[發(fā)明專利]一種球盤(pán)式摩擦電測(cè)量裝置

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201210351336.3
• 申請(qǐng)日: 2012-09-20
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN102879658A
• 公開(kāi)（公告）日: 2013-01-16
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 周俊;李桂宣;孫德文
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 蘭州大學(xué)
• 主分類號(hào): G01R29/24
• 分類號(hào): G01R29/24
• 代理公司: 北京中恒高博知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11249
• 代理人: 宋敏

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及摩擦帶電測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域，具體地，涉及一種球盤(pán)式摩擦電測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

摩擦帶電已被人們廣泛接受，尤其在風(fēng)沙環(huán)境力學(xué)研究中，摩擦帶電已經(jīng)被學(xué)者承認(rèn)為一種沙粒起電機(jī)理。

然而，圓球與轉(zhuǎn)盤(pán)摩擦后產(chǎn)生電荷的主要影響因素是什么，帶電量的主要規(guī)律是什么，因受測(cè)量?jī)x器的制約目前沒(méi)有統(tǒng)一的結(jié)果，因?yàn)?，沒(méi)有測(cè)量球盤(pán)式摩擦帶電的儀器。

在實(shí)現(xiàn)本發(fā)明的過(guò)程中，發(fā)明人發(fā)現(xiàn)現(xiàn)有技術(shù)中無(wú)法測(cè)量球盤(pán)式摩擦帶電量等缺陷。?

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的在于，針對(duì)上述問(wèn)題，提出一種球盤(pán)式摩擦電測(cè)量裝置，以實(shí)現(xiàn)能夠測(cè)量球盤(pán)摩擦帶電量、且測(cè)量精度高和應(yīng)用范圍廣的優(yōu)點(diǎn)。

為實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是：一種球盤(pán)式摩擦電測(cè)量裝置，包括密閉容器，設(shè)在所述密閉容器外部的電荷儀、伺服電機(jī)控制器、和通過(guò)進(jìn)氣閥連通至密閉容器內(nèi)部的氮?dú)馄浚约埃?/p>

設(shè)在所述密閉容器內(nèi)部、且與伺服電機(jī)控制器電連接的動(dòng)力機(jī)構(gòu)，并行安裝在所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)上方的法拉第筒支架和水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，安裝在所述法拉第筒支架上方、且與電荷儀電連接的法拉第筒，豎直安裝在所述水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)上方的豎直移動(dòng)機(jī)構(gòu)，水平設(shè)置、且與所述豎直移動(dòng)機(jī)構(gòu)配合安裝的壓頭支架，和安裝在所述壓頭支架左端下方的壓頭機(jī)構(gòu)。

進(jìn)一步地，所述密閉容器，主要包括經(jīng)過(guò)膠粘加工得到、且用于觀測(cè)密閉容器內(nèi)部狀況的玻璃柜，安裝在所述玻璃柜的壁面、且用于控制玻璃柜內(nèi)部氣體成分的進(jìn)氣閥和排氣閥，以及粘貼在所述玻璃柜內(nèi)壁面、且用于屏蔽外電場(chǎng)的鐵紗。

進(jìn)一步地，所述動(dòng)力機(jī)構(gòu)，包括伺服電機(jī)和支撐腿，通過(guò)聯(lián)軸器安裝在所述伺服電機(jī)上方的旋轉(zhuǎn)組件，以及通過(guò)套筒安裝在所述旋轉(zhuǎn)組件和支撐腿之間的支撐組件；所述伺服電機(jī)驅(qū)動(dòng)聯(lián)軸器，通過(guò)聯(lián)軸器傳動(dòng)，帶動(dòng)旋轉(zhuǎn)組件連續(xù)轉(zhuǎn)動(dòng)。

進(jìn)一步地，所述旋轉(zhuǎn)組件，包括豎直設(shè)置、且通過(guò)聯(lián)軸器與所述伺服電機(jī)的驅(qū)動(dòng)端連接的軸，以及水平設(shè)置在所述軸上端的旋轉(zhuǎn)盤(pán)。

