一种便携式划入测试系统技术方案

一种便携式划入测试系统，包括划入测试装置和计算机，所述划入测试装置包括底座以及安装在底座上的工作平台调整模块、划入测试模块、原位观测模块、信号测控模块和电源模块；所述工作平台调整模块、划入测试模块、原位观测模块、信号测控模块分别与所述电源模块连接；所述工作平台调整模块包括竖直调整组件、水平调整组件和工作平台，所述划入测试模块包括用于水平驱动的压电陶瓷驱动器、用于竖直驱动的电磁驱动装置和压头。本发明专利技术提供了一种可原位划入测试、测试精度较高的便携式划入测试系统。

A portable test system

A portable test system into the device and computer, including into the test, the test included device comprises a base and a base mounted platform into adjustment module, test module, in-situ observation module, signal control module and power supply module; the working platform included adjustment module, test module, in-situ observation module, signal measurement and control module is respectively connected with the power module; the working platform adjustment module comprises a vertical adjusting component, horizontal adjusting component and the working platform, the test included module includes a level driven electromagnetic driving device of vertical pressure and pressure head, used for piezoelectric ceramic actuator. The invention provides a portable test system which can be classified into the test in place and has higher testing precision.

【技术实现步骤摘要】
一种便携式划入测试系统
本专利技术涉及一种便携式划入测试系统。
技术介绍
仪器化压入是一种微尺度的力学测试系统。该类仪器能自动、实时测量和记录在压入试验周期内作用于压头上的载荷和压入试样的深度，利用载荷-深度等信息，经过反演分析，识别材料的压入硬度和力学参量。划入仪是经过功能拓展的压入仪，在压入过程中，驱动压头和试样产生水平的相对运动，同时测量出水平载荷、竖直载荷和划入深度随划入位置的连续变化过程。不仅可以研究材料和结构的摩擦磨损、变形和破坏性能，还可以研究涂层的黏着失效和薄膜与基底的结合强度。在电子器件薄膜、汽车喷涂、光学镜头等质量检测方面应用广泛。目前，便携式划入仪尚未出现，现有的划入测试只能在实验室中进行，需要严格控制外部环境干扰，无法实现针对工程现场或者大型结构件的在线检测。目前使用最为广泛的台式划入仪在测试薄膜材料的临界附着力和摩擦系数以及试样表面的粗糙度时，需要将被测材料或结构加工成小块试样再送往实验室测试，不能实现真正的原位测试，其测试结果也不能准确反映材料在原本外界环境下的力学性能。这样的测试手段，效率相对较低，精度不高。综上所述，针对能够实现在工程现场或者是大型结构件的在线检测，便携式划入测试仪器的研制是十分必要的。
技术实现思路
为了克服现有划入仪存在不能实现真正的原位测试的不足，本专利技术提供了一种可原位划入测试、测试精度较高的一种便携式划入测试系统。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案是：一种便携式划入测试系统，包括划入测试装置和计算机，所述划入测试装置包括底座以及安装在底座上的工作平台调整模块、划入测试模块、原位观测模块、信号测控模块和电源模块；所述工作平台调整模块、划入测试模块、原位观测模块、信号测控模块分别与所述电源模块连接；所述底座中部设有用于测试被测结构件的开口，所述开口的左右两侧分别对称布置有立柱，横梁可上下滑动的套装在所述立柱上；所述划入测试模块、原位观测模块均位于所述开口的上方；所述工作平台调整模块包括竖直调整组件、水平调整组件和工作平台，所述竖直调整组件包括竖直调整电机和竖直丝杠，所述竖直丝杠的下端固定在所述底座上，所述竖直丝杠的上端与立柱固定连接，所述竖直丝杠上套装有可上下运动的竖直丝杠螺母，所述竖直调整电机安装在横梁的底部且其动力输出端与竖直丝杠螺母连接，所述横梁同时可上下滑动的套装于所述竖直丝杠上并位于所述竖直丝杠螺母的上方；所述竖直调整组件设置有两个，分别为第一竖直调整组件和第二竖直调整组件，所述第一竖直调整组件的竖直丝杠位于开口左侧立柱的左侧，所述横梁的左端位于所述第一竖直调整组件的竖直丝杠螺母的上方，所述第一竖直调整组件的竖直调整电机安装在所述横梁的左端的底部，所述第二竖直调整组件的竖直丝杠位于开口右侧立柱的右侧，所述横梁的右端位于所述第二竖直调整组件的竖直丝杠螺母的上方，所述第二竖直调整组件的竖直调整电机安装在所述横梁的右端的底部；所述水平调整组件包括水平调整电机、水平丝杠和导轨，所述水平丝杠位于所述开口的上方并安装在所述横梁的中部的下方，所述水平调整电机安装在横梁上且其动力输出端与水平丝杠连接，所述导轨的上部固定安装在所述横梁的中部的下方，所述水平丝杠上的水平丝杠螺母安装在所述导轨的下部并与导轨形成左右滑动副；所述划入测试模块包括用于水平驱动的压电陶瓷驱动器、用于竖直驱动的电磁驱动装置和压头，所述水平丝杠螺母通过压电陶瓷驱动器与所述工作平台的顶部连接，所述电磁驱动装置的上端与所述工作平台的底部固定连接，所述电磁驱动装置的下端通过压头连接件与所述压头连接；所述原位观测模块与电磁驱动装置并排布置，所述原位观测模块包括显微部件和物镜转换器，所述显微部件通过物镜转换器安装在所述工作平台的底部；所述竖直调整电机、水平调整电机、压电陶瓷驱动器、电磁驱动装置、显微部件分别通过所述信号测控模块与所述计算机连接。