<progress id="rrzp7"></progress>
        <big id="rrzp7"><meter id="rrzp7"></meter></big>
          <progress id="rrzp7"><menuitem id="rrzp7"></menuitem></progress>

            <big id="rrzp7"><menuitem id="rrzp7"></menuitem></big>

            <progress id="rrzp7"></progress>

              • / 16
              • 下載費用:20 金幣  

              用于極端條件材料應變特性的測量裝置.pdf

              摘要
              申請專利號:

              CN201410554503.3

              申請日:

              2014.10.20

              公開號:

              CN104267155A

              公開日:

              2015.01.07

              當前法律狀態:

              授權

              有效性:

              有權

              法律詳情: 授權|||實質審查的生效IPC(主分類):G01N 33/00申請日:20141020|||公開
              IPC分類號: G01N33/00; G01B7/16 主分類號: G01N33/00
              申請人: 曲靖師范學院
              發明人: 徐坤; 李哲; 張元磊; 曹義明
              地址: 655011 云南省曲靖市麒麟區開發區學府路
              優先權:
              專利代理機構: 云南省曲靖市專利事務所 53104 代理人: 許永昌;郎正德
              PDF完整版下載: PDF下載
              法律狀態
              申請(專利)號:

              CN201410554503.3

              授權公告號:

              ||||||

              法律狀態公告日:

              2016.01.20|||2015.02.18|||2015.01.07

              法律狀態類型:

              授權|||實質審查的生效|||公開

              摘要

              用于極端條件材料應變特性的測量裝置,包括微機終端、TDS-150數據采集儀、變溫變磁裝置及其內的杜瓦套、低溫腔體、樣品導管、杜瓦蓋、超導線圈、樣品臺接頭和樣品臺;微機終端安裝有數據采集分析系統;其中變溫變磁裝置中的低溫腔內安裝有樣品導管、下部外圍安裝有超導線圈,在樣品導管的頂端有傳輸應變片電信號的屏蔽電纜接口,下部有樣品接頭,樣品接頭的下端、有樣品臺安裝槽,裝有樣品臺;低溫腔內壁安裝了控磁線路;樣品臺的第一層樣品安裝區、感應模塊、連接通道,第二層有發熱片和熱電偶,第三層為針腳孔,應變片感應模塊中有應變片,二者均有感應絲連接到公共端;實現多物理場下對材料的應變特性進行測量。

              權利要求書

              權利要求書
              1.  一種用于極端條件材料應變特性的測量裝置,其特征在于:包括微機終端(1)、TDS-150數據采集儀(3)、變溫變磁裝置及其內的杜瓦套(8)、低溫腔體(24)、樣品導管(10)、杜瓦蓋(11)、超導線圈(22)、樣品臺接頭(21)和樣品臺(23);其中:
              所述杜瓦蓋(11)通過第一法蘭(19)密封地安裝于杜瓦套(8)上端面從而形成一外腔體外腔體內裝有杜瓦瓶(9),杜瓦蓋(11)中央開有一通孔,低溫腔體(24)下端嵌入杜瓦蓋(11)的通孔內并位于杜瓦瓶(9)內,一真空模塊(13)位于低溫腔體(24)上端,此真空模塊(13)與低溫腔體(24)之間通過密封環(12)連接,真空模塊(13)上設置了用于抽氣的真空泵接口(16)、用于沖入氦氣以清洗低溫腔(24)的氦氣供氣端接口(17)和控磁電路接口(14),超導線圈(22)纏繞于低溫腔體(24)下部的外側面,沿著低溫腔(24)的內壁設有防護層保護下的超導線圈控制電路(20),這些密封的超導線圈控制電路(20)緊貼腔體壁并連接至位于真空模塊(13)處的控磁線路接口(14);
              所述樣品導管(10)下端穿過真空模塊(13)與密封環(12)進入到低溫腔體(24)內,樣品導管(10)的上端設有屏蔽電纜接口(15),屏蔽電纜接口(15)用于將樣品導管(10)內部的信號傳輸線路連接至溫度與磁場控制模塊(6);
              所述樣品臺(23)分為三層,第一層(26)包括樣品安裝區域、應變片感應模塊(42)、線路連接通道A和拓展線路連接通道B,第二層結構(27)中裝配有用于控制樣品的實驗溫度的發熱片(32)和用于測溫的熱電偶(31),第三層結構為針腳孔(34),應變片感應模塊(42)進一步包括測量應變片(40)、參考應變片(41),測量應變片(40)與樣品(38)表面粘貼測量應變片(40)與參考應變片(41)上均設置有應變感應絲(43),測量應變片(40)的感應絲(43)兩端通過導線分別連接到線路連接通道A中的負極端(V-)和連接通道A中的公共端(COM),參考應變片(41)的應變感應絲(43)的兩端通過導線分別連接到線路連接通道A中的正極端(V+)和連接通道A中的公共端(COM);
              所述微機終端(1)通過GPIB轉換接口(5)與溫度磁場控制模塊(6)連接,溫度磁場控制模塊(6)連接到超導線圈(22)和熱電偶(31),微機終端(1)通過RS232C連接線(2)與TDS-150數據采集儀(1)連接,TDS-150數據采集儀(1)通過三通屏蔽電纜(4)連接到線路連接通道A的負極端(V-)、正極端(V+)和公共端(COM)。