進(jìn)一步地，所述支撐組件，包括水平設(shè)置在所述支撐腿上端的第三支撐板，位于所述第三支撐板的上方、且通過(guò)六個(gè)套在螺柱上的套筒支撐并水平安裝的第二支撐板，位于所述第二支撐板的上方、且通過(guò)四個(gè)套在螺柱上的套筒支撐并水平安裝的第一支撐板，在第一支撐板中心處加工的軸承座上安裝有角接觸球軸承，以及在第二支撐板上與第一支撐板相對(duì)應(yīng)的位置處加工的軸承座上安裝有深溝球軸承；所述伺服電機(jī)固定安裝在第三支撐板的下方；所述法拉第筒支架的底部，通過(guò)螺栓固定設(shè)置在第一支撐板上。

進(jìn)一步地，在所述角接觸球軸承和深溝球軸承上，分別設(shè)有用于防塵的軸承端蓋。

進(jìn)一步地，所述壓頭機(jī)構(gòu)，包括豎直設(shè)置的壓頭筒，在所述壓頭筒內(nèi)部放置有模具彈簧，在所述壓頭筒的中空筒口處安裝有位于模具彈簧下端的壓頭支撐桿，在所述壓頭筒上旋緊有用于防止壓頭支撐桿掉出的壓頭筒螺母，在所述壓頭筒的下端部設(shè)有試件小球、以及用于配合將試件小球夾住的壓頭和壓頭螺母；

將所述壓頭通過(guò)壓頭上的螺桿，固定在壓頭支撐桿上；壓頭向固定設(shè)置的壓頭筒方向壓入時(shí)，將模具彈簧壓緊。

進(jìn)一步地，在所述壓頭筒的中空筒口處開(kāi)設(shè)有十字槽，所述壓頭支撐桿上具有與十字槽相匹配的十字鍵，壓頭支撐桿的十字鍵和壓頭筒的十字槽相配合插入壓頭筒內(nèi)部；

在所述壓頭筒上部設(shè)有外螺紋，壓頭筒通過(guò)該外螺紋固定連接在壓頭支架上；壓頭支架通過(guò)螺釘，固定設(shè)置在豎直移動(dòng)機(jī)構(gòu)上。

進(jìn)一步地，所述豎直移動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括豎直并行設(shè)置的第一至二直線滑動(dòng)支撐單元，豎直設(shè)置在所述第一至二直線滑動(dòng)支撐單元之間的絲桿副，通過(guò)聯(lián)軸器設(shè)置在所述絲杠副下方的渦輪蝸桿減速器，以及通過(guò)聯(lián)軸器設(shè)置在所述渦輪蝸桿減速器橫軸輸出端、且位于密閉容器外部的手輪；

所述第一至二直線滑動(dòng)支撐單元具有滑臺(tái)，絲桿副具有螺母座；壓頭支架通過(guò)螺釘固定在第一至二直線滑動(dòng)支撐單元的滑臺(tái)和絲桿副的螺母座上；搖動(dòng)手輪，通過(guò)渦輪蝸桿減速器帶動(dòng)絲桿副，使壓頭機(jī)構(gòu)上下移動(dòng)；在實(shí)驗(yàn)前，向下移動(dòng)壓頭機(jī)構(gòu)對(duì)旋轉(zhuǎn)盤(pán)施加壓力，實(shí)驗(yàn)后升起壓頭機(jī)構(gòu)、并將壓頭機(jī)構(gòu)移入法拉第筒內(nèi)。

進(jìn)一步地，所述水平移動(dòng)機(jī)構(gòu)，包括水平設(shè)置的第一至二直線滑動(dòng)支撐單元，水平設(shè)置在第一至二直線滑動(dòng)支撐單元之間的絲桿副，以及通過(guò)聯(lián)軸器設(shè)置在絲桿副右端、且位于密閉容器外部的手輪；