一种黏液湿粘附力和摩擦力测量装置

1.本实用新型涉及力测量装置技术领域，尤其是涉及一种黏液湿粘附力和摩擦力测量装置，在保证精度的同时可以测出竖直黏附力及水平摩擦力。


背景技术：

2.树蛙、蝾螈、蜗牛分泌的黏液，其作用类似于强力胶，使它们能够稳固的附着在岩石等粗糙的表面。然而，由于目前尚未有人进行过系统化的定量分析生物黏液在湿粘附中的作用机理。因此，设计黏液粘附力的测试装置，定量分析生物黏液在湿粘附中的作用机理具有重要意义。
3.目前,微力测量的原理主要有原子力显微镜悬臂梁技术，通过材料表面特性以及杠杆的原理来进行测量；压阻式测力是利用压阻材料的压阻效应制备的一种力测量装置；电容式测力装置是通过把位移量转化为电压信号，通过改变电路参数，可以调节传感器的灵敏度从而改变其量程以测量不同范围的微力。
4.目前原子力显微镜悬臂梁加工精度高,价格昂贵,测量受材料表面特性影响大,对不同材料的测量标准尚不统一；压阻式测力是利用压阻材料的压阻效应制备的一种力测量装置,但是这种方法易受到温度的影响；电容式测力装置易受到电磁场的干扰。


