专利摘要

本发明涉及一种用于仪器仪表行业中材料弹性模量属性测定的自定位动态弹性模量测试装置。它实现高效、准确地测试材料弹性模量的目的。其技术方案是：连接板一端和固定板端部用旋转轴组件铰接，连接板另一端和调节板端部用支撑轴组件铰接；约束拉线a、约束拉线b、固定板内侧边缘和调节板内侧边缘四者相互平行，并且约束拉线a到固定板内侧边缘的距离等于约束拉线b到调节板内侧边缘的距离，约束拉线a到固定板内侧边缘距离等于固定板内侧边缘到调节板内侧边缘距离的0.224倍。本发明采用动态测试方法，可以快速准确地测定试件材料的弹性模量参数；采用平行四边形结构，可以快速实现不同长度尺寸试件约束点的定位，极大地提高效率和准确性。

权利要求

1.一种自定位动态弹性模量测试装置，是由底座组件(01)、平行四边形定位机构(02)、拉线支座组件(03)、旋转轴组件(04)、支撑轴组件(05)、传声器组件(06)、约束拉线a(071)、约束拉线b(072)、等截面试件(08)和支柱螺母(09)构成；底座组件(01)包括面板(011)、支柱框架(012)和脚支座(013)，平行四边形定位机构(02)包括固定板(021)、连接板(022)、限位挡板a(023)、定位插销(024)、锁紧螺钉(025)、调节板(026)和限位挡板b(027)，拉线支座组件(03)包括定位座(031)、绕线轴(032)和手轮(033)，旋转轴组件(04)包括盖形螺母(041)、减摩铜垫(042)和旋转销轴(043)，支撑轴组件(05)包括盖形螺母(041)、减摩铜垫(042)、支撑销轴(051)、防掉帽(052)和钢球(053)；其特征在于：在底座组件(01)中，面板(011)和支柱框架(012)用螺钉固定，四个脚支座(013)固定在支柱框架(012)的底部四角上，面板(011)上设置有通槽，用以传递声波信号；在平行四边形定位机构(02)中，固定板(021)和调节板(026)结构相同，固定板(021)和调节板(026)两端设置的转销通孔间距相同，连接板(022)一端和固定板(021)端部用旋转轴组件(04)铰接，连接板(022)另一端和调节板(026)端部用支撑轴组件(05)铰接；锁紧螺钉(025)旋入调节板(026)上的螺纹孔内；限位挡板a(023)和限位挡板b(027)结构相同，限位挡板a(023)设置为L形截面，限位挡板a(023)一端和固定板(021)一端用旋转轴组件(04)铰接，限位挡板a(023)另一端和固定板(021)另一端用定位插销(024)定位，固定板(021)另一端上设置有两个定位插销(024)的孔位，保证限位挡板a(023)在一个位置状态时与固定板(021)内侧边缘重合，另一个位置状态时与固定板(021)呈一定角度展开；限位挡板b(027)一端和调节板(026)一端用旋转轴组件(04)铰接，限位挡板b(027)另一端和调节板(026)另一端用定位插销(024)定位，调节板(026)另一端上设置有两个定位插销(024)的孔位，保证限位挡板b(027)在一个位置状态时与调节板(026)内侧边缘重合，另一个位置状态时与调节板(026)呈一定角度展开；在旋转轴组件(04)中，减摩铜垫(042)安装在两个被连接件之间，旋转销轴(043)分别穿过减摩铜垫(042)的通孔和两个被连接件的通孔，旋转销轴(043)下端设置有台阶，旋转销轴(043)上端和盖形螺母(041)螺纹连接；在支撑轴组件(05)中，减摩铜垫(042)安装在两个被连接件之间，支撑销轴(051)分别穿过减摩铜垫(042)的通孔和两个被连接件的通孔，支撑销轴(051)两端外圆均设置有螺纹，支撑销轴(051)上端和盖形螺母(041)螺纹连接，支撑销轴(051)下端和防掉帽(052)螺纹连接，防掉帽(052)内腔下端设置为台阶孔，钢球(053)安装在防掉帽(052)内腔下端台阶孔内；在拉线支座组件(03)中，绕线轴(032)外圆设置为台阶轴，绕线轴(032)中部设置一栓线通孔，绕线轴(032)一端设置为公螺纹，绕线轴(032)插入定位座(031)上部横向台阶孔内，手轮(033)和绕线轴(032)端部螺纹固紧，紧定螺钉旋入定位座(031)上端紧定螺纹孔内可顶紧绕线轴(032)，防止绕线轴(032)转动；两个拉线支座组件(03)安装分别安装在连接板(022)两端，约束拉线a(071)两端分别和两个拉线支座组件(03)的绕线轴(032)缠绕绷紧，约束拉线a(071)两端分别穿过两个定位座(031)上部的拉线伸出孔，约束拉线b(072)两端分别和两个拉线支座组件(03)的绕线轴(032)缠绕绷紧，约束拉线b(072)两端分别穿过两个定位座(031)上部的拉线伸出孔；平行四边形定位机构(02)的固定板(021)用支柱螺母(09)和螺钉固定在底座组件(01)的面板(011)上，支撑轴组件(05)的钢球(053)和面板(011)接触；传声器组件(06)安装在底座组件(01)内部，传声器组件(06)有效进行脉冲激振声波数据采集。

