[發明專利]一種薄膜力學性能實時測試裝置

在審

• 申請號: 201710565352.5
• 申請日: 2017-07-12
• 公開（公告）號: CN107389459A
• 公開（公告）日: 2017-11-24
• 發明（設計）人: 馬樹軍;李忠明;楊磊
• 申請（專利權）人: 東北大學
• 主分類號: G01N3/12
• 分類號: G01N3/12;G01N3/06
• 代理公司: 沈陽優普達知識產權代理事務所(特殊普通合伙)21234
• 代理人: 俞魯江

1.一種薄膜力學性能實時測試裝置，其特征在于：包括壓力加載部分、激光撓度測量部分、薄膜夾持結構；

壓力加載部分包括步進電機、滑臺、氣缸、加壓氣管、壓力腔；

步進電機與步進電機驅動器連接；

步進電機輸出端的滾珠絲杠固定在支座上，將滑臺貫穿在滾珠絲杠上，滑臺與氣缸活塞桿固定連接，氣缸固定在支座上，氣缸輸出端通過加壓氣管與壓力腔連接；

壓力腔由亞克力水晶方塊制成，內部加工有第一接口、第二接口和第三接口，第一接口連接有薄膜夾持結構，第二接口連接有加壓氣管，第三接口連接有壓力傳感器，其中壓力傳感器和薄膜夾持結構對稱布置。

2.根據權利要求1所述的薄膜力學性能實時測試裝置，其特征在于：激光撓度測量部分包括激光器、擴束鏡、分光棱鏡、參考平面鏡、成像光屏、硅光電池；

分光棱鏡第一側面與薄膜夾持結構對應布置，分光棱鏡另第二側面外布置有硅光電池和成像光屏；

分光棱鏡第三側面外布置有參考平面鏡；

分光棱鏡第四側面外布置擴束鏡和激光器；激光器通過擴束鏡向分光棱鏡投射光束，分光棱鏡分出兩路光束，一路光束投射到薄膜夾持結構上的薄膜上；一路光束投射在參考平面鏡上；經薄膜和參考平面鏡反射的光束經分光棱鏡投射在硅光電池和成像光屏上并形成等傾干涉條紋。

3.根據權利要求1所述的薄膜力學性能實時測試裝置，其特征在于：

薄膜夾持結構包括法蘭盤、試件臺、螺釘、橡膠墊圈；

法蘭盤通過螺釘與試件臺連接；法蘭盤和試件臺對應面內設有圓形凹槽；用兩個橡膠墊圈將薄膜夾持，然后置于圓形凹槽內固定。

4.根據權利要求1所述的薄膜力學性能實時測試裝置，其特征在于：參考平面鏡安裝在三自由度支架上，可以實現前后、俯仰、旋轉的調整。

5.根據權利要求1所述的薄膜力學性能實時測試裝置，其特征在于：壓力腔放置在XYZR四軸手動微調平臺上，實現薄膜表面XYZR四個自由度的調整。

6.根據權利要求1所述的薄膜力學性能實時測試裝置，其特征在于：硅光電池安裝在高度可調的支桿上，根據成像光屏上干涉條紋中心的位置進行XZ軸兩個方向的調整；使用硅光電池進行干涉條紋中心亮暗的檢測。

7.根據權利1要求所述的薄膜力學性能實時測試裝置，其特征在于：硅光電池與電阻串聯，通過檢測電阻兩端的電壓值實現光照強弱的檢測。

8.根據權利要求1所述的薄膜力學性能實時測試裝置，其特征在于：還設有可編程器，使用可編程器采集壓力傳感器和硅光電池的電壓信號；可編程器輸出控制信號至步進電機驅動器；可編程器還與上位機通信連接。