[實用新型]一種用于測量壓電材料的橫向壓電常數的通用測量夾具

有效

• 申請號: 201920550643.1
• 申請日: 2019-04-22
• 公開（公告）號: CN210243687U
• 公開（公告）日: 2020-04-03
• 發明（設計）人: 潘潮
• 申請（專利權）人: 中國科學院聲學研究所
• 主分類號: G01R1/04
• 分類號: G01R1/04;G01R29/22
• 代理公司: 北京方安思達知識產權代理有限公司 11472
• 代理人: 陳琳琳;李彪

本實用新型涉及壓電材料測量設備技術領域，具體涉及一種用于測量壓電材料的橫向壓電常數的通用測量夾具，其包括：加力探頭機構、第一橫向測試探頭機構、第二橫向測試探頭機構、滑動軌道(11)、可調節角度底座(9)和圓臺基座(10)；可調節角度底座(9)上安裝圓臺基座(10)，第二橫向測試探頭機構安裝在滑動軌道(11)上的垂直通透螺孔上；第一橫向測試探頭機構對準第二橫向測試探頭機構的中間位置，且相對放置，二者分別抵在待測壓電試樣(16)的相對的帶有電極面的兩側；加力探頭機構置于第一橫向測試探頭機構之上；待測壓電試樣(16)置于滑動軌道(11)上，加力探頭機構位于待測壓電試樣(16)的上方。

技術領域

本實用新型屬于壓電材料測量設備技術領域，具體涉及一種用于測量壓電材料的橫向壓電常數的通用測量夾具。

背景技術

壓電常數是表征壓電材料壓電性能的重要參數，主要包括：縱向d₃₃壓電應變常數(簡稱d₃₃壓電常數)、橫向d₃₁壓電應變常數(簡稱d₃₁壓電常數)和切向d₁₅壓電應變常數(簡稱d₁₅壓電常數)。在功能材料領域壓電材料學科專業，d代表壓電常數；下角標代表方向，其中的第一個下角標代表產生壓電電荷的方向，第二個下角標代表加力方向，其中“1”代表x方向，“2”代表y方向，“3”代表z方向，不論是哪個方向的壓電常數，都可以利用壓電材料自身的壓電效應測得，即通過在特定方向施加作用力而測得特定方向由于壓電效應而產生出的壓電電荷得到。

針對d₃₃壓電常數的測量，由于加力和測量壓電電荷的方向相同，加力探頭和測試探頭共用，所以比較容易實現，目前，業內使用最多的壓電常數測量儀器就是準靜態d₃₃測量儀。其中，d₃₁壓電常數在壓電材料的研究應用中雖然也很重要，但是，由于測量過程中加力方向與測量方向垂直，導致加力探頭與測試探頭不能共用必須分開，測試難度增大；因此，可以同時測量d₃₃壓電常數和d₃₁壓電常數的準靜態d₃₃/d₃₁測量儀價格往往要高出單一性能準靜態d₃₃測量儀價格數倍，成本非常高；并且在目前業內廣泛使用的這種價格較高的準靜態d₃₃/d₃₁測量儀中，對于片形和圓管形兩種不同形狀的樣品，在測量各自的d₃₁壓電常數時，通常也需要更換整套或部分測量夾具。所以，現有的測量夾具存在制作成本高、適用性差、操作復雜、不能滿足不同形狀壓電試樣測試精度要求的d₃₁壓電常數的測量。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，為解決現有測量夾具存在上述缺陷，本實用新型提出了一種用于測量壓電材料的橫向壓電常數的通用測量夾具，在現有的準靜態d₃₃測量儀上測得壓電材料的d₃₁壓電常數，通過該通用測量夾具可以將準靜態d₃₃測量儀上為測量d₃₃壓電常數提供的縱向交變力作為測量d₃₁壓電常數所需要的橫向交變力，同時將測試探頭分離出來，將測試探頭由豎直方向旋轉90°改為水平方向，然后利用準靜態d₃₃測量儀現有的測試功能得到d₃₁測量結果，使得一臺準靜態d₃₃測量儀具有d₃₃壓電常數和d₃₁壓電常數兩種測試功能。同時該通用測量夾具適用范圍更寬，既可以用于片形結構壓電材料d₃₁壓電常數的測量，也可以用于圓管形結構壓電材料d₃₁壓電常數的測量，從而節約成本；另外，該通用測量夾具測量壓電材料試樣的d₃₁壓電常數，與目前市面上常用的準靜態d₃₁測量儀相比，操作簡單，結構簡單，測量結果可靠。