2.根据权利要求1所述的自定位动态弹性模量测试装置，其特征是：所述约束拉线a(071)、约束拉线b(072)、固定板(021)内侧边缘和调节板(026)内侧边缘四者相互平行，并且约束拉线a(071)到固定板(021)内侧边缘的距离等于约束拉线b(072)到调节板(026)内侧边缘的距离，约束拉线a(071)到固定板(021)内侧边缘距离等于固定板(021)内侧边缘到调节板(026)内侧边缘距离的0.224倍；调节板(026)可在面板(011)上灵活运动，等截面试件(08)垂直放置在约束拉线a(071)和约束拉线b(072)上托起，活动调节板(026)的位置，保证限位挡板a(023)和限位挡板b(027)刚好卡住等截面试件(08)两端面，这时旋紧锁紧螺钉(025)使调节板(026)位置锁定，拔出定位插销(024)使限位挡板a(023)和限位挡板b(027)向两侧展开，限位挡板a(023)和限位挡板b(027)与等截面试件(08)两端面分离，这时等截面试件(08)所受约束状态满足一阶固有频率振动条件，用小锤敲击等截面试件(08)表面，即可利用传声器组件(06)采集其固有频率，进而转化计算得到等截面试件(08)的弹性模量。

3.根据权利要求1所述的自定位动态弹性模量测试装置，其特征是：所述拉线支座组件(03)的手轮(033)进行转动，可调节约束拉线a(071)和约束拉线b(072)的绷紧程度。

4.根据权利要求1所述的自定位动态弹性模量测试装置，其特征是：所述定位座(031)下端设置有安装螺纹孔，定位座(031)上端设置有紧定螺纹孔，定位座(031)纵向设置一纵向通孔，定位座(031)上部设置一横向台阶孔，定位座(031)上部设置有拉线伸出孔，拉线伸出孔轴线与横向台阶孔轴线相互垂直。

说明书

技术领域

本发明涉及一种用于仪器仪表行业中材料弹性模量属性测定的自定位动态弹性模量测试装置，尤其涉及高效、准确的动态弹性模量测试领域。

背景技术

弹性模量是材料力学中涉及的一个极为重要的材料属性性能参数，弹性模量是衡量物体抵抗弹性变形能力大小的尺度。弹性模量的测试方法一般有静态法和动态法。静态法是指在试样上施加一恒定的弯曲应力，测定其弹性弯曲挠度，或是在试样上施加一恒定的拉伸(或压缩)应力，测定其弹性变形量；或根据应力和应变计算弹性模量。动态法有脉冲激振法、声频共振法、声速法等。脉冲激振法：通过合适的外力给定试样脉冲激振信号，当激振信号中的某一频率与试样的固有频率相一致时，产生共振，此时振幅最大，延时最长，这个波通过测试探针或测量话筒的传递转换成电讯号送入仪器，测出试样的固有频率，可以计算得出杨氏模量E。声频共振法：指由声频发生器发送声频电信号，由换能器转换为振动信号驱动试样，再由换能器接收并转换为电信号，分析此信号与发生器信号在示波器上形成的图形，得出试样的固有频率f，由公式E＝C1·w·f得出试样的杨氏模量。声速法：由信号发生器给出超声信号，测试信号在试样中的传播时间，得出该信号在试样中的传播速度ν，由公式E＝ρ·ν^2计算得试样杨氏模量。

