多功能葛氏摆制造技术

本实用新型专利技术所提供的“多功能葛氏摆”，它属物理测试仪器范畴，具体的说，是一种测量材料弛豫参数用的倒挂式葛氏摆。主要特征是增设了支点对中装置、自动拨码机构、激发器位置调整装置等。具有测量材料的内耗、电阻、差热电势多种功能，本仪器制造了一个具有真空、磁场及可控温度的特殊物理环境，还能够用于真空及磁场热处理或深冷处理。（*该技术在1998年保护过期，可自由使用*）

【技术实现步骤摘要】

本技术属物理测试仪器范畴，具体的说，是一种测量材料驰豫参数用的倒挂式葛氏摆。自从葛庭燧教授一九四七年创制第一台扭摆内耗仪以来，内耗研究得到了迅速的发展，各种改进新型也相继出现，其中主要有倒摆型、变频型等。本技术属于新型倒摆，它的测量频率范围、试样的形状及扭转形变的方法及光杠杆测量等，均遵从葛氏摆的基本原理。然而随着某些特殊材料(如磁性、超导、陶瓷材料)研究的进展，当其用内耗来做分析手段时，对仪器就提出了更高的要求。为此本装置首先着眼于制造一个真空、磁场、温度场的特殊物理环境，再在这个环境中设置倒扭摆装置，并针对研究中的特殊需要建立一些辅助机构。当更换适当的零部件时，可测量电阻或示差热电势，这就比通常扭摆仅能测出材料的弛豫参数增加了功能。基于上述的专利技术思想，现设计出了多功能葛氏摆，且已在实验室中实施，现结合样机进行进一步说明附附图说明图1表示出该仪器的外观——塔式分层结构，它由真空系统、减振底座和升降机构三部分组成，结合附图1详述如下01是保护罩，由轻金属或金属网制成；02是玻璃钟罩，选用球形封头和园柱外形是为其能够承受较大的大气压力；03是密封胶圈，它起钟罩和底板(04)间的密封作用；05也是真空橡皮圈，它位于主连接腔06和底板之间；07为四个电镀支柱，起支撑底板(04)的作用；08为主观察窗，由光学玻璃和法兰组成，玻璃的两面均用橡皮圈密封，这样既能保护玻璃受压不碎又能起密封作用；09为特制的密封绝缘引线口，由陶瓷与可阀合金构成；010为下工作管和法兰盘，是用氩弧焊结成一体的；011为水冷套，冷却工作管的上部，保护工作管以上部件。工作管由奥氏体耐热不锈钢制成；012为支杆，用螺母把支杆和中底板013紧固在一起；014是水平调节的螺母，它是焊在中底板013上的；015为调节螺杆，是用来调节中底板水平的；016为装饰台面；017为有球形凹面的承受座，下端埋在厚橡皮垫019内，这样，中底板以上部件就和底座成了一个隔离体。020是减振砂，装在底座管032内。021是轴承固定套，它是焊在底座的框架上。022是轴承；023是主传动杆，上有梯形螺纹；024是线圈绕组，由五组饼形成圈组成；025是传动螺母；026是托盘，能承受150公斤以下重物；027是加固板；028是升降电机，通过蜗杆、蜗轮(029)使主传动杆转动；030是支架，031是盖板；033是下轴承套，内设轴承(034)，紧固帽(035)将轴承套固定在底座槽钢(036)上，用同样的方式，导向杆(039)通过轴套(038)和紧固帽(037)，固定在另一槽钢上。141～145组成导向套，保证磁场线圈平稳准确的套在工作管上。其中141为园环形外套，在外套内均布三个轴承支杆(142)，支杆上固定三个轴承(143)，轴承的外园与导向杆相切。144是三个调整螺栓，用来调整轴承与导向杆间的间隙，145是油道。140为扩散泵，它上端与真空管道146相连，另一端与机械泵相连。所用机械泵的容量与扩散泵(JK100型)相匹配。真空管道的直径必须大于工作管的直径，以提高导通系数，并且在空间允许的条件下尽量缩短管路长度。147为支架座，它与管路支杆(149)及弧形承受套(150)起管路的支撑作用，148为波纹管、真空管路(151、146)有这一软连接，才能保证其它的刚性密封。附图2是仪器的内部结构示意图。其核心部分为敷设在滑轮(053、054)槽沟上的吊丝，吊丝与滑轮相切后向下通过四瓣夹头(074)与一个园柱形的，侧面大部份被挖空的阻尼笼(072)相接，073为带有锥度的螺帽用于夹紧和松开吊丝，070是阻尼笼的下丁字杆，它在阻尼笼内的部份是个厚园片，从园片的中心伸出一柱杆是由一根园棒料车削制成的；以保证其旋转时的对称性。下丁字杆的下端与中心十字架(069)相连接。071是阻尼杯，呈杯形，内装阻尼油，油浸没阻尼笼中的上丁字杆的中心轴一部份，起阻尼作用，阻尼杯座落在由罩内支杆(062)伸出的，可作伸缩调解的一小平台上。阻尼杯下的园形小平台同罩内支杆(062)的连接是通过一细条杆穿过阻尼笼的挖空部份完成的。这样阻尼杯就座在与罩内支杆相连接固定的一个平台上，样品扭振时它是不动的。