              2.  根據權利要求1所述的測量裝置,其特征在于:杜瓦瓶(9)內部裝有超過三分之二的液氦,這些液氦足以完全浸泡超導線圈(22)。

              3.  根據權利要求1所述的測量裝置,其特征在于:密封環(12)與低溫腔和真空模塊之間的接觸區域涂抹有真空硅脂層。

              4.  根據權利要求1所述的測量裝置,其特征在于:變溫變磁裝置中還有一限位環(18);此限位環(18)側面具有螺紋面,限位環(18)位于杜瓦蓋(11)和低溫腔體(24)之間,通過旋轉限位環(18)可以使低溫腔體(24)在豎直方向上下移動,并帶動超導線圈(22)移動從而調整超導線圈(22)浸入液氦的深度。

              5.  根據權利要求1所述的測量裝置,其特征在于樣品臺接頭(21)兩端面間制作有引線針腳(29)。

              6.  根據權利要求1或5所述的測量裝置,其特征在于樣品臺接頭(21)上的安裝槽(25)內制作的限位齒(30)。

              7.  根據權利要求1所述的測量裝置,其特征在于樣品臺第二層結構(27)中的熱電偶(31)與發熱片(32)形成對稱安裝。

              8.  根據權利要求1或7所述的測量裝置,其特征在于樣品臺(23)的第三層結構(28)上制作有針腳引線焊點(33)和針腳孔(34),針腳引線焊點(33)為第一層結構(26)和第二層結構(27)中電路的連接點,針腳孔(34)與樣品臺接頭(21)上的引線針腳(29)一一對應。

              9.  根據權利要求1所述的測量裝置,其特征在于樣品臺(23)的第一層結構由樣品安裝臺(36)、樣品粘貼區(37)和兩個接線通道組成,每個通道中都有線路接線點(39);其中通道A為應變片的引腳線路連接通道,通道B為樣品臺(23)擴展功能所用的接線通道。

              10.  根據權利要求5所述的測量裝置,其特征在于:所述引線針腳(29)中傳輸測量應變片(40)、參考應變片(41)中電流響應信號的針腳為1、2、3號,用于傳輸熱電偶(31)和發熱片(32)的電流的針腳為8、9、10、11、12號,用于樣品臺(21)的擴展功能的針腳為4、5、6、7號。