动态测试方法比静态测试方法更为准确，因此在高精测试领域普遍采用动态测试法，而动态测试中的脉冲激振法中的信号激发、接受结构简单，测试准确，应用广泛。脉冲激振法需要得到试件的一阶共振频率进行数据采集和转换，根据振动力学的相关知识，测量等值截面试件的一阶固有频率，需将约束点设置在试件两头，两个约束点距离两端端部的距离均为试件总长的0.224倍。这就要求在测量不同长度试件的时候，需要调整约束点的绝对位置，目前常规使用的脉冲激振法测试仪器，大多采用标尺测量试件约束点位置，在约束点划线打标之后进行约束设置，操作十分麻烦，并且划线精度很难保证，大大降低了测试结果的准确性。

基于上述技术背景，本发明特提供一种自定位动态弹性模量测试装置，可以实现快速、准确地测量材料弹性模量，简化操作方法，提高测试精度。

发明内容

本发明的目的是：为了实现高效、准确地测试材料弹性模量的目的，特提供一种自定位动态弹性模量测试装置。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：一种自定位动态弹性模量测试装置，是由底座组件、平行四边形定位机构、拉线支座组件、旋转轴组件、支撑轴组件、传声器组件、约束拉线a、约束拉线b、等截面试件和支柱螺母构成；底座组件包括面板、支柱框架和脚支座，平行四边形定位机构包括固定板、连接板、限位挡板a、定位插销、锁紧螺钉、调节板和限位挡板b，拉线支座组件包括定位座、绕线轴和手轮，旋转轴组件包括盖形螺母、减摩铜垫和旋转销轴，支撑轴组件包括盖形螺母、减摩铜垫、支撑销轴、防掉帽和钢球；其结构特征是：在底座组件中，面板和支柱框架用螺钉固定，四个脚支座固定在支柱框架的四角上，面板上设置有通槽，用以传递声波；在平行四边形定位机构中，固定板和调节板结构相同，固定板和调节板两端设置的转销通孔间距相同，连接板一端和固定板端部用旋转轴组件铰接，连接板另一端和调节板端部用支撑轴组件铰接；锁紧螺钉旋入调节板上的螺纹孔内；限位挡板a和限位挡板b结构相同，限位挡板a设置为L形截面，限位挡板a一端和固定板一端用旋转轴组件铰接，限位挡板a另一端和固定板另一端用定位插销定位，固定板另一端上设置有两个定位插销的孔位，保证限位挡板a在一个位置状态时与固定板内侧边缘重合，另一个位置状态时与固定板呈一定角度展开；限位挡板b一端和调节板一端用旋转轴组件铰接，限位挡板b另一端和调节板另一端用定位插销定位，调节板另一端上设置有两个定位插销的孔位，保证限位挡板b在一个位置状态时与调节板内侧边缘重合，另一个位置状态时与调节板呈一定角度展开；在旋转轴组件中，减摩铜垫安装在两个被连接件之间，旋转销轴分别穿过减摩铜垫的通孔和两个被连接件的通孔，旋转销轴下端设置有台阶，旋转销轴上端和盖形螺母螺纹连接；在支撑轴组件中，减摩铜垫安装在两个被连接件之间，支撑销轴分别穿过减摩铜垫的通孔和两个被连接件的通孔，支撑销轴两端外圆均设置为螺纹，支撑销轴上端和盖形螺母螺纹连接，支撑销轴下端和防掉帽螺纹连接，防掉帽内腔下端设置为台阶孔，钢球安装在防掉帽内腔下端台阶孔内；在拉线支座组件中，定位座下端设置有安装螺纹孔，定位座上端设置有紧定螺纹孔，定位座纵向设置一纵向通孔，定位座上部设置一横向台阶孔，定位座上部设置有拉线伸出孔，拉线伸出孔轴线与横向台阶孔轴线相互垂直，绕线轴外圆设置为台阶轴，绕线轴中部设置一栓线通孔，绕线轴一端设置为公螺纹，绕线轴插入定位座上部横向台阶孔内，手轮和绕线轴端部螺纹固紧，紧定螺钉旋入定位座上端紧定螺纹孔内可顶紧绕线轴，防止绕线轴转动；两个拉线支座组件安装分别安装在连接板两端，约束拉线a两端分别和两个拉线支座组件的绕线轴缠绕绷紧，约束拉线a两端分别穿过两个定位座上部的拉线伸出孔，约束拉线b两端分别和两个拉线支座组件的绕线轴缠绕绷紧，约束拉线b两端分别穿过两个定位座上部的拉线伸出孔；平行四边形定位机构的固定板用支柱螺母和螺钉固定在底座组件的面板上，支撑轴组件的钢球和面板接触；传声器组件安装在底座组件内部，传声器组件可有效进行脉冲激振声波数据采集。

