高精度压入仪压头组件装置的制造方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种压入仪，具体设计一种压入仪器压头组件装置。
【背景技术】
[0002]压入仪,其位移传感器所测位移系压杆相对于试样表面某点或相对静止于试样表面上的参照物某点的位移。该类仪器的仪器柔度可以通过理论分析精确确定，而不必通过实施复杂的柔度标定程序来近似获得。该类仪器的位移测量数值中由于参考玮(或者参考测量头)的使用可以排除试样在压人过程中因支撑或夹持因素导致的试样表面沿铅垂方向发生的向下平动位移(该位移被保留在机架参照型压人仪的位移测量数值中)，但是试样表面在压人过程中(加载或卸载)发生小角度倾斜所构成的对测量位移的影响在目前的所有试样参照型压人仪中均无法排除。
[0003]目前国内的仪器化压入仪从压入唯一测量原理来讲均属机架参照型压入仪，该压入仪的压头位移测不准问题依然是该类仪器硬件设计需要解决的问题。
【发明内容】
[0004]为了解决上述问题，本发明涉及一种压入仪，具体涉及一种压入仪压头组件装置。
[0005]本发明是通过以下技术方案来实现:
高精度压入仪压头组件装置，包括压杆、压头及驱动装置，其特征在于:所述驱动装置下设有压杆，该压杆设置于传感器夹持装置中间部位，所述传感器夹持装置下固定设有深度测量随动盘，该深度测量随动盘底端支撑环设有压头。
[0006]上述压杆横穿传感器夹持装置中间部位，且横穿与传感器夹持装置，直连通至深度测量随动盘中。
[0007]上述深度测量随动盘是中空且远离压杆的一端设有螺纹。
[0008]上述传感器夹持装置设有电容位移传感器。
[0009]上述电容位移传感器为三个或三个以上。
[0010]本发明有益的技术效果:
本发明所述压杆、压头、位移传感器夹持装置与被夹持的电容位移传感器探头组装为一体结构，并且一旦完成组装，则在随后的测试过程中，它们之间就不再分离。压入过程中深度测量随动盘能够跟随被测试样表面一同运动.当被测试样表面任意时刻发生小角度倾斜时，3个传感器探头可以即刻测出深度测量随动盘的倾斜角度.并记录于数据文件中，后续的分析程序能够根据这些记录自动矫正试样表面倾斜对压入深度测量的影响。本文所发明的仪器化压入仪的压头组件装置能够从根本上解决以往试样参照型压入仪和机架参照型压入仪存在的压头位移测不准问题。
【具体实施方式】
[0011]高精度压入仪压头组件装置，包括压杆、压头及驱动装置，其特征在于:所述驱动装置下设有压杆，该压杆设置于传感器夹持装置中间部位，所述传感器夹持装置下固定设有深度测量随动盘，该深度测量随动盘底端支撑环设有压头；所述压杆横穿传感器夹持装置中间部位，且横穿与传感器夹持装置，直连通至深度测量随动盘中；所述深度测量随动盘是中空且远离压杆的一端设有螺纹；所述电容位移传感器为三个或三个以上。
[0012]具体地说，压头组件为本文所研制仪器化压人仪的重要部件。其中，深度测量随动盘由金属材料制成，其底端支撑环靠近压头尖端。压杆、金刚石压头、位移传感器夹持装置与被夹持的电容位移传感器探头组装为一体结构，并且一旦完成组装，则在随后的测试过程中，它们之间就不再分离。而深度测量随动盘与压杆则在测试进行过程中的某个阶段可自动分离或结合。当压入仪开始工作时，整个压头组件在音圈直线电机的驱动下首先一起向下运动，当深度测量随动盘底端支撑环完全接触到被测试样表面后，深度测量随动盘便不再随压杆、压头和位移传感器夹持装置及被夹持的电容位移传感器探头一同运动，而是落座于试样被测试表面上；当音圈直线电机驱动压头继续趋近被测试样表面时，深度测量随动盘上表面与位移传感器探头间的距离进入传感器有效测量范围之内，随后压头在音圈直线电机驱动下与试样表面接触并按设定工作模式对试样实施加载、保载和卸载作用；当完全卸载后，音圈直线电机驱动压头组件向上运动，一旦压杆轴肩接触到深度测量随动盘后压杆将带动深度测量随动盘一同向上运动，待到达某一设定位置后停止运动。上述过程即完成对测试材料的一次仪器化压人试验。
[0013]压入过程中深度测量随动盘能够跟随被测试样表面一同运动.当被测试样表面任意时刻发生小角度倾斜时，3个传感器探头可以即刻测出深度测量随动盘的倾斜角度.并记录于数据文件中，后续的分析程序能够根据这些记录自动矫正试样表面倾斜对压入深度测量的影响。至于因支撑或夹持因素导致的试样沿铅垂方向的向下平动位移。由于深度测量随动盘和整个压头组件均能同步跟随试样向下运动，这部分位移就被自动的排除于测量值之外。
[0014]本文所发明的仪器化压入仪的压头组件装置能够从根本上解决以往试样参照型压人仪和机架参照型压入仪存在的压头位移测不准问题。
【主权项】
1.高精度压入仪压头组件装置，包括压杆、压头及驱动装置，其特征在于:所述驱动装置下设有压杆，该压杆设置于传感器夹持装置中间部位，所述传感器夹持装置下固定设有深度测量随动盘，该深度测量随动盘底端支撑环设有压头。2.如权利要求书I所述高精度压入仪压头组件装置，其特征在于:所述压杆横穿传感器夹持装置中间部位，且横穿与传感器夹持装置，直连通至深度测量随动盘中。3.如权利要求书I或2所述高精度压入仪压头组件装置，其特征在于:所述深度测量随动盘是中空且远离压杆的一端设有螺纹。4.如权利要求书I或2所述高精度压入仪压头组件装置，其特征在于:所述传感器夹持装置设有电容位移传感器。5.如权利要求书4所述高精度压入仪压头组件装置，其特征在于:所述电容位移传感器为三个或三个以上。
【专利摘要】本发明涉及一种压入仪，具体设计一种压入仪器压头组件装置，包括压杆、压头及驱动装置，其特征在于：所述驱动装置下设有压杆，该压杆设置于传感器夹持装置中间部位，所述传感器夹持装置下固定设有深度测量随动盘，该深度测量随动盘底端支撑环设有压头。压入过程中深度测量随动盘能够跟随被测试样表面一同运动．当被测试样表面任意时刻发生小角度倾斜时，3个传感器探头可以即刻测出深度测量随动盘的倾斜角度．并记录于数据文件中，后续的分析程序能够根据这些记录自动矫正试样表面倾斜对压入深度测量的影响。本文所发明的仪器化压入仪的压头组件装置能够从根本上解决以往试样参照型压入仪和机架参照型压入仪存在的压头位移测不准问题。
【IPC分类】G01B7/26, G01B7/02, G01N3/02
【公开号】CN105606440
【申请号】CN201410576449
【发明人】张淑芬
【申请人】陕西启源科技发展有限责任公司
【公开日】2016年5月25日
【申请日】2014年10月25日