              說明書

              說明書用于極端條件材料應變特性的測量裝置
              技術領域
              本發明涉及一種用于極端條件材料應變特性的測量裝置;實現多物理場(如低溫,強磁場)下對材料的應變特性進行測試的裝置。
              背景技術
              眾所周知,在實驗凝聚態物理和材料學的研究中,對金屬材料、多功能合金以及復合材料等眾多材料的靜態應變特性,如磁致伸縮、熱致伸縮等物理機理進行測試和研究是材料物理學基礎研究的重要手段。利用這一手段還能夠進一步確定材料在實際工程應用中的價值。然而,在實際的材料靜態應變測試中通常需要測量材料在給定溫度以及給定磁場等特殊條件進行,這種特殊的測試條件致使單一的應變測量設備無法滿足測試需求,難于實現現代材料基礎研究的測試手段。此外,就目前最新物性測量系統而言,美國量子設計公司(Quantum Design, Inc.)研發的物理性能測量系統(PPMS)提供了能夠在變溫和強變磁場環境中對材料的電學、磁學、熱學、光電、形貌等各種物理性能測量的手段;英國Cryogenic公司研發和生產的無液氦低溫強磁場物性測量系統同樣也能在低溫和強磁場環境中對材料的電學、磁學、熱學等性能進行測量。然而,上述公司所報道的系列產品中并不包含多物理場下應變特性測量功能。因此,設計一臺用于極端條件材料應變特性的測量裝置來滿足材料在不同環境下應變特性研究具有重要意義。
              發明內容
              本發明的目的是提出一種用于極端條件材料應變特性的測量裝置;以實現低溫和強磁場條件下材料應變特性的測量,具有溫度環境穩定、結構簡單、實施過程容易、建設成本相對較低等優點。
              技術方案:一種用于極端條件材料應變特性的測量裝置,包括微機終端1、TDS-150數據采集儀3、變溫變磁裝置及其內的杜瓦套8、低溫腔體24、樣品導管10、杜瓦蓋11、超導線圈22、樣品臺接頭21和樣品臺23;其中:
              所述杜瓦蓋11通過第一法蘭19密封地安裝于杜瓦套8上端面從而形成一外腔體外腔體內裝有杜瓦瓶9,杜瓦蓋11中央開有一通孔,低溫腔體24下端嵌入杜瓦蓋11的通孔內并位于杜瓦瓶9內,一真空模塊13位于低溫腔體24上端,此真空模塊13與低溫腔體24之間通過密封環12連接,真空模塊13上設置了用于抽氣的真空泵接口16、用于沖入氦氣以清洗低溫腔24的氦氣供氣端接口17和控磁電路接口14,超導線圈22纏繞于低溫腔體24下部的外側面,沿著低溫腔24的內壁設有防護層保護下的超導線圈控制電路20,這些密封的超導線圈控制電路20緊貼腔體壁并連接至位于真空模塊13處的控磁線路接口14;
              所述樣品導管10下端穿過真空模塊13與密封環12進入到低溫腔體24內,樣品導管10的上端設有屏蔽電纜接口15,屏蔽電纜接口15用于將樣品導管10內部的信號傳輸線路連接至溫度與磁場控制模塊6;
              所述樣品臺23分為三層,第一層26包括樣品安裝區域、應變片感應模塊42、線路連接通道A和拓展線路連接通道B,第二層結構27中裝配有用于控制樣品的實驗溫度的發熱片32和用于測溫的熱電偶31,第三層結構為針腳孔34,應變片感應模塊42進一步包括測量應變片40、參考應變片41,測量應變片40與樣品38表面粘貼測量應變片40與參考應變片41上均設置有應變感應絲43,測量應變片40的感應絲43兩端通過導線分別連接到線路連接通道A中的負極端(V-)和連接通道A中的公共端(COM),參考應變片41的應變感應絲43的兩端通過導線分別連接到線路連接通道A中的正極端(V+)和連接通道A中的公共端(COM);