069是中心十字架，它的水平方向与两个上有珐码的横摆杆(086)相连，中心十字架下端与横摆杆相垂直地连接着传动杆，传动杆插入中心十字架内，然后用螺钉紧固，传动杆的下端已进入加热炉(079)的恒温段，通过夹头与试样(080)相接。试样的下端通过同样的夹头固定在加热炉的内管上。吊丝通过滑轮后，与平衡锤(060)相接。其连接的方式同样是用四瓣夹紧卡头完成的。平衡锤的重量与从另一端的滑轮向下所有零部件总重相等。088是摆的扭振激发器，它由两对亥姆霍兹(Helmholtz)线圈组成。078是防止加热炉辐射损失的反射筒。077是外水冷套，用软胶管与水的循环系统相连。058是有中心孔的螺帽，把横台板(059)与罩内支杆(062)紧固在一起。065是底座套，它固定在底板(04)上，套内紧固着罩内支杆(062)。夹紧装置是由外套(063)，三个紧抱爪(066)，小园柱(067)及逼近板(068)组成。逼近板上设有渐近的曲线槽，小园柱沿着曲线槽滑动、旋转外套(063)使小园柱沿着曲线移动，于是三个与小园柱焊在一起的抱紧爪向内收缩或向外松开。达到在更换样品时，保护上部中心系统不动，免受操作影响。为了更确切的描述本新型的主要特征以及所带来的优点下面进一步详细地逐项描述如下1、起吊丝支点作用的定滑轮(053、054)固定在一个下端有燕尾的滑轮架上(055)，附图3是这个带燕尾的滑轮架的三面视图。下面附图4是中层滑动底座的三视图。它与滑轮架滑动配合。中层滑动底座上设有燕尾槽及与该槽垂直正交的另一燕尾。附图5是下层燕尾槽的三面视图；中层滑动底座的燕尾与下层燕尾槽滑动配合。这样，由滑轮架、中层滑动底座及下层燕尾槽叠落在一起构成了水平正交的双向燕尾滑动机构，两层燕尾滑动方式完全相同(但滑动方向互相垂直)，均使用滚花手柄(057)带动旋转螺杆(056)旋转，推动燕尾前进，同时压缩了一弹簧孔内的弹簧，返回时是靠弹簧的回弹力迫使燕尾滑动。有了这一机构，在装样后，吊丝的支点在其所在平面上两度可微调，便于对中。2、引出样品扭振信号的观察窗(08)及内部的小反射镜(075)分别设置在钟罩下方的正方体的连接腔内、外，而不象通常倒摆设在钟罩内、外。由于连接腔的体积比钟罩小，从而缩短了小镜到窗口玻璃的距离，提高了扭转角度的量程范围。3、增设了拨码机构，该机构可使珐码在横摆杆上对称的移动，甚至在需要时，可拨落大部分珐码，也即改变了整个系统的转动惯量。从而达到改变频率的目的。该机构简单，仅由微可逆电机(081)、左右旋转螺杆(082)，螺杆轴套、方管外壳、螺母滑块、拨叉、支架等零部件组成。附图6是方管外壳结构示意图；附图7是螺杆轴套结构示意图；附图8是电机固定架；附图9是左右旋螺杆的结构示意图；附图10是螺母滑块结构示意图；附图11是拨叉的结构示意图。如附图所示两个螺母滑块分别有左右旋的内螺纹，对称安装在一根有以中心为界的左右旋螺纹的螺杆上(见附图9)。以此称其为左右旋螺杆(082)。这根左右旋螺杆的两端与其轴套(附图7)动配合，螺杆轴套本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种测量材料弛豫参数用的倒挂式葛氏摆，主要是由起支点作用的定滑轮、吊丝、阻尼器横摆杆、珐码、传动杆、加热炉、样品夹头、反应样品振动的小反射镜及观察窗等零部件构成。其特征是：（１）起吊丝支点作用的定滑轮固定在水平正交的双向燕尾滑动机构上； （２）反应样品扭振信号的小反射镜以及引出的观察窗设在钟罩下方的连接腔上；（３）拨码机构由微可逆电机、左右旋螺杆、螺杆轴套、方管外壳、螺母滑块、拨叉、支架等零部件组成，两个螺母滑块分别有左右旋的内螺纹，对称安装在一根有以中心为界的左、 右旋螺纹的螺杆上，这根左右旋螺杆的两端与其轴套动配合，螺杆轴套固定在横断面为形的方管外壳的两端，方管外壳的侧面开槽，由槽口处引出固定在螺母滑块上的拨叉，螺母滑块与方管外壳的内口滑动配合，微电机主轴与螺杆相联，微电机通过支架固定在方管外壳上，拨叉下端开叉，珐码置于拨叉下端的开叉中间，方管外壳固定在一支架上，支架固定在转盘上，（４）激发器固定在一转盘上，转盘镶嵌固定在一轴承外套上，该轴承内套固定在与底板中心孔静配合的圆管上，转盘通过传动装置与微电机相连；（５）一磁场线圈绕 组放置于样品室外围下方的托盘上，托盘的两端分别固定在导向套和传动螺母上，导向套穿在导向杆上并与其滑动配合，传动螺母与主传动杆相配合，导向杆上、下两端分别固定在支架的两槽钢上，主传动杆上、下两端通过轴承固定在支架的两槽钢上，传动螺母通过涡轮涡杆和升降电机相联接。...

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：耿殿奇，魏海荣，汪进，
申请(专利权)人：东北工学院，
类型：实用新型
国别省市：89[中国|沈阳]