[發明專利]納米壓入面積測量裝置

有效

• 申請號: 201910494551.0
• 申請日: 2019-06-10
• 公開（公告）號: CN110132184B
• 公開（公告）日: 2020-09-11
• 發明（設計）人: 朱振宇;王霽;段小艷
• 申請（專利權）人: 中國航空工業集團公司北京長城計量測試技術研究所
• 主分類號: G01B11/28
• 分類號: G01B11/28
• 代理公司: 北京正陽理工知識產權代理事務所(普通合伙) 11639
• 代理人: 鄔曉楠

1.納米壓入面積測量裝置，其特征在于：主要由控制系統模塊(1)、光學系統模塊(2)、信號解調模塊(3)、數據處理模塊(4)組成；采用激光散射的原理，利用測量納米壓入過程中的位移量和測量散射區域變化值確定納米壓入面積，光學系統模塊(2)主要由光源，散射測量光學部件、散射測量接收器件組成；

控制系統模塊(1)用于對光學系統模塊(2)、信號解調模塊(3)、數據處理模塊(4)控制，并用于設定預定參數，控制系統模塊(1)根據設定的參數選擇相應類型的納米壓入，實現納米壓入過程的自動測量；光學系統模塊(2)包括光源及各種光學元件組成的光學散射組件、光電轉換及數據采集電路，通過上述部件將納米壓入面積變化量轉化為用于數字處理的電學信號；信號解調模塊(3)將光學系統模塊(2)獲得的光電信號進行分類處理和組織，得到用于數據處理模塊(4)進行運算及修正處理使用的基本使用的數據，信號解調模塊(3)依靠預選設置的模式進行工作；數據處理模塊(4)用于納米壓入面積測量裝置中測量解調后的信息處理與運算，將運算后的通用結果和控制系統模塊(1)交互后最終輸出測量結果；

所述的光學測量模塊包括光源、分光棱鏡(6)，匯聚物鏡(7)、壓頭(8)、激光散射測量接收器(10)；所述壓頭(8)選用具有透光性、硬度滿足使用要求的壓頭(8)；采用穩定功率輸出的激光作為測量光源(5)；光束經分光棱鏡(6)后進入匯聚物鏡(7)聚集于納米壓入壓頭(8)；調控激光光源的功率，散射光經匯聚物鏡(7)及分光棱鏡(6)在測量接收器件獲取測量光電信號，根據信號處理納米壓入壓頭(8)與被測對象間距及面積，通過散射光功率和光斑范圍確定納米壓入面積。

2.如權利要求1所述的納米壓入面積測量裝置，其特征在于：所述壓頭(8)為金剛石三棱壓頭(8)。

3.如權利要求1所述的納米壓入面積測量裝置，其特征在于：工作方法為，控制系統模塊(1)設定預定參數，控制系統模塊(1)根據設定的參數選擇相應類型的納米壓入的工作流程；光學系統模塊(2)采用穩定功率輸出的激光作為測量光源(5)；光束經分光棱鏡(6)后進入匯聚物鏡(7)聚集于納米壓入壓頭(8)；調控激光光源的功率，散射光經匯聚物鏡(7)及分光棱鏡(6)在測量接收器件獲取測量光電信號；信號解調模塊(3)將光學系統模塊(2)獲得的光電信號進行分類處理和組織，得到用于數據處理模塊(4)進行運算及修正處理使用的基本使用的數據，信號解調模塊(3)依靠預選設置的模式進行工作；數據處理模塊(4)用于納米壓入面積測量裝置中測量解調后的信息處理與運算，將運算后的通用結果和控制系統模塊(1)交互后輸出最終測量結果。