              所述微機終端1通過GPIB轉換接口5與溫度磁場控制模塊6連接,溫度磁場控制模塊6連接到超導線圈22和熱電偶31,微機終端1通過RS232C連接線2與TDS-150數據采集儀3連接,TDS-150數據采集儀3通過三通屏蔽電纜4連接到線路連接通道A的負極端(V-)、正極端(V+)和公共端(COM)。
              杜瓦瓶9內部裝有超過三分之二的液氦,這些液氦足以完全浸泡超導線圈22;密封環12與低溫腔和真空模塊之間的接觸區域涂抹有真空硅脂層。
              變溫變磁裝置中還有一限位環18;此限位環18側面具有螺紋面,限位環18位于杜瓦蓋11和低溫腔體24之間,通過旋轉限位環18可以使低溫腔體24在豎直方向上下移動,并帶動超導線圈22移動從而調整超導線圈22浸入液氦的深度。
              樣品臺接頭21兩端面間制作有引線針腳29;樣品臺接頭21上的安裝槽25內制作的限位齒30。
              樣品臺第二層結構27中的熱電偶31與發熱片32形成對稱安裝。樣品臺23的第三層結構28上制作有針腳引線焊點33和針腳孔34,針腳引線焊點33為第一層結構26和第二層結構27中電路的連接點,針腳孔34與樣品臺接頭21上的引線針腳29一一對應。樣品臺23的第一層結構由樣品安裝臺36、樣品粘貼區37和兩個接線通道組成,每個通道中都有線路接線點39;其中通道A為應變片的引腳線路連接通道,通道B為樣品臺23擴展功能所用的接線通道。
              上述引線針腳29中傳輸測量應變片40、參考應變片41中電流響應信號的針腳為1、2、3號,用于傳輸熱電偶31和發熱片32的電流的針腳為8、9、10、11、12號,用于樣品臺21的擴展功能的針腳為4、5、6、7號。
              后面根據裝置結構,結合工作方式進一步說明:本技術發明的實施裝置為多物理場下的應變測量系統,主要由變溫變磁裝置、TDS-150數據采集儀和微機終端組成。其中,微機終端安裝有使用LabVIEW2013開發的數據采集分析系統。微機終端分別通過RS232C連接線和GPIB轉換接口與TDS-150數據采集儀和變溫變磁裝置連接;數據采集分析系統分別從TDS-150數據采集儀和變溫變磁裝置中讀取應變數據和溫度/磁場強度,同時進行分析處理并輸出相應的結果。
              變溫變磁裝置主要由樣品導管、提供低溫條件的液氦杜瓦部分和提供強磁場的超導線圈構建。液氦杜瓦部分即制冷部分,是維持特定溫度環境的各個組件的綜合,由杜瓦套、杜瓦瓶、杜瓦蓋、低溫腔、真空模塊和防漏氣環等組件組成。真空模塊的上下均為法蘭結構,一側有兩個氣路接口,分別用于連接真空泵和連接氦氣供氣端,另一側有一個控磁電路接口。防漏氣環與低溫腔和真空模塊之間的接觸都涂抹真空硅脂以增強密封性。杜瓦蓋的中央開有與低溫腔外徑一致的圓孔,低溫腔通過這個圓孔插入到杜瓦瓶里面。由于限位環中設有密封螺紋旋轉機構,通過旋轉限位環可以使低溫腔在豎直方向上下移動,而超導線圈固定于低溫腔上,因此可通過杜瓦蓋上的限位環控制附著在低溫腔上的超導線圈浸入液氦的深度。樣品導管的頂端設有傳輸應變片電信號和控溫電流的屏蔽電纜接口,底端為樣品臺的安裝槽,樣品臺可以定向插入樣品臺安裝槽。樣品粘貼于樣品臺之后,將已安裝有樣品臺的樣品導管插入低溫腔,此時的待測樣品正好位于超導線圈環的中心部位。樣品導管與低溫腔之間的接合是法蘭結構,由真空模塊和防漏氣環來提供密封保障,應變電信號和控溫電流均通過樣品導管內部的電路引出至樣品導管頂端屏蔽電纜接口處,為超導線圈所提供的控制磁場變化的電信號則通過鋪設于低溫腔內壁的線路傳輸,該線路緊貼于低溫腔體的內壁并裝防護層以保護線路不受溫度變化的影響,引線在超導線圈處穿過低溫腔體壁連接至超導線圈,超導線圈裝置與腔體之間完全密封。