技术实现要素：

5.本实用新型旨在至少解决现有技术中存在的技术问题之一。为此，本实用新型的一个目的在于提出一种黏液湿粘附力和摩擦力测量装置，采用了步进电机以及拉压式传感器，成本较低且不受材料表面特性的影响，同时设计出可变结构，使得一个机构在保证精度的同时可以测出竖直黏附力及水平摩擦力。
6.为了实现上述目的，根据本实用新型实施例提出了一种黏液湿粘附力和摩擦力测量装置，包括：
7.底板，
8.竖直固定台，所述竖直固定台固定连接于所述底板的一侧；
9.水平支板，所述水平支板固定连接于所述底板的上表面，其两侧形成有水平滑槽；
10.水平滑板，所述水平滑板滑动连接于所述水平滑槽；
11.测力平台，所述测力平台固定连接于所述水平滑板上靠近所述竖直固定台的一侧；
12.摄像头，所述摄像头固定连接于所述测力平台侧面，使所述摄像头可拍摄所述测力平台的上表面；
13.第一传动机构，所述第一传动机构传动连接于所述水平滑板上且位于远离所述竖直固定台的一侧；
14.竖直支板，所述竖直支板固定连接于所述竖直固定台的内侧面，其两侧形成有竖直滑槽；
15.竖直滑板，所述竖直滑板滑动连接于所述竖直滑槽；
16.旋转支架，所述旋转支架一端连接于所述竖直滑板上，另一端连接有拉压式传感器；
17.第二传动机构，所述第二传感机构传动连接于所述竖直滑板上且位于所述竖直固定台的外侧。
18.优选地，所述第一传动机构包括依次传动连接的第一步进电机、第一联轴器、第一水平固定座、第一连接架、水平丝杠和第二水平支撑座，所述第一连接架上位于所述水平滑板的一侧与所述水平滑板固定连接。
19.优选地，所述第二传动机构包括依次传动连接的第二步进电机、第二联轴器、第一竖直固定座、竖直丝杠、第二竖直固定座、第二连接架和第三连接架，所述第三连接架上位于所述竖直滑板的一侧与所述竖直滑动固定连接。
20.优选地，所述竖直丝杠可转动穿过所述第一竖直固定座、第二连接架和所述第二竖直固定座。
21.本实用新型提供的一种黏液湿粘附力和摩擦力测量装置，采用了步进电机以及拉压式传感器，成本较低且不受材料表面特性的影响，同时设计出可变结构，使得一个机构在保证精度的同时可以测出竖直黏附力及水平摩擦力。
22.本实用新型的附加方面和优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
附图说明
23.本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：
24.图1是根据本实用新型的黏液湿粘附力和摩擦力测量装置的结构示意图；
25.图2是根据本实用新型的黏液湿粘附力和摩擦力测量装置测量黏液的摩擦力时的局部结构示意图；
26.图3是根据本实用新型的黏液湿粘附力和摩擦力测量装置测量黏液的摩擦力时的整体结构示意图；
27.图4是根据本实用新型的黏液湿粘附力和摩擦力测量装置测量黏液的湿粘附力时的局部结构示意图；
28.图5是根据本实用新型的黏液湿粘附力和摩擦力测量装置测量黏液的湿粘附力时的整体结构示意图。
29.附图中：
30.底板10；
31.水平支板11；
32.水平滑板12；
33.测力平台13；
34.摄像机14；
35.竖直固定台20；
36.竖直支板21；
37.竖直滑板22；
38.旋转支架23；
39.拉压式传感器24；
40.第一步进电机31；
41.第一联轴器32；
42.第一水平固定座33；
43.水平丝杠34；
44.第二水平固定座35；
45.第一连接架36；
46.第二步进电机41；
47.第二联轴器42；
48.第一竖直固定座43；
49.竖直丝杠44；
50.第二竖直固定座45；
51.第三连接架46；
52.第四连接架47。
具体实施方式
53.下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
54.在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“轴向”、“径向”、等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
55.在本实用新型的描述中，“第一特征”、“第二特征”可以包括一个或者更多个该特征。
56.在本实用新型的描述中，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”包括第一特征在第二特征正上方和斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。
57.下面参考附图1描述根据本实用新型实施例的黏液湿粘附力和摩擦力测量装置。
58.根据本实用新型实施例的一种黏液湿粘附力和摩擦力测量装置，包括：
59.底板，其用于支撑于地面或实验台上，可方便的移动和搬运。
60.竖直固定台，所述竖直固定台固定连接于所述底板的一侧，具体地，可以固定设置在底板的右手侧，竖直固定台通过螺钉固定连接于底板的一侧。
61.水平支板，所述水平支板固定连接于所述底板的上表面，其两侧形成有水平滑槽；
62.水平滑板，所述水平滑板滑动连接于所述水平滑槽，具体地，水平滑板两侧设置有向水平支板延伸的连接板，连接板上相应于水平滑槽的位置形成有水平凸起，水平凸起与
水平滑槽配合，实现水平支板和水平滑板的滑动连接。
63.测力平台，所述测力平台固定连接于所述水平滑板上靠近所述竖直固定台的一侧，测力平台上表面为平面状，其上可用于放置被测量黏液，且黏液上可被盖上玻璃片。
64.摄像头，所述摄像头固定连接于所述测力平台侧面，使所述摄像头可拍摄所述测力平台的上表面，具体地，摄像头连接于计算机或具有存储硬件，用于实施观看黏液的变化形态，并将视频信息存储。
65.第一传动机构，所述第一传动机构传动连接于所述水平滑板上且位于远离所述竖直固定台的一侧，其用于带动水平滑板左右运动。
66.竖直支板，所述竖直支板固定连接于所述竖直固定台的内侧面，其两侧形成有竖直滑槽；
67.竖直滑板，所述竖直滑板滑动连接于所述竖直滑槽，具体地，竖直滑板两侧设置有向竖直固定台方向延伸的连接板，连接板上相应于水平滑槽的位置形成有竖直竖直凸起，竖直凸起与竖直滑槽配合，实现竖直滑板和竖直滑槽的滑动连接。
68.旋转支架，所述旋转支架一端连接于所述竖直滑板上，另一端连接有拉压式传感器，其中旋转支架可延侧力平台旋转，以使拉压式传感器接近测力平台。
69.第二传动机构，所述第二传感机构传动连接于所述竖直滑板上且位于所述竖直固定台的外侧，其用于带动竖直滑板上下运动。
70.优选地，所述第一传动机构包括依次传动连接的第一步进电机、第一联轴器、第一水平固定座、第一连接架、水平丝杠和第二水平支撑座，所述第一连接架上位于所述水平滑板的一侧与所述水平滑板固定连接。
71.优选地，所述第二传动机构包括依次传动连接的第二步进电机、第二联轴器、第一竖直固定座、竖直丝杠、第二竖直固定座、第二连接架和第三连接架，所述第三连接架上位于所述竖直滑板的一侧与所述竖直滑动固定连接。
72.优选地，所述竖直丝杠可转动穿过所述第一竖直固定座、第二连接架和所述第二竖直固定座。
73.具体地，当测量黏液的摩擦力时，如图2和图3所示，把黏液均匀涂抹至测力平台上，盖上玻璃片，之后把旋转支架延测力平台方向旋转，然后调整竖直滑板，使得拉压式传感器与测力平台在同一个水平面上，连接传感器与测力平台上放置的玻璃片，再通过水平滑板移动，使线恰好处于无拉力状态。然后进行实验，通过丝杠的运动带动水平滑板逐渐后移直到材料与黏液分开，通过传感器转换元件在计算机中读出一系列数据，同时读取摄像机拍摄的视频，观察黏液的变化形态。
74.具体地，当测量黏液的湿粘附力时，如图4和图5所示，把黏液均匀涂抹至测力平台上，盖上玻璃片之后把旋转支架调整水平位置，然后调整水平滑板，使得拉压式传感器正好位于测力平台的正上方，连接传感器与测力平台上放置的玻璃片，再通过竖直滑板上下移动，使线恰好处于无拉力状态。然后进行实验，通过竖直丝杠的运动带动竖直滑板逐渐上移直到材料与黏液分开，通过传感器转换元件在计算机中读出一系列数据，同时读取摄像机拍摄的视频，观察黏液的变化形态。
75.在本说明书的描述中，参考术语“具体实施例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例
或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。
76.尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本实用新型的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由权利要求及其等同物限定。