一種同步測量力和位移的裝置制造方法
【專利摘要】本實用新型屬于熱學(xué)與電學(xué)實驗用裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種同步測量力和位移的裝置。本實用新型主要解決現(xiàn)有的測量工具存在誤差大、易劃傷被測對象的問題。本實用新型的技術(shù)方案為：一種同步測量力和位移的裝置，渦輪設(shè)置在外殼內(nèi)，蝸桿設(shè)置在外殼上且其尾端延伸到外殼的外部，在渦輪的軸中心設(shè)有內(nèi)螺紋，升降螺桿的表面設(shè)有外螺紋，升降螺桿設(shè)置在渦輪的軸內(nèi)，在蝸桿的尾端設(shè)有凸起，磁感應(yīng)電子計數(shù)器設(shè)置在外殼的外壁上且位于凸起的下方，壓力傳感器設(shè)置在升降螺桿的頂部，電機設(shè)置在外殼的外部，且電機通過傳送帶與蝸桿相連接。本實用新型具有同時測定力與位移，精度高和安全性好的優(yōu)點。
【專利說明】
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實用新型屬于熱學(xué)與電學(xué)實驗用裝置【技術(shù)領(lǐng)域】，具體涉及一種可以對被測試樣 加載并實時顯示試樣在位尺寸的同步測量力和位移的裝置。 -種同步測量力和位移的裝置

【背景技術(shù)】
[0002] 接觸式測量是指測量裝置的敏感元件測頭與被測對象表面發(fā)生機械接觸的測量， 存在機械作用的測量力。為了保證接觸的可靠性，測量力是必要的，但它可能使測量器具或 被測對象產(chǎn)生變形，從而造成測量誤差，尤其在絕對測量時。對于軟金屬或薄結(jié)構(gòu)易變形的 被測對象，接觸測量可能因變形造成測量誤差，也可能劃傷被測對象的表面。由于接觸式測 量的這種缺點，且因為沒有能同時測定力與位移的傳感器，目前該領(lǐng)域的研究重點已轉(zhuǎn)向 非接觸式測量，如利用激光等。但實踐證明，在諸如測定復(fù)合材料導(dǎo)熱系數(shù)的實驗等多項基 礎(chǔ)研究中，還是熱流法等接觸式測量的方法應(yīng)用更為廣泛，測量結(jié)果也更為準(zhǔn)確。因此，有 必要尋找能夠同時加載和測定力與試樣變形后尺寸的裝置來改進(jìn)已有的接觸式測量方案。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0003] 本實用新型主要針對現(xiàn)有的測量工具不能同步測量力和位移、誤差大、易劃傷被 測對象的問題，提供一種同步測量力和位移的裝置，該裝置能在接觸式測量情況下按要求 加載一定壓力、并測定該壓力大小與變形后試樣的尺寸大小。
[0004] 本實用新型為實現(xiàn)上述目的而采取的技術(shù)方案為：
[0005] -種同步測量力和位移的裝置，包括外殼，其中：還包括渦輪、蝸桿、升降螺桿、磁 感應(yīng)電子計數(shù)器、壓力傳感器和電機，所述渦輪設(shè)置在外殼內(nèi)，蝸桿設(shè)置在外殼上且其尾端 延伸到外殼的外部，在渦輪的軸中心設(shè)有內(nèi)螺紋，升降螺桿的表面設(shè)有外螺紋，升降螺桿設(shè) 置在渦輪的軸內(nèi)，在蝸桿的尾端設(shè)有凸起，磁感應(yīng)電子計數(shù)器設(shè)置在外殼的外壁上且位于 凸起的下方，壓力傳感器設(shè)置在升降螺桿的頂部，電機設(shè)置在外殼的外部，且電機通過傳送 帶與蝸桿相連接。
[0006] 進(jìn)一步地，本實用新型在渦輪的軸上還設(shè)置有定位銷。
[0007] 本實用新型在蝸桿的尾端設(shè)有四個凸起。
