[發(fā)明專利]力?電?熱耦合條件下鐵電材料響應(yīng)行為的測試系統(tǒng)

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710489032.6
• 申請(qǐng)日: 2017-06-23
• 公開（公告）號(hào): CN107219116A
• 公開（公告）日: 2017-09-29
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 李應(yīng)衛(wèi);程向陽;朱大鵬;姜清輝;李美亞
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 武漢大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/00
• 分類號(hào): G01N3/00;G01R31/00
• 代理公司: 武漢科皓知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理事務(wù)所(特殊普通合伙)42222
• 代理人: 胡艷

1.力-電-熱耦合條件下鐵電材料響應(yīng)行為的測試系統(tǒng)，其特征是：

包括試驗(yàn)槽、力加載單元、電場加載單元、應(yīng)力測量單元、應(yīng)變測量單元、溫度控制單元、數(shù)據(jù)采集單元和數(shù)據(jù)處理單元；其中，試驗(yàn)槽其內(nèi)盛有不導(dǎo)電的流動(dòng)型熱傳導(dǎo)介質(zhì)，試驗(yàn)槽用來放置試樣；力加載單元，用來對(duì)試樣加載可控的力場；電場加載單元，用來對(duì)試樣加載可控的電場；應(yīng)力測量單元，用來測量試樣產(chǎn)生的應(yīng)力數(shù)據(jù)；應(yīng)變測量單元，用來測量試樣產(chǎn)生的應(yīng)變數(shù)據(jù)；溫度控制單元，用來調(diào)控試樣所處環(huán)境的溫度，即試驗(yàn)槽內(nèi)不導(dǎo)電的流動(dòng)型熱傳導(dǎo)介質(zhì)的溫度；數(shù)據(jù)采集單元，與電場加載單元、應(yīng)力測量單元、應(yīng)變測量單元和溫度控制單元均相連，用來采集試樣的電場數(shù)據(jù)、應(yīng)力數(shù)據(jù)、應(yīng)變數(shù)據(jù)和電場所處環(huán)境的溫度數(shù)據(jù)；數(shù)據(jù)處理單元，用來對(duì)數(shù)據(jù)采集單元采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，獲得試樣的響應(yīng)行為。

2.如權(quán)利要求1所述的力-電-熱耦合條件下鐵電材料響應(yīng)行為的測試系統(tǒng)，其特征是：

所述的力加載單元包括作動(dòng)器、力傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)和力控制器，作動(dòng)器的加載力通過力傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)施加于試樣上，力控制器用來控制作動(dòng)器的加載速率和加載力的大小。

3.如權(quán)利要求2所述的力-電-熱耦合條件下鐵電材料響應(yīng)行為的測試系統(tǒng)，其特征是：

所述的力傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)包括一限位框架、一力傳導(dǎo)調(diào)節(jié)件和一力傳導(dǎo)主體，力傳導(dǎo)調(diào)節(jié)件置于限位框架內(nèi)，力傳導(dǎo)主體連接于力傳導(dǎo)調(diào)節(jié)件下方，力傳導(dǎo)調(diào)節(jié)件用來調(diào)整力傳導(dǎo)主體的角度。

4.如權(quán)利要求3所述的力-電-熱耦合條件下鐵電材料響應(yīng)行為的測試系統(tǒng)，其特征是：

所述的力傳導(dǎo)調(diào)節(jié)件頂部設(shè)穹頂，力傳導(dǎo)調(diào)節(jié)件底部和限位框架的接觸處設(shè)橡膠墊圈，位于限位框架兩側(cè)的角度調(diào)節(jié)件穿過限位框架，并與力傳導(dǎo)調(diào)節(jié)件接觸。

5.如權(quán)利要求1所述的力-電-熱耦合條件下鐵電材料響應(yīng)行為的測試系統(tǒng)，其特征是：

所述的電場加載單元包括上電極、下電極、高壓功率放大器、信號(hào)發(fā)生器和靜電計(jì)，上電極設(shè)于力加載單元底部，且與力加載單元底部間設(shè)有上絕緣層；下電極固定于試驗(yàn)槽底部，且與試驗(yàn)槽底部間設(shè)有下絕緣層；信號(hào)發(fā)生器連接高壓功率放大器，高壓功率放大器連接下電極，靜電計(jì)連接上電極。

6.如權(quán)利要求1所述的力-電-熱耦合條件下鐵電材料響應(yīng)行為的測試系統(tǒng)，其特征是：

所述的應(yīng)力測量單元為力傳感器，當(dāng)所述的力加載單元包括作動(dòng)器、力傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)和力控制器時(shí)，其設(shè)于作動(dòng)器和力傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)之間。

7.如權(quán)利要求1所述的力-電-熱耦合條件下鐵電材料響應(yīng)行為的測試系統(tǒng)，其特征是：

所述的應(yīng)變測量單元包括位移傳感器、位移傳感器橫梁、第一減震彈簧和第二減震彈簧，位移傳感器以可拆遷方式固定于位移傳感器橫梁上，位移傳感器橫梁水平穿過力傳導(dǎo)機(jī)構(gòu)，位移傳感器橫梁兩端分別設(shè)第一減震彈簧和第二減震彈簧，第一減震彈簧和第二減震彈簧分別固定于一對(duì)支架上。

8.如權(quán)利要求1所述的力-電-熱耦合條件下鐵電材料響應(yīng)行為的測試系統(tǒng)，其特征是：

所述的溫度控制單元包括加熱模塊、溫度傳感器和溫度控制器，加熱模塊和溫度傳感器置于試驗(yàn)槽內(nèi)，加熱模塊和溫度傳感器均連接溫度控制器。

9.如權(quán)利要求1所述的力-電-熱耦合條件下鐵電材料響應(yīng)行為的測試系統(tǒng)，其特征是：

所述的數(shù)據(jù)采集單元為多通道采集卡。

10.如權(quán)利要求1所述的力-電-熱耦合條件下鐵電材料響應(yīng)行為的測試系統(tǒng)，其特征是：

所述的數(shù)據(jù)處理單元包括Sawyer-Tower電路，其用來根據(jù)電場數(shù)據(jù)計(jì)算試樣的極化強(qiáng)度。