              樣品臺的結構分為三層,第一層結構為樣品安裝區域和應變片線路連接通道,應變片線路連接通道為通道A,通道B用于樣品臺的功能拓展。第二層結構中裝配有發熱片和熱電偶,用于控制和檢測樣品的實驗溫度。第三層結構為針腳孔,是第一層和第二層結構中的電路接線口。樣品臺呈柱體型,其側面有一限位齒,這一限位齒與樣品臺安裝槽中的限位槽吻合后可使樣品臺定向插入樣品臺安裝槽內,同時使得針腳一一對應地插入針腳孔。樣品臺上總的針腳孔數為12支,靠近限位齒的兩個針腳孔按順時針方向依次為12號和1號針腳孔。樣品臺安裝槽中靠近限位槽的針腳按順時針方向依次為1號和12號針腳,傳輸應變片中電流響應信號的針腳為1-3號,8-12號針腳用于傳輸熱電偶和發熱片的電流,其余的針腳可用于樣品臺的擴展功能。
              有益效果:對比現有技術,本發明具有恒定的溫度和磁場條件下的應變測量環境,具有均勻的變溫或變磁場環境下的應變測量條件,能夠滿足在特定溫度(特定磁場)條件下研究應變隨磁場(溫度)的變化關系的需要。本發明中的測量方法可靠,所測量的數據穩定,重復性好;設備結構相對簡單,搭建容易,造價成本相對較低,適合用于材料應變特性研究的一些領域。另外,本發明中使用兩個完全一樣應變片分別用作測量應變片和參考應變片,其中測量應變片測量出的應變量包括樣品的應變量和測量應變片自身的應變量,而參考應變片所測量出的應變量僅是其自身的應變量,由于測量應變片和參考應變片完全相同,因此兩個應變片的自身應變量是相等的。由于這樣的應變片接線方式能夠使TDS-150數據采集儀對兩個應變片所采集到的應變信號進行差運算分析,即有效應變量是測量應變片的應變量減去參考應變片的應變量,這使得TDS-150數據采集儀最終輸出的測量結果就是樣品的實際應變量,使得測量結果不受應變片自身應變量的影響,所得應變數據更加準確可靠。
              附圖說明
              圖1為本發明中多物理場下的應變測量系統組成結構圖。圖中:1為微機終端,2為RS232C連接線,3為TDS-150數據采集儀,4為三通屏蔽電纜,5為GPIB連接線,6為變溫變磁裝中的溫度和磁場控制模塊,7為變溫變磁裝置中的液氦杜瓦與超導線圈部分。
              圖2為本發明中的變溫變磁裝置。圖中:8為杜瓦套,9為杜瓦瓶,10為樣品導管,11為杜瓦蓋,12為密封環,13為真空模塊,14為控磁線路接口,15為屏蔽電纜接線口,16為真空泵接口,17為氦氣供氣端接口,18為限位環,19為法蘭結構,20為超導線圈控制電路,21為樣品臺接頭,22為超導線圈,23為樣品臺,24為低溫腔。
              圖3為樣品臺插入樣品臺接頭的方式示意圖。圖中:21為樣品臺接頭,25為樣品臺安裝槽,26為樣品臺第一層結構,27為樣品臺第二層結構,28為樣品臺第三層結構。
              圖4為樣品臺接頭頂視圖。圖中:21為樣品臺接頭,25為樣品臺安裝槽,29引線針腳,30限位槽。
              圖5為樣品臺分件結構圖。圖中:26為樣品臺第一層結構,27為樣品臺第二層結構,28為樣品臺第三層結構。
              圖5a是熱電偶、發熱片在樣品臺第二層上的連接方式圖。31為熱電偶,32為發熱片。
              圖5b是針腳引線焊點、針腳孔和限位齒在樣品臺第三層上的分布示意圖。33針腳引線焊點,34為針腳孔,35為限位齒。
              圖6樣品臺第一層結構及其應變片連接方式。圖中:36為樣品安裝臺,37為樣品粘貼區,38為樣品,39為連接點,40為應變片,41為參考應變片,42為應變片感應模塊,43為應變感應絲。
               
