一种静电激发式测量粉末冶金材料内耗值的测定仪的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型属于冶金技术领域，具体涉及一种静电激发式测量粉末冶金材料内耗 值的测定仪。
【背景技术】
[0002] 随着工业化发展，由机械构件的振动、冲击所产生的噪声已成为一种公害。目前振 动和超声指标已成为国际市场上产品质量的重要指标之一。我国不少机电产品虽然其它性 能均属上乘，但因振动和噪声指标过高，严重影响了在国际市场上的竞争力。在国防上，噪 声的危害更为突出。例如，噪声对飞机本身结构产生声致疲劳和损伤，影响飞机的飞行寿命 和飞行安全；又如以水下隐蔽性为主要战术性能的潜艇，因其螺旋桨的振动和空泡噪声的 严重干扰，影响着自载声呐的战术性能，并且易暴露自己而处于被动挨打的困境。鉴于民用 及专用领域的迫切需要，我国已将发展高阻尼合金作为国家"七、五"高技术及机械工业发 展项目。
[0003] 描述阻尼合金的力学性能指标就是内耗与超声衰减，所谓内耗与超声衰减，是在 固体振动过程中由于弹性波与各种缺陷或声子、电子、磁子等元激发的互作用而使机械能 消耗的现象。或者说是材料在外力冲击或振动作用下能依靠自身的内部原因（如材质本 征特性、相组成及组织结构内部特征等）而引起的能量损耗能力的特性。在实践中也早有 人把这种特征应用到减振器件中去，但遗憾的是到目前为止，对粉末冶金材料的内耗值测 量方法的研究报导很少。近70年来，由文献检索可知，有关金属材料内耗值测定方法的报 导，按测试频率范围可分为两类：（1)超低频内耗测量仪（40年代，我国金属材料专家葛庭 燧实用新型），但此法特点是测量频率低，试样必须是丝状，而且试样上要附加惯性件。故 仪器系统误差较大，对很多难成丝状材料的内耗值无法测定。（2)声频，超声频内耗值测定 法，此法最早由F.福斯特实用新型。当初是用于测量材料的弹性模量E值，随后才用于内 耗值测量，现仍在完善中。遗憾的是近20年来，有关声频范围内的金属内耗值测定方法，特 别是对粉末冶金材料的高内耗值的测量方法，从未见有报导。 【实用新型内容】
[0004] 为了有效解决上述问题，本实用新型提供一种静电激发式测量粉末冶金材料内耗 值的装置。
[0005] -种静电激发式测量粉末冶金材料内耗值的测定仪，所述测定仪包括数字频率 计、音频信号发生器、变压器、绝缘底板、试样、TZP压电晶体、固定铜螺栓、电压放大器、示波 器及起振铜螺栓，其中所述绝缘底板竖直固定，所述固定铜螺栓及起振铜螺栓固定在绝缘 底板上，其中固定铜螺栓固定在上部，起振铜螺栓固定在固定铜螺栓的竖直下方，所述固定 铜螺栓穿过试样的上部小孔将试样固定，所述试样的下部处于自由状态，所述试样固定在 绝缘底板的一侧，所述试样上相反于绝缘底板的一侧粘结TZP压电晶体，所述TZP压电晶体 靠近固定铜螺栓，所述TZP压电晶体通过引线与电压放大器输入端连接，电压放大器的输 出端与示波器连接，所述数字频率计及音频信号发生器连接在变压器的一端，所述变压器 的另一端分别连接绝缘底板的另一侧凸出的固定铜螺栓及起振铜螺栓上。
[0006] 进一步地，所述试样下部与起振铜螺栓保持3_5mm的距离，所述起振铜螺栓与试 样相对的親合面积为5 X 5mm2。
[0007] 进一步地，所述起振铜螺栓与试样相对的耦合面涂有厚度为20_30um的绝缘层。
[0008] 进一步地，所述TZP压电晶体的尺寸为8mmX8mmX0· 5mm。
[0009] 本实用新型的有益效果：1、本仪器可对粉末冶金材料及其它高内耗材料在音频频 率范围内的内耗值进行定量的测量，这对今后研究和开发高内耗阻尼材料以及降低噪音污 染，将会起到重要作用。2、提供了一种简单可行的性能稳定的测量仪器，有利于粉末冶金工 作者开发新材料。
【附图说明】
[0010] 图1为本实用新型的结构示意图；
[0011] 图2为本实用新型试样共振振幅与振动频率的关系示意图；
[0012] 图3为本实用新型共振阻尼衰减曲线图。
【具体实施方式】
[0013] 为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施 例，对本实用新型进行进一步详细描述。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用于解释本 实用新型，并不用于限定本实用新型。
[0014] 相反，本实用新型涵盖任何由权利要求定义的在本实用新型的精髓和范围上做 的替代、修改、等效方法以及方案。进一步，为了使公众对本实用新型有更好的了解，在下文 对本实用新型的细节描述中，详尽描述了一些特定的细节部分。
[0015] 如图1所示，本实用新型提供一种静电激发式测量粉末冶金材料内耗值的测定 仪，所述测定仪包括数字频率计1、音频信号发生器2、变压器3、绝缘底板4、试样5、TZP压 电晶体6、固定铜螺栓7、电压放大器8、示波器9及起振铜螺栓10 ;其中所述绝缘底板4竖 直固定，所述具有特殊形状的固定铜螺栓7及起振铜螺栓10按照一定的悬臂长度（两螺栓 的间距）L，固定在绝缘底板4上，其中固定铜螺栓7固定在上部，起振铜螺栓10固定在固定 铜螺栓7的竖直下方，所述固定铜螺栓7穿过试样5的上部小孔，同时配合方形垫片及螺母 将试样5固定，所述试样5的下部处于自由状态，但与起振铜螺栓10保持3-5mm的距离，起 振铜螺栓与试样相对的耦合面积为（5 X 5mm2)，且具有光亮平直表面，并涂有（20-30um)绝 缘层，所述试样5为片状，所述试样5固定在绝缘底板4的一侧，所述试样5相反于绝缘底 板4的一侧粘结有一个8mmX 8mmX 0· 5mm (厚）的TZP压电晶体6,所述TZP压电晶体6靠 近固定铜螺栓7,所述TZP压电晶体片通过引线与电压放大器8输入端连接，电压放大器8 的输出端与示波器9连接。同时所述数字频率计1及音频信号发生器2连接在变压器3的 一端，所述变压器的另一端分别连接绝缘底板4的另一侧凸出的固定铜螺栓7及起振铜螺 栓10上。
[0016] 所述特殊形状的固定铜螺栓7及起振铜螺栓10具体为上部固定铜螺栓是用 M4X40mm，下部起振铜螺栓起振螺栓10为M6X0. 5mm，螺栓范围可调：0. 5mm-3mm。
[0017] 其中，音频信号发生器2的作用是将工业频率的电源转变成音频（50HZ~100KHZ) 频率的电源。数字频率计1的作用是监测、记录实际加到试样上的频率。变压器3是互感 耦合降压传输，把音频信号电压降低，电流加大，以保证振动功率。放大器8的作用是把TZP 压电晶体6产生的微弱电压信号放大，以供示波器9输入电压的需要。示波器9 (电子显示 屏）的作用是将试样的（振幅-频率）振动曲线和（共振振幅-频率）衰减曲线显示并稳 定记录的装置。
[0018] 起振架工作时保持直立