[0008] 本實用新型采用上述技術(shù)方案，通過由蝸輪蝸桿和與蝸輪同軸的升降螺桿所組成 的傳動鏈，將輸入的電機的水平轉(zhuǎn)動轉(zhuǎn)化為輸出的升降螺桿的堅直轉(zhuǎn)動，由于升降螺桿上 升的距離和蝸輪的轉(zhuǎn)速有定量的關(guān)系，故可通過測量轉(zhuǎn)速來測定位移；同時在升降螺桿上 端設(shè)置壓力傳感器，則可以同時測出受力情況；在蝸桿的尾端設(shè)置凸起，并在外殼外壁上凸 起的下方設(shè)置磁感應(yīng)電子計數(shù)器，當(dāng)凸起處位于磁感應(yīng)電子計數(shù)器的兩磁極正中間時通過 檢測磁感量的突變來計數(shù)，其計數(shù)標(biāo)準(zhǔn)與蝸桿旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)有關(guān)。因此，與現(xiàn)有技術(shù)相比，本 實用新型能夠利用一個裝置同時測定力與位移，且具有比較高的精度，也不會劃傷被測對 象的表面。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0009] 圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0010] 圖2是本實用新型如1的A-A剖面圖；
[0011] 圖3是本實用新型渦輪蝸桿的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0012] 圖4是本實用新型外殼的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0013] 圖5是本實用新型定位銷的結(jié)構(gòu)示意圖。

【具體實施方式】
[0014] 實施例1
[0015] 如圖1，圖2,圖3,圖4和圖5所示，一種同步測量力和位移的裝置，包括外殼1，其 中：還包括渦輪2、蝸桿3、升降螺桿5、磁感應(yīng)電子計數(shù)器7、壓力傳感器8、電機9和定位銷 10,所述渦輪2設(shè)置在外殼1內(nèi)，蝸桿3設(shè)置在外殼1上且其尾端延伸到外殼1的外部，在 渦輪2的軸中心設(shè)有內(nèi)螺紋，定位銷10設(shè)置在渦輪2的軸上，升降螺桿5的表面設(shè)有外螺 紋，升降螺桿5設(shè)置在渦輪2的軸內(nèi)，在蝸桿3的尾端設(shè)有四個凸起6,磁感應(yīng)電子計數(shù)器7 設(shè)置在外殼1的外壁上且位于凸起6的下方，壓力傳感器8設(shè)置在升降螺桿5的頂部，電機 9設(shè)置在外殼1的外部，且電機9通過傳送帶與蝸桿3相連接。
[0016] 本實施例蝸桿尾端設(shè)置4個凸起，所以蝸桿每轉(zhuǎn)一周，磁感應(yīng)電子計數(shù)器顯示值 加4,蝸輪蝸桿的傳動比為50,升降螺桿的導(dǎo)程為2mm，測量位移的精度為0· 01mm。
【權(quán)利要求】
1. 一種同步測量力和位移的裝置，包括外殼（1)，其特征是：還包括渦輪（2)、蝸桿（3)、 升降螺桿（5)、磁感應(yīng)電子計數(shù)器（7)、壓力傳感器（8)和電機（9)，所述渦輪（2)設(shè)置在外 殼（1)內(nèi)，蝸桿（3)設(shè)置在外殼（1)上且其尾端延伸到外殼（1)的外部，在渦輪軸（4)的中 心設(shè)有內(nèi)螺紋，升降螺桿（5)的表面設(shè)有外螺紋，升降螺桿（5)設(shè)置在渦輪軸（4)內(nèi)，在蝸 桿（3)的尾端設(shè)有凸起（6)，磁感應(yīng)電子計數(shù)器（7)設(shè)置在外殼（1)的外壁上且位于凸起 (6)的下方，壓力傳感器（8)設(shè)置在升降螺桿（5)的頂部，電機（9)設(shè)置在外殼（1)的外部， 且電機（9)通過傳送帶與蝸桿（3)相連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同步測量力和位移的裝置，其特征是：在渦輪軸（4)上 還設(shè)置有定位銷（10)。
3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種同步測量力和位移的裝置，其特征是：在蝸桿（3)的尾 端設(shè)有四個凸起（6)。
【文檔編號】G01D21/02GK203893885SQ201420306685
【公開日】2014年10月22日 申請日期:2014年6月10日 優(yōu)先權(quán)日:2014年6月10日
【發(fā)明者】要宇, 要佳敏, 劉碩 申請人:山西大學(xué)