进一步，所述电磁驱动装置包括外壳以及设置在外壳内的两个磁缸、加载线圈和驱动主轴，所述加载线圈位于两个磁缸之间，所述驱动主轴的上端与所述加载线圈的下端固定连接，所述驱动主轴的下端穿过外壳通过压头连接件与所述压头连接，所述驱动主轴的中部通过柔性支撑弹簧与所述壳体内壁连接；所述驱动主轴上自上而下依次设有用于测量竖直方向的划入载荷的高精度竖直载荷传感器、用于测量竖直方向上的划入深度的平板电容传感器、用于测量水平方向的划入载荷的高精度水平载荷传感器，所述驱动主轴的右侧与所述壳体内壁之间还设有电涡流位移传感器，所述电涡流位移传感器的目标板与所述高精度水平载荷传感器分别位于所述驱动主轴的右侧和左侧，所述电涡流位移传感器的探头安装在所述壳体内壁上并与电涡流位移传感器的目标板左右正对布置。再进一步，所述竖直丝杠的上端设有上限位环，所述竖直丝杠的下端设有下限位环。再进一步，所述底座的底部四角分别设有四个磁性表座，相邻两个磁性表座之间形成V型卡槽。更进一步，所述划入测试装置外还设有防护罩。本专利技术的有益效果是：有效实现原位划入测试和原位观测、实现连续测试、提高测试效率和测试精度。附图说明图1是带有防护罩的划入测试装置的结构示意图。图2是划入测试装置的主视图。图3是图2的侧视图。图4是图2的轴视图。图5是一种便携式划入测试系统的结构示意图。图6是电磁驱动装置的结构示意图。图7是水平调整组件的结构示意图。具体实施方式下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本专利技术。参照图1～图7，一种便携式划入测试系统，包括划入测试装置和计算机，所述划入测试装置包括底座以及安装在底座上的工作平台调整模块、划入测试模块、原位观测模块、信号测控模块10和电源模块20；所述工作平台调整模块、划入测试模块、原位观测模块、信号测控模块分别与所述电源模块连接；所述底座中部设有用于测试被测结构件的开口，所述开口的左右两侧分别对称布置有立柱1，横梁4可上下滑动的套装在所述立柱1上；所述划入测试模块、原位观测模块均位于所述开口的上方；所述工作平台调整模块包括竖直调整组件、水平调整组件和工作平台15，所述竖直调整组件包括竖直调整电机6和竖直丝杠3，所述竖直丝杠3的下端固定在所述底座上，所述竖直丝杠3的上端与立柱1固定连接，所述竖直丝杠3上套装有可上下运动的竖直丝杠螺母，所述竖直调整电机6安装在横梁4的底部且其动力输出端与竖直丝杠螺母连接，所述横梁4同时可上下滑动的套装于所述竖直丝杠3上并位于所述竖直丝杠螺母的上方；所述竖直调整组件设置有两个，分别为第一竖直调整组件和第二竖直调整组件，所述第一竖直调整组件的竖直丝杠位于开口左侧立柱的左侧，所述横梁的左端位于所述第一竖直调整组件的竖直丝杠螺母的上方，所述第一竖直调整组件的竖直调整电机安装在所述横梁的左端的底部，所述第二竖直调整组件的竖直丝杠位于开口右侧立柱的右侧，所述横梁的右端位于所述第二竖直调整组件的竖直丝杠螺母的上方，所述第二竖直调整组件的竖直调整电机安装在所述横梁的右端的底部；所述水平调整组件包括水平调整电机19、水平丝杠18和导轨17，所述水平丝杠18位于所述开口的上方并安装在所述横梁4的中部的下方，所述水平调整电机19安装在横梁4上且其动力输出端与水平丝杠18连接，所述导轨17的上部固定安装在所述横梁4的中部的下方，所述水平丝杠18上的水平丝杠螺母安装在所述导本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种便携式划入测试系统，其特征在于：包括划入测试装置和计算机，所述划入测试装置包括底座以及安装在底座上的工作平台调整模块、划入测试模块、原位观测模块、信号测控模块和电源模块；所述工作平台调整模块、划入测试模块、原位观测模块、信号测控模块分别与所述电源模块连接；所述底座中部设有用于测试被测结构件的开口，所述开口的左右两侧分别对称布置有立柱，横梁可上下滑动的套装在所述立柱上；所述划入测试模块、原位观测模块均位于所述开口的上方；所述工作平台调整模块包括竖直调整组件、水平调整组件和工作平台，所述竖直调整组件包括竖直调整电机和竖直丝杠，所述竖直丝杠的下端固定在所述底座上，所述竖直丝杠的上端与立柱固定连接，所述竖直丝杠上套装有可上下运动的竖直丝杠螺母，所述竖直调整电机安装在横梁的底部且其动力输出端与竖直丝杠螺母连接，所述横梁同时可上下滑动的套装于所述竖直丝杠上并位于所述竖直丝杠螺母的上方；所述竖直调整组件设置有两个，分别为第一竖直调整组件和第二竖直调整组件，所述第一竖直调整组件的竖直丝杠位于开口左侧立柱的左侧，所述横梁的左端位于所述第一竖直调整组件的竖直丝杠螺母的上方，所述第一竖直调整组件的竖直调整电机安装在所述横梁的左端的底部，所述第二竖直调整组件的竖直丝杠位于开口右侧立柱的右侧，所述横梁的右端位于所述第二竖直调整组件的竖直丝杠螺母的上方，所述第二竖直调整组件的竖直调整电机安装在所述横梁的右端的底部；所述水平调整组件包括水平调整电机、水平丝杠和导轨，所述水平丝杠位于所述开口的上方并安装在所述横梁的中部的下方，所述水平调整电机安装在横梁上且其动力输出端与水平丝杠连接，所述导轨的上部固定安装在所述横梁的中部的下方，所述水平丝杠上的水平丝杠螺母安装在所述导轨的下部并与导轨形成左右滑动副；所述划入测试模块包括用于水平驱动的压电陶瓷驱动器、用于竖直驱动的电磁驱动装置和压头，所述水平丝杠螺母通过压电陶瓷驱动器与所述工作平台的顶部连接，所述电磁驱动装置的上端与所述工作平台的底部固定连接，所述电磁驱动装置的下端通过压头连接件与所述压头连接；所述原位观测模块与电磁驱动装置并排布置，所述原位观测模块包括显微部件和物镜转换器，所述显微部件通过物镜转换器安装在所述工作平台的底部；所述竖直调整电机、水平调整电机、压电陶瓷驱动器、电磁驱动装置、显微部件分别通过所述信号测控模块与所述计算机连接。...