              圖7為TDS-150數據采集儀與變溫變磁裝置中的樣品臺之間的電路連接原理圖。圖中的R為TDS-150數據采集儀3內部電路的標準電阻,r為引線電阻,Rs*為參考應變片41的電阻,Rs為測量應變片40的電阻,V+、V-和COM分別對應樣品臺23中通道A的V+、V-和COM三個接線點。
              圖8為利用本發明中的多物理場下的應變測量系統對Ni46Co4Mn39Sn11變磁性形狀記憶合金進行測量而得到的不同溫度下應變隨磁場強度的變化關系(a)以及在零磁場下應變隨溫度的變化關系(b)。
              具體實施方式
              參考附圖詳細說明本發明的優選實施例如下:
              一種用于極端條件材料應變特性的測量裝置,包括微機終端1、TDS-150數據采集儀3、變溫變磁裝置及其內的杜瓦套、低溫腔體24、樣品導管10、杜瓦蓋11、超導線圈22、樣品臺接頭21和樣品臺23。
              所述杜瓦蓋11通過第一法蘭密封地安裝于杜瓦套上端面從而形成一外腔體,杜瓦瓶9位于此外腔體內;所述杜瓦蓋中央開有一通孔,低溫腔體24下端嵌入杜瓦蓋11的通孔內并位于杜瓦瓶9內;真空模塊13位于低溫腔體24上端,此真空模塊13與低溫腔體24之間通過密封環12連接;真空模塊13上設置了用于抽氣的真空泵接口16,用于沖入氦氣以清洗低溫腔24的氦氣供氣端接口17和控磁電路接口14;所述超導線圈22纏繞于低溫腔體24下部的外側面,沿著低溫腔24的內壁設有防護層保護下的超導線圈控制電路20,這些密封的超導線圈控制電路20緊貼腔體壁并連接至位于真空模塊13處的控磁線路接口14。
              所述樣品導管10下端穿過真空模塊13與密封環12進入到低溫腔體24內,樣品導管10的上端設有屏蔽電纜接口15,屏蔽電纜接口15用于將樣品導管10內部的信號傳輸線路連接至溫度與磁場控制模塊6。
              所述樣品臺23分為三層,第一層結構26包括樣品安裝區域、應變片感應模塊42、線路連接通道A和拓展線路連接通道B,第二層結構27中裝配有用于控制樣品的實驗溫度的發熱片32和用于測溫的熱電偶31,第三層為針腳孔34;所述應變片感應模塊42進一步包括測量應變片40、參考應變片41,測量應變片與樣品38表面粘貼,所述測量應變片40和參考應變片41上均設置有應變感應絲43,測量應變片40的應變感應絲43兩端通過導線分別連接到線路連接通道A中的負極端V-和連接通道A中的公共端COM,參考應變片41的應變感應絲43兩端通過導線分別連接到線路連接通道A中的正極端V+和連接通道A中的公共端COM。
              所述微機終端1通過GPIB轉換接口與溫度磁場控制模塊6連接,溫度磁場控制模塊6連接到超導線圈22和熱電偶31,微機終端1通過RS232C連接線2與TDS-150數據采集儀3連接,TDS-150數據采集儀3通過三通屏蔽電纜4連接到線路連接通道A的負極端V-、正極端V+和公共端COM。
              所述杜瓦瓶9內部裝有超過三分之二的液氦,這些液氦足以完全浸泡超導線圈22;密封環12與低溫腔和真空模塊之間的接觸區域涂抹有真空硅脂層。
              變溫變磁裝置中還有一限位環18;此限位環18側面具有螺紋面,限位環18位于杜瓦蓋11和低溫腔體24之間,通過旋轉限位環18可以使低溫腔體24在豎直方向上下移動,并帶動超導線圈22移動從而調整超導線圈22浸入液氦的深度。
              如圖1所示,微機終端1通過RS232C連接線2與TDS-150數據采集儀3連接,TDS-150數據采集儀3通過三通屏蔽電纜4讀取粘貼于樣品表面的應變片中的電信號,這種電信號被讀取之后進一步轉化為了相應的樣品應變值,這種應變值被安裝于微機終端的數據采集分析系統讀取并保存;微機終端1通過GPIB轉換接口5連接至變溫變磁裝置的溫度和磁場控制模塊6,實現對液氦杜瓦與超導線圈7的控制,從而達到控溫與控磁的目的,并實時讀取當前的溫度與磁場強度值;數據采集分析系統從TDS-150數據采集儀3和變溫變磁裝置的溫度和磁場控制模塊6中讀取的數據經過分析處理后輸出相應的關系曲線圖并對這些數據進行存儲。
