和单向控制部分，增加一动态控制器，其动态控制电路，能按动态疲劳的指令，去控制原步进电机驱动电路；动态控制器其技术特征在于它由自动拉／压给定器2、载荷给定器6、信号比较输出器9、计数器10所组成；由自动拉／压给定器2自动控制步进电机驱动电源反向，由载荷给定器6按不同应力比调节试验载荷上下值，给定的载荷信号与载荷反馈信号由比较输出器9比较后，从报警器11取出控制信号，这个信号在自动拉／压给定器2里，决定了步进电机驱动电路参考电源的正负方向，从而控制了步进电机的转向。
现结合附图详细描述本实用新型实施例
图1为步进电机数字电路方框图图2为动态控制电路原理图图3为动态控制电路各点波形图图中1、手动拉／压给定器9、信号比较输出器2、自动拉／压给定器10、计数器3、拉／压方向及速率给定器11、报警器4、电压／频率转换器12、阀电压5、步进电机电源控制器13、给定载荷反馈信号6、载荷给定器14、比较器输出7、载荷测量器15、双稳输出8、极限限制器16、步进电机信号IC1～3运算放大器TTL四与非门组成的比较器GT计数器10G1～3三极管D1～6二极管R1～25电阻C1～5电容W1～7可变电阻本实用新型是利用剑桥S－200型扫描电镜拉伸台机械部分和原单向控制部分，增加了一个动态控制器，扩大其使用范围，能对样品进行双向疲劳加载，开拓了精确连续地观察小试样疲劳裂纹扩展的动态方法。
本实用新型的动态控制电路，能按动态疲劳的指令，去控制原步进电机驱动电路。方框图见附图1，图中虚线内为新增加的动态控制器部分，它由自动拉／压给定器2、载荷给定器6、信号比较输出器9、计数器10所组成；具体实施电路图见图2，其中的自动拉／压给定器2，由IC1～2、CJ及其外围元件R1～10、R12～16、C1～5、D1、D3～6，W1～5组成；载荷给定器6由IC3、R17～18、W6～7组成；信号比较输出器9由G1～2、TTL及R19～25组成；由G3、R11～12、D2、GT组成计数器电路10。
1、动态控制电路功能(1)、给定试验载荷按试验要求，给出不同应力比值r的载荷上下限。
(2)、自动拉／压换向当试样上的载荷达到给定值时，控制步进电机驱动电路反向，实现对样品的拉压动态疲劳力载。
(3)、计数电路累计总的疲劳循环数。
2、动态控制电路波形本实用新型的电路主要包括载荷给定、信号比较整形、积分反向及输出平衡网络。附图3为控制器各点波形12为阀电压，13为给定载荷反馈信号，14为比较器输出，15为双稳输出，16为步进电机信号。
本实用新型的实施例如下
利用剑桥S－200型扫描电镜(SEM)拉伸台机械部分和单向控制部分，增加本实用新型所提供的动态疲劳控制器，使步进电机自动换向，实现对试样的动态疲劳试验。
安装“试样动态疲劳控制器”的扫描电镜拉伸台，能进行小试样疲劳试验，为开展裂尖微观特征为主的试验研究，提供了一种崭新的手段。
权利要求1.一种扫描电镜试样动态疲劳扩展控制器是利用现有的扫描电镜拉伸台机械部分和单向控制部分，增加一动态控制器，使其步进电机自动换向，实现对试样的动态疲劳试验，其特征在于它由自动拉/压给定器2、载荷给定器6、信号比较输出器9、计数器10所组成其中的自动拉/压给定器2、由IC1～2、CJ及其外围元件R1～10、R12～16、C1～5、D1、D3～6、W1～5组成；载荷给定器6由IC3、R17～18、W6～7组成；信号比较输出器9由C1～2、TTL及R19～25组成；由G3、R11～12、D2、GT组成计数器电路10。
专利摘要扫描电镜试样动态疲劳扩展控制器是利用现有的扫描电镜拉伸台机械部分和单向控制部分、增加一动态控制器，使其步进电机自动换向，实现对试样的动态疲劳试验，动态控制器是由自动拉/压给定器、载荷给定器、信号比较输出器、计数器所组成，具有控制电路简单、抗干扰性强、运行可靠等优点。
文档编号G01N27/00GK2085961SQ9022479
公开日1991年10月2日 申请日期1990年12月17日 优先权日1990年12月17日
发明者穆恩生, 林吉忠, 胡义祥, 吴玉树, 成兆银, 王迪功, 王蜜, 申宏伟, 刘宗生, 郭灵彦 申请人:铁道部科学研究院金属及化学研究所