本發(fā)明屬于力學測量設備，具體涉及一種微小拉力測量裝置。

背景技術：

微小拉力測量裝置的技術原理與實驗室的拉力實驗機類似，即對所測材料施加拉力，通過電子應變技術測量力的大小，再結合材料的形變量從而得到材料的受力與變形量之間的關系，進而計算出材料的一些重要力學參數(shù)，得到材料的力學性能。本系統(tǒng)的主要適用對象是只能承受微小拉伸載荷的生物材料等。

實驗室目前測量拉力和材料的力學性能常使用電子萬能試驗機或拉力試驗機，如FH-9001桌上型電子拉力試驗機、JB-126A電子萬能材料試驗機等，但這些試驗機所能給出的拉力最小精確值為0.5N，即便是針對電子行業(yè)金線材料進行拉伸試驗的金線拉力試驗機所能給出的拉力最小精確值也僅達到0.4N，利用它們難以對一些只能承受微小拉力的生物結構進行拉伸試驗。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的在于提供一種微小拉力測量裝置，用于解決細小生物結構的力學性能測量問題。所述微力是相對于力學實驗室的常規(guī)實驗所測力的大小而言，一般認為1N以下的力為微力。

實現(xiàn)本發(fā)明目的的技術解決方案為：一種微小拉力測量裝置，包括可調位移平臺、測力裝置和兩個試樣固定平臺，試樣兩端分別固定在兩個相對設置的試樣固定平臺上，一個試樣固定平臺設置在可調位移平臺上，另一試樣固定平臺設置在測力裝置上，兩個試樣固定平臺高度一致；可調位移平臺和測力裝置均設置在試驗臺上。

所述可調位移平臺的滑動工作臺側壁中心設有試樣固定平臺，試樣固定平臺與可調位移平臺的千分尺位于不同側壁，且兩側壁相互平行。

所述測力裝置包括兩個應變片、懸臂板和固定塊，固定塊固定在試驗臺上，懸臂板一端固連在固定塊側壁，另一端設有另一試樣固定平臺，兩個應變片沿懸臂板的中心線對稱設置在連接板的正反兩面，且靠近固定塊。

所述懸臂板靠近固定塊一端的板身的兩個相互平行的側面上對稱設有凹面，兩個應變片沿懸臂板的中心線對稱設置在連接板帶有凹面段的正反兩面。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術相比，其顯著優(yōu)點在于：實現(xiàn)了微小拉伸載荷的測量，直觀的反映出物體在微小拉力下的微小形變，精度高、易于操作、成本低、經(jīng)濟實用。

附圖說明

圖1是本發(fā)明的微小拉力測量裝置的整體結構示意圖。

圖2是本發(fā)明的微小拉力測量裝置的可調位移平臺的示意圖。

圖3是本發(fā)明微小拉力測量裝置的測力裝置的示意圖。

具體實施方式

下面結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細描述。

結合圖1，一種微小拉力測量裝置，包括可調位移平臺1、測力裝置2和兩個試樣固定平臺8，試樣兩端分別固定在兩個相對設置的試樣固定平臺8上，一個試樣固定平臺8設置在可調位移平臺1上，另一試樣固定平臺8設置在測力裝置2上，兩個試樣固定平臺8高度一致；可調位移平臺1和測力裝置2均設置在試驗臺上。

結合圖2，所述可調位移平臺1的滑動工作臺11側壁中心設有試樣固定平臺8，試樣固定平臺8與可調位移平臺1的千分尺位于不同側壁，且兩側壁相互平行。

結合圖3，所述測力裝置2包括兩個應變片6、懸臂板7和固定塊5，固定塊5固定在試驗臺上，懸臂板7一端固連在固定塊5側壁，另一端設有另一試樣固定平臺8，兩個應變片6沿懸臂板7的中心線對稱設置在懸臂板7的正反兩面，且靠近固定塊5。

所述懸臂板7靠近固定塊5一端的板身的兩個相互平行的側面上對稱設有凹面，兩個應變片6沿懸臂板7的中心線對稱設置在懸臂板7帶有凹面段的正反兩面。

實施例1

結合圖1，一種微小拉力測量裝置包括可調位移平臺1（市購：東莞市盛菱精密機械有限公司，X軸LX60-C交叉滾子導軌型高精度千分尺手動可調位移平臺）、測力裝置2、兩個試樣固定平臺8，試樣兩端分別固定在兩個相對設置的試樣固定平臺8上，一個試樣固定平臺8設置在可調位移平臺1上，另一試樣固定平臺8設置在測力裝置2上，兩個試樣固定平臺8高度一致?？烧{位移平臺1和測力裝置2均通過螺栓固定在試驗臺。

結合圖2，可調位移平臺1的滑動工作臺11側壁中心設有試樣固定平臺8，試樣固定平臺8與可調位移平臺1的千分尺位于不同側壁，且兩側壁相互平行。

結合圖3，測力裝置2包括兩個應變片6、懸臂板7和固定塊5，固定塊5通過螺栓固連在試驗臺上，懸臂板7一端通過螺栓固連在固定塊5側壁，使懸臂板7懸空，另一端設有另一試樣固定平臺8。所述懸臂板7靠近固定塊5一端的板身的兩個相互平行的側面上對稱設有凹面，兩個應變片6沿懸臂板7的中心線對稱設置在懸臂板7帶有凹面段的正反兩面，使得測量精度更高。

工作過程：

以測量蜻蜓翅膀為例：

將蜻蜓翅膀兩端分別固定在兩個試樣固定平臺8上，將兩個應變片6以半橋形式接入電阻應變儀，按照應變片參數(shù)設置電阻應變儀的電阻和靈敏系數(shù)，然后調節(jié)可調位移平臺1的千分尺帶動滑動工作臺11移動，當調至蜻蜓翅膀的拉伸變形量恰好為零時，將千分尺和電阻應變儀調零，開始進行測量。

按照一定的位移間隔調節(jié)千分尺，使滑動工作臺11帶動蜻蜓翅膀產生拉伸變形，針對每次的位移量，記錄下電阻應變儀的顯示應變值，一直進行拉伸與記錄數(shù)據(jù)，直到蜻蜓翅膀發(fā)生斷裂，記錄下蜻蜓翅膀發(fā)生斷裂時的應變值。

根據(jù)本發(fā)明所述的微小拉力測量裝置的事先標定結果與記錄的應變值，可計算針對每個位移量時，蜻蜓翅膀所受的拉力大小與所能承受的最大拉力，再利用顯微鏡觀察測量并計算出蜻蜓翅膀的截面幾何參數(shù)，即可得到蜻蜓翅膀的彈性模量等相關力學參數(shù)。

本發(fā)明實現(xiàn)了微小拉伸載荷的測量，直觀的反映出物體在微小拉力下的微小形變，具有精度高、易于操作、成本低、經(jīng)濟實用等特點。