              如圖2所示,變溫變磁裝置是測量環境中產生物理場的主要部分,主要由樣品導管10、杜瓦瓶9和超導線圈22這幾分部分組成。杜瓦套8對杜瓦瓶9起到了機械保護和阻止熱量傳輸的作用。杜瓦瓶9內部裝有超過三分之二的液氦,這些液氦足以完全浸泡超導線圈22。由于限位環18中設有密封螺紋旋轉機構,通過旋轉限位環18可以使低溫腔24在豎直方向上下移動,而超導線圈22固定于低溫腔24外壁上,因此可以通過杜瓦蓋11上的限位環18控制附著在低溫腔24上的超導線圈22浸入液氦的深度。超導線圈22在液氦環境下處于超導體狀態,因此對超導線圈22加電流便可以實現對磁場強度的控制。沿著低溫腔24的內壁設有防護層保護下的超導線圈控制電路20,這些密封的超導線圈控制電路20緊貼腔體壁并連接至位于真空模塊13處的控磁線路接口14。真空模塊13與密封環12相結合使得低溫腔24與樣品導管10之間密封性顯著增強,同時有效地阻止了外界環境中的水蒸氣進入到低溫腔24中;為了有效排除安裝或者更換樣品的過程中從外界進入到低溫腔24中氣體,在真空模塊13上設置了用于抽氣的真空泵接口16和用于沖入氦氣以清洗低溫腔24的氦氣供氣端接口17。杜瓦套8與杜瓦蓋11之間設有法蘭結構19,可有效阻止液氦的外泄。
              樣品導管10穿過真空模塊13與密封環11進入到低溫腔24,樣品導管10的頂端設有屏蔽電纜接口15,底端設有圖2和圖3中所示的樣品臺接頭21。其中,圖3所示的是樣品臺23插入至樣品臺接頭21中的示意圖,樣品臺安裝槽25內設有引線針腳29,引線針腳29的布局如圖4所示。屏蔽電纜接口15用于將樣品導管10內部的信號傳輸線路連接至溫度與磁場控制模塊6,而樣品臺23安裝于樣品導管10底部的樣品臺接頭21中,安裝時樣品臺23上的限位齒35與樣品臺接頭21中的限位槽30吻合,這樣引線針腳29與針腳孔34一一對應地插入,如圖3、圖4和圖5所示。
              圖3為樣品臺23插入樣品臺接頭21的示意圖,其中樣品臺接頭21中的引線針腳布局圖為圖4,圖5則是樣品臺23的結構分解圖。如圖5所示,樣品臺23共分為三層結構,其中樣品臺第二層結構27是能夠實現控溫的關鍵部件,因為在此層中設有發熱片32,這一發熱片的作用是通過發熱,釋放熱量來調節和穩定實驗溫度點,從而達到控溫的效果。例如,當樣品38的實際溫度高于設定溫度時,發熱片32不發熱,依靠液氦的作用使樣品38降溫,直到樣品38的實際溫度達到設定溫度為止;而當樣品38的實際溫度低于設定溫度時,發熱片32發熱,通過其釋放的熱量使樣品38的溫度升高,直到樣品38的實際溫度達到設定溫度為止。而在這個過程中對樣品的實際溫度進行實時測量的器件則是與發熱片32形成對稱安裝的熱電偶31。樣品臺23的第三層結構28主要是第一層結構26和第二層結構27中所涉及電路的總接口,這些接口設計為針腳引線焊點33和針腳孔34,針腳引線焊點33為第一層結構26和第二層結構27中電路的連接點,針腳孔34與圖4中的引線針腳29一一對應。
              圖6所示的是樣品臺23的第一層結構及其應變片的連接方式。這一層結構中主要由樣品安裝臺36、樣品粘貼區37和兩個接線通道組成,每個通道中都有線路接線點39。其中通道A為應變片的引腳線路連接通道,通道B為樣品臺23擴展功能所用的接線通道。安裝樣品時,先將測量應變片40粘貼于呈薄片狀的樣品38表面,待測量應變片40與樣品38粘貼牢固之后再將樣品38粘貼于樣品臺23中的樣品粘貼區37。將測量應變片40的兩支引腳依次與通道A中的V-和COM兩個接線點連接,將參考應變片41的兩支引腳依次與通道A中的V+和COM兩個接線點連接。所使用的兩個應變片完全一樣,其中測量應變片40測量出的應變量包括樣品的應變量和測量應變片40自身的應變量,而參考應變片41所測量出的應變量僅是其自身的應變量,測量應變片40和參考應變片41完全相同,因此兩個應變片的自身應變量是相等的。由于這樣的應變片接線方式能夠使TDS-150數據采集儀3對兩個應變片所采集到的應變信號進行差運算分析,即有效應變量是測量應變片40的應變量減去參考應變片41的應變量,這使得TDS-150數據采集儀3最終輸出的測量結果就是樣品38的實際應變量,使得測量結果不受應變片自身應變量的影響,所得應變數據更加準確可靠。
              圖7所示的電路圖為TDS-150數據采集儀3與樣品臺23之間的連接電路圖。圖中的R為TDS-150數據采集儀3內部電路的標準電阻,r為引線電阻,Rs*為參考應變片41的電阻,Rs為測量應變片40的電阻,V+、V-和COM分別對應樣品臺23中通道A的V+、V-和COM三個接線點。材料應變測量的測量過程中,實質上是測量材料的電阻變化,有這種材料的電阻變化轉換為材料的應變量。
              三通屏蔽電纜4從屏蔽電纜接口15引出的電信號分為兩路,一路傳輸至溫度和磁場控制模塊6中進行電信號與數字信號的轉換,另一路則傳輸至TDS-150數據采集儀3進行應變信號處理;最后,微機終端1中的數據采集分析系統分別從TDS-150數據采集儀3和變溫變磁裝置的溫度和磁場控制模塊6中讀取應變數據和溫度/磁場強度數據,經過系統的分析處理后便得到相應的應變量(S)隨溫度(T)、應變量(S)隨磁場強度(H)之間的變化關系,并將S-T關系曲線、S-H關系曲線以圖像的形式顯示輸出,同時進行數據的存儲處理。