安装完成以后，约束拉线a、约束拉线b、固定板内侧边缘和调节板内侧边缘四者相互平行，并且约束拉线a到固定板内侧边缘的距离等于约束拉线b到调节板内侧边缘的距离，约束拉线a到固定板内侧边缘距离等于固定板内侧边缘到调节板内侧边缘距离的0.224倍；调节板可在面板上灵活运动，等截面试件放置在约束拉线a和约束拉线b上托起，活动调节板位置，保证限位挡板a和限位挡板b刚好卡住等截面试件两端面，这时旋紧锁紧螺钉使调节板位置锁定，拔出定位插销使限位挡板a和限位挡板b向两侧展开，限位挡板a和限位挡板b与等截面试件两端面分离，这时等截面试件所受约束状态满足一阶固有频率振动条件，用小锤敲击等截面试件表面，即可利用传声器组件采集其固有频率，进而转化计算得到等截面试件的弹性模量。

在测试过程中，利用转动拉线支座组件的手轮，可调节约束拉线a和约束拉线b的绷紧程度。

本发明的有益效果是：(1)本发明采用动态测试方法，可以快速准确地测定试件材料的弹性模量参数；(2)本发明采用平行四边形结构，可以快速实现不同长度尺寸试件约束点的定位，克服了标尺定位操作复杂，精度低的缺陷，尤其在大量试件测试情况下，极大地提高效率和准确性；(3)本发明结构简单，操作方便，具有很大的推广性。

附图说明

图1是本发明一种自定位动态弹性模量测试装置定位状态的三维结构示意图；

图2是本发明一种自定位动态弹性模量测试装置测试状态的三维结构示意图；

图3是本发明一种自定位动态弹性模量测试装置的正视图；

图4是图3的左视图；

图5是图3的俯视图；

图6是拉线支座组件的横向剖视图；

图7是旋转轴组件的剖视图；

图8是支撑轴组件的剖视图；

图中：01.底座组件、011.面板、012.支柱框架、013.脚支座、02.平行四边形定位机构、021.固定板、022.连接板、023.限位挡板a、024.定位插销、025.锁紧螺钉、026.调节板、027.限位挡板b、03.拉线支座组件、031.定位座、032.绕线轴、033.手轮、04.旋转轴组件、041.盖形螺母、042.减摩铜垫、043.旋转销轴、05.支撑轴组件、051.支撑销轴、052.防掉帽、053.钢球、06.传声器组件、071.约束拉线a、072.约束拉线b、08.等截面试件、09.支柱螺母。

具体实施方式

如图1、图2、图3、图4和图5所示，本发明一种自定位动态弹性模量测试装置，是由底座组件01、平行四边形定位机构02、拉线支座组件03、旋转轴组件04、支撑轴组件05、传声器组件06、约束拉线a071、约束拉线b072、等截面试件08和支柱螺母09构成；底座组件01包括面板011、支柱框架012和脚支座013，平行四边形定位机构02包括固定板021、连接板022、限位挡板a023、定位插销024、锁紧螺钉025、调节板026和限位挡板b027，拉线支座组件03包括定位座031、绕线轴032和手轮033，旋转轴组件04包括盖形螺母041、减摩铜垫042和旋转销轴043，支撑轴组件05包括盖形螺母041、减摩铜垫042、支撑销轴051、防掉帽052和钢球053；其结构特征是：在底座组件01中，面板011和支柱框架012用螺钉固定，四个脚支座013固定在支柱框架012的底部四角上，面板011上设置有通槽，用以传递声波信号；在平行四边形定位机构02中，固定板021和调节板026结构相同，固定板021和调节板026两端设置的转销通孔间距相同，连接板022一端和固定板021端部用旋转轴组件04铰接，连接板022另一端和调节板026端部用支撑轴组件05铰接；锁紧螺钉025旋入调节板026上的螺纹孔内；限位挡板a023和限位挡板b027结构相同，限位挡板a023设置为L形截面，限位挡板a023一端和固定板021一端用旋转轴组件04铰接，限位挡板a023另一端和固定板021另一端用定位插销024定位，固定板021另一端上设置有两个定位插销024的孔位，保证限位挡板a023在一个位置状态时与固定板021内侧边缘重合，另一个位置状态时与固定板021呈一定角度展开；限位挡板b027一端和调节板026一端用旋转轴组件04铰接，限位挡板b027另一端和调节板026另一端用定位插销024定位，调节板026另一端上设置有两个定位插销024的孔位，保证限位挡板b027在一个位置状态时与调节板026内侧边缘重合，另一个位置状态时与调节板026呈一定角度展开；如图6所示，在拉线支座组件03中，定位座031下端设置有安装螺纹孔，定位座031上端设置有紧定螺纹孔，定位座031纵向设置一纵向通孔，定位座031上部设置一横向台阶孔，定位座031上部设置有拉线伸出孔，拉线伸出孔轴线与横向台阶孔轴线相互垂直，绕线轴032外圆设置为台阶轴，绕线轴032中部设置一栓线通孔，绕线轴032一端设置为公螺纹，绕线轴032插入定位座031上部横向台阶孔内，手轮033和绕线轴032端部螺纹固紧，紧定螺钉旋入定位座031上端紧定螺纹孔内可顶紧绕线轴032，防止绕线轴032转动；两个拉线支座组件03安装分别安装在连接板022两端，约束拉线a071两端分别和两个拉线支座组件03的绕线轴032缠绕绷紧，约束拉线a071两端分别穿过两个定位座031上部的拉线伸出孔，约束拉线b072两端分别和两个拉线支座组件03的绕线轴032缠绕绷紧，约束拉线b072两端分别穿过两个定位座031上部的拉线伸出孔；平行四边形定位机构02的固定板021用支柱螺母09和螺钉固定在底座组件01的面板011上，支撑轴组件05的钢球053和面板011接触；传声器组件06安装在底座组件01内部，传声器组件06可有效进行脉冲激振声波数据采集。

