[發明專利]一種應變溫控實驗測試裝置及其測試方法

有效

• 申請號: 202010090904.3
• 申請日: 2020-02-13
• 公開（公告）號: CN113252092B
• 公開（公告）日: 2022-11-01
• 發明（設計）人: 桂林;張攀;李振明;劉偉
• 申請（專利權）人: 中國科學院理化技術研究所;中國電力科學研究院有限公司;國網江蘇省電力有限公司電力科學研究院
• 主分類號: G01D18/00
• 分類號: G01D18/00
• 代理公司: 北京路浩知識產權代理有限公司 11002
• 代理人: 沈軍

本發明涉及傳感檢測技術領域，公開了一種應變溫控實驗測試裝置及其測試方法，其測試裝置包括載物臺、發熱模塊及應變驅動模塊；載物臺用于搭載預檢測的柔性傳感元件，固定連接柔性傳感元件的一端；發熱模塊連接載物臺，用于控制載物臺的發熱溫度；應變驅動模塊設置在載物臺的一側，用于連接柔性傳感元件的另一端，以驅動柔性傳感元件貼附著載物臺拉伸預設的應變位移；本發明所示的測試裝置結構簡單、操作便捷，可快速便捷地構建一個相應于柔性傳感元件的物理環境，該物理環境實現了可控的溫度與應變這兩種參數的相疊加，大大有利于應變溫度并行傳感器的研發與測量，有效地減少了測量誤差，提高了測量精度。

技術領域

本發明涉及傳感檢測技術領域，特別是涉及一種應變溫控實驗測試裝置及其測試方法。

背景技術

隨著智能化時代的來臨，傳感器的種類越來越多樣化，其應用的領域也越來越廣泛，在家具、生物醫療、生物電子、健康監控、人機交互、軍事國防等領域扮演著越來越重要的角色。然而，隨著傳感器技術的發展，除了要求傳感器操作簡單靈活，具有高精度、高靈敏度外，多參數化測量也是對傳感器的另一個挑戰。

目前，傳感器在單參數測量方面已經取得了較大的成果，但在多參數傳感器的研發及應用過程中，仍有很大挑戰，由此，綜合并行檢測多參數的高精度傳感器是近年來傳感器領域的研究熱點。在現有技術中，阻礙傳感器多參數并行檢測發展的主要因素為低精度和低魯棒性的實驗測量方法。多參數測量檢測則要求測試平臺將多個可控的物理量同時施加于傳感元件上，并滿足精度和量程的要求。

對于應變與溫度并行檢測的傳感器而言，傳感器在測試狀態下，對測試平臺的溫度和受力應變有著精確的要求。傳統測試平臺的搭建一般是根據溫度和應變的精度與量程的要求，簡單地將溫度模塊和應變模塊組合在一起。然而，這種操作方式不僅存在設備繁多、線路冗雜及操作復雜的問題，而且測試結構不穩定，在實驗測量中，復雜的測試平臺將會造成測量數據的波動性，并會產生較大的系統誤差和偶然誤差，降低了實驗測試的可靠性和魯棒性，增加了測試結果的不可確定性，從而測量誤差較大，不適合高精度的應變溫度并行傳感設備的測試。

發明內容

本發明實施例提供一種應變溫控實驗測試裝置及其測試方法，用于解決當前用于應變與溫度并行檢測的傳感器而搭建的測試平臺存在設備冗雜、操作復雜、測量誤差大及精度低下的問題。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種應變溫控實驗測試裝置，包括載物臺、發熱模塊及應變驅動模塊；所述載物臺用于搭載預檢測的柔性傳感元件，并固定連接所述柔性傳感元件的一端；所述發熱模塊連接所述載物臺，用于控制所述載物臺的發熱溫度；所述應變驅動模塊設置在所述載物臺的一側，用于連接所述柔性傳感元件的另一端，以驅動所述柔性傳感元件貼附著所述載物臺拉伸預設的應變位移。

其中，所述載物臺包括加熱區和測試區；所述發熱模塊安裝在所述載物臺相應于其加熱區的端面上；所述載物臺上相應的測試區用于搭載所述柔性傳感元件。

其中，還包括溫度傳感器；所述溫度傳感器安裝在所述測試區，用于通過實時的溫度反饋，以控制所述發熱模塊將所述測試區加熱至預設溫度。

其中，所述發熱模塊在形狀上與所述加熱區的端面相適配，所述發熱模塊包括電加熱片、換熱片及導熱片當中的任意一種。

其中，所述測試區遠離所述應變驅動模塊一側的端面上安裝有壓板；所述壓板用于壓覆所述柔性傳感元件的一端，且所述壓板在所述測試區上的安裝位置可調節。

其中，所述柔性傳感元件包括本體和預檢測傳感器；所述本體呈長條狀，由高分子柔性材料制成；所述預檢測傳感器內置于所述本體中。

其中，所述應變驅動模塊包括夾持模塊和多軸移動平臺；所述夾持模塊安裝在所述多軸移動平臺上，并用于夾持所述柔性傳感元件的另一端。

其中，所述載物臺與所述多軸移動平臺均固定在基準平臺上，所述多軸移動平臺包括二維光學移動平臺或三維光學移動平臺。