              關 鍵 詞:
              用于 極端 條件 材料 應變 特性 測量 裝置
                專利查詢網所有資源均是用戶自行上傳分享,僅供網友學習交流,未經上傳用戶書面授權,請勿作他用。
              0條評論

              還可以輸入200字符

              暫無評論,趕快搶占沙發吧。

              關于本文
              本文標題:用于極端條件材料應變特性的測量裝置.pdf
              鏈接地址:http://www.039244.fun/p-4374599.html
              關于我們 - 網站聲明 - 網站地圖 - 資源地圖 - 友情鏈接 - 網站客服客服 - 聯系我們

              [email protected] 2017-2018 zhuanlichaxun.net網站版權所有
              經營許可證編號:粵ICP備17046363號-1 
               


              收起
              展開
              大连码头渔歌酒楼

                  <progress id="rrzp7"></progress>
                    <big id="rrzp7"><meter id="rrzp7"></meter></big>
                      <progress id="rrzp7"><menuitem id="rrzp7"></menuitem></progress>

                        <big id="rrzp7"><menuitem id="rrzp7"></menuitem></big>

                        <progress id="rrzp7"></progress>

                              <progress id="rrzp7"></progress>
                                <big id="rrzp7"><meter id="rrzp7"></meter></big>
                                  <progress id="rrzp7"><menuitem id="rrzp7"></menuitem></progress>

                                    <big id="rrzp7"><menuitem id="rrzp7"></menuitem></big>

                                    <progress id="rrzp7"></progress>