[發明專利]原位高速拉伸裝置

在審

• 申請號: 202211420440.3
• 申請日: 2022-11-14
• 公開（公告）號: CN115655914A
• 公開（公告）日: 2023-01-31
• 發明（設計）人: 李良彬;楊二杰;陸益敏;劉生輝;崔昆朋;劉良寶;方勇
• 申請（專利權）人: 中國科學技術大學
• 主分類號: G01N3/18
• 分類號: G01N3/18;G01N3/06;G01N3/02
• 代理公司: 中科專利商標代理有限責任公司 11021
• 代理人: 肖慧

1.一種原位高速拉伸裝置，其特征在于，包括：

支撐模塊，包括支撐組件和輔助組件，分別起到支撐和輔助作用，所述支撐組件上固定有用于放置實驗樣品的樣品腔(302)，所述支撐組件上設有控制柜；

拉伸模塊，可拆卸地設于所述支撐組件上，所述拉伸模塊包括傳動組件和驅動組件，用于進行同步聯動以拉伸所述實驗樣品，所述驅動組件包括四個伺服電機(201)，所述伺服電機(201)設于所述支撐組件的兩側，所述伺服電機(201)固定連接所述傳動組件；

溫度模塊，包括加熱組件和制冷組件，分別用于對所述樣品腔(302)進行加熱和制冷，所述加熱組件可拆卸地設于所述支撐組件上一側，所述制冷組件通過氣管與所述樣品腔(302)連接；

力學采集模塊，包括扭矩采集組件，用于檢測拉伸過程中材料的應力變化，所述扭矩采集組件可拆卸地設于所述支撐組件上；

控制模塊，設于所述支撐組件的控制柜中，所述控制模塊包括驅動控制組件和溫度控制組件，所述驅動控制組件與所述驅動組件電性連接，控制所述伺服電機(201)的轉動；所述溫度控制組件分別與所述加熱組件和制冷組件電性連接，用于控制所述樣品腔(302)內的溫度。

2.根據權利要求1所述的原位高速拉伸裝置，其特征在于，所述驅動控制組件包括PCB印刷電路板和電源開關，所述溫度控制組件包括溫控表、變頻器和繼電器；

其中，所述驅動組件與所述PCB印刷電路板電性連接，所述加熱組件和制冷組件均與所述溫控表電性連接。

3.根據權利要求1所述的原位高速拉伸裝置，其特征在于，所述扭矩采集組件包括四個扭矩傳感器(401)、四個放大器和NI采集卡，其中：

所述扭矩傳感器(401)設于所述支撐組件上且通過所述傳動組件連接至所述伺服電機(201)，所述放大器和NI采集卡設于所述支撐組件的控制柜內。

4.根據權利要求3所述的原位高速拉伸裝置，其特征在于，所述支撐組件還包括底板(101)、壓輥底板(102)、導軌(103)、拉輥電機座(105)、壓輥電機座(106)、扭矩傳感器安裝座(107)、扭矩傳感器壓板(108)和把手(112)，其中：

所述底板(101)上開設有兩條相對設置的導軌(103)，所述壓輥底板(102)跨接在兩條所述導軌(103)上；

所述底板(101)的兩端均豎向固定有拉輥電機座(105)，兩個拉輥電機座(105)上均固定有所述伺服電機(201)；

所述壓輥底板(102)上豎向固定有壓輥電機座(106)，用于固定所述伺服電機(201)；

所述扭矩傳感器(401)設于扭矩傳感器安裝座(107)上，所述扭矩傳感器(401)頂部固定有扭矩傳感器壓板(108)；

每個所述拉輥電機座(105)頂面固定有把手(112)。

5.根據權利要求4所述的原位高速拉伸裝置，其特征在于，所述輔助組件包括航空接頭(111)、氣缸(104)和兩個溫度探頭(307)，其中：

所述航空接頭(111)固定在底板(101)上，所述底板(101)上固定有兩個可調控氣壓的氣缸(104)，用于控制所述壓輥底板(102)通過所述導軌(103)在所述底板(101)上移動；

所述溫度探頭(307)安裝于所述樣品腔(302)兩側，所述溫度探頭(307)與所述溫度控制組件電性連接。