【技术特征摘要】
1.一种便携式划入测试系统，其特征在于：包括划入测试装置和计算机，所述划入测试装置包括底座以及安装在底座上的工作平台调整模块、划入测试模块、原位观测模块、信号测控模块和电源模块；所述工作平台调整模块、划入测试模块、原位观测模块、信号测控模块分别与所述电源模块连接；所述底座中部设有用于测试被测结构件的开口，所述开口的左右两侧分别对称布置有立柱，横梁可上下滑动的套装在所述立柱上；所述划入测试模块、原位观测模块均位于所述开口的上方；所述工作平台调整模块包括竖直调整组件、水平调整组件和工作平台，所述竖直调整组件包括竖直调整电机和竖直丝杠，所述竖直丝杠的下端固定在所述底座上，所述竖直丝杠的上端与立柱固定连接，所述竖直丝杠上套装有可上下运动的竖直丝杠螺母，所述竖直调整电机安装在横梁的底部且其动力输出端与竖直丝杠螺母连接，所述横梁同时可上下滑动的套装于所述竖直丝杠上并位于所述竖直丝杠螺母的上方；所述竖直调整组件设置有两个，分别为第一竖直调整组件和第二竖直调整组件，所述第一竖直调整组件的竖直丝杠位于开口左侧立柱的左侧，所述横梁的左端位于所述第一竖直调整组件的竖直丝杠螺母的上方，所述第一竖直调整组件的竖直调整电机安装在所述横梁的左端的底部，所述第二竖直调整组件的竖直丝杠位于开口右侧立柱的右侧，所述横梁的右端位于所述第二竖直调整组件的竖直丝杠螺母的上方，所述第二竖直调整组件的竖直调整电机安装在所述横梁的右端的底部；所述水平调整组件包括水平调整电机、水平丝杠和导轨，所述水平丝杠位于所述开口的上方并安装在所述横梁的中部的下方，所述水平调整电机安装在横梁上且其动力输出端与水平丝杠连接，所述导轨的上部固定安装在所述横梁的中部的下方，所述水平丝杠上的水平丝杠螺母安装在所述导轨的下部并与导轨形成左右滑动副；所述划入测试模块包括用于水平驱动的压电陶...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢孝盼，彭光健，张泰华，蒋伟峰，马毅，陈恒，
申请(专利权)人：浙江工业大学，
类型：发明
国别省市：浙江,33