如图7所示，在旋转轴组件04中，减摩铜垫042安装在两个被连接件之间，旋转销轴043分别穿过减摩铜垫042的通孔和两个被连接件的通孔，旋转销轴043下端设置有台阶，旋转销轴043上端和盖形螺母041螺纹连接。

如图8所示，在支撑轴组件05中，减摩铜垫042安装在两个被连接件之间，支撑销轴051分别穿过减摩铜垫042的通孔和两个被连接件的通孔，支撑销轴051两端外圆均设置有螺纹，支撑销轴051上端和盖形螺母041螺纹连接，支撑销轴051下端和防掉帽052螺纹连接，防掉帽052内腔下端设置为台阶孔，钢球053安装在防掉帽052内腔下端台阶孔内。

安装完成以后，约束拉线a071、约束拉线b072、固定板021内侧边缘和调节板026内侧边缘四者相互平行，并且约束拉线a071到固定板021内侧边缘的距离等于约束拉线b072到调节板026内侧边缘的距离，约束拉线a071到固定板021内侧边缘距离等于固定板021内侧边缘到调节板026内侧边缘距离的0.224倍；调节板026可在面板011上灵活运动，等截面试件08垂直放置在约束拉线a071和约束拉线b072上托起，活动调节板026的位置，保证限位挡板a023和限位挡板b027刚好卡住等截面试件08两端面，这时旋紧锁紧螺钉025使调节板026位置锁定，拔出定位插销024使限位挡板a023和限位挡板b027向两侧展开，限位挡板a023和限位挡板b027与等截面试件08两端面分离，这时等截面试件08所受约束状态满足一阶固有频率振动条件，用小锤敲击等截面试件08表面，即可利用传声器组件06采集其固有频率，进而转化计算得到等截面试件08的弹性模量。

在测试过程中，转动拉线支座组件03的手轮033，可调节约束拉线a071和约束拉线b072的绷紧程度。

本发明在对不同参数尺寸试件进行施加约束的过程中，利用平行四边形机构的运动原理，实现快速、精确的约束点位置确定并施加，大大提升了测试精度和效率。

一种自定位动态弹性模量测试装置专利购买费用说明

Q：办理专利转让的流程及所需资料

A：专利权人变更需要办理著录项目变更手续，有代理机构的，变更手续应当由代理机构办理。

1：专利变更应当使用专利局统一制作的“著录项目变更申报书”提出。

2：按规定缴纳著录项目变更手续费。

3：同时提交相关证明文件原件。

4：专利权转移的，变更后的专利权人委托新专利代理机构的，应当提交变更后的全体专利申请人签字或者盖章的委托书。

Q:专利著录项目变更费用如何缴交

A：（1）直接到国家知识产权局受理大厅收费窗口缴纳,（2）通过代办处缴纳，（3）通过邮局或者银行汇款,更多缴纳方式

Q：专利转让变更，多久能出结果

A：著录项目变更请求书递交后，一般1-2个月左右就会收到通知，国家知识产权局会下达《转让手续合格通知书》。