CN102818931A - 一种材料在冲击状态下的压阻效应测量装置 - Google Patents

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陈建康
张明华
雷金涛
马博
陈钱
褚洪岩
欧阳韡怡
吴晓峰
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Abstract

本发明公开了一种材料在冲击状态下的压阻效应测量装置，其特征在于包括水平台和设置在水平台上的支架，支架上设置有一个垂直通道，位于垂直通道底部的水平台上放置有第一绝缘薄膜，第一绝缘薄膜上放置有试样材料，试样材料的两端面涂有电极层，试样材料上放置有第二绝缘薄膜，第二绝缘薄膜上放置有定位球，垂直通道的上方设置有入射阀门，入射阀门上设置有入射球，电极层与动态测量高阻仪连接，动态测量高阻仪与动态存储示波器连接，高速摄影仪正对着试样材料和动态存储示波器。本发明的优点是实现条件简单、容易控制，得到的实验数据比较准确。

Description

一种材料在冲击状态下的压阻效应测量装置
技术领域
本发明涉及一种材料电阻测量装置，尤其是涉及一种材料在冲击状态下的压阻效应测量装置。
背景技术
通过检测材料自身电阻的变化，来察觉材料是否受到外界冲击荷载作用，这一技术在工程中应用极其广泛。尤其适用于导电高分子复合材料、合金材料和混泥土复合材料等各种材料。例如，汽车经过高速公路时，检测混凝土复合材料电阻的变化，可以定量分析，汽车是否超重超速。公开日为2011年8月27日的中国专利申请号为201110081678.3的发明专利申请说明书公开了“一种材料在高应变率状态下的力阻效应测量方法”，实现了高应变率（103-105 S-1范围的）状态下材料压力与电阻之间关系的测量。但其需要利用一级轻气炮实验设备来弹射飞片，具有一定危险性，同时由于飞片侧向高速飞行，飞片的飞行姿态较难控制，实验要求较高，较难得到有效的实验数据。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是提供一种操作简单，实验数据准确的材料在冲击状态下的压阻效应测量装置。
本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：一种材料在冲击状态下的压阻效应测量装置，包括水平台和设置在水平台上的支架，所述的支架上设置有一个垂直通道，位于垂直通道底部的水平台上放置有第一绝缘薄膜，第一绝缘薄膜上放置有试样材料，试样材料的两端面涂有电极层，试样材料上放置有第二绝缘薄膜，所述的第二绝缘薄膜上放置有金属定位球，所述的垂直通道的上方设置有入射阀门，入射阀门上设置有金属入射球，所述的电极层与动态测量高阻仪连接，动态测量高阻仪与动态存储示波器连接，高速摄影仪正对着试样材料和动态存储示波器。绝缘薄膜可以有效隔离电极与其他物体（尤其是金属物）的接触。
所述的支架上设置有可上下移动的搁板，所述的入射阀门安装在搁板上。可以调节入射质量球的高度，达到调节冲击力大小的目的。调节起来非常方便，实现容易。
支架上垂直固定有标尺。可以得到质量球的高度，通过计算得到质量球的冲击力大小。
试样材料外套有两端开口的透明筒体，透明筒体固定在支架上。防止试样材料移动，同时高速摄影仪可直接拍摄。
定位球和入射球的直径相同，垂直通道的直径大于定位球的直径1mm～2mm。既能保证入射球下落的垂直性，又要保证对定位球打击的准确性。入射球的冲击力通过定位球传递给试样材料，传递过程能量损耗比较小，打击的准确性更好。实验数据更准确。
第一绝缘薄膜和第二绝缘薄膜的厚度相同，其厚度为0.5mm～1mm。
与现有技术相比，本发明的优点在于打开入射阀门，入射球做自由下落运动，冲击定位球，定位球对试样材料进行瞬间冲击，动态高阻测量仪可测量出试样材料在冲击状态下的连续电阻值，动态存储示波器可记录储存该连续电阻值。用高速摄影仪记录试样变形情况、材料电阻演化情况。本发明实现条件简单、容易控制，得到的实验数据比较准确。
附图说明
图1为本发明的结构图。
具体实施方式
以下结合附图实施例对本发明作进一步详细描述。
一种材料在冲击状态下的压阻效应测量装置，包括水平台11和设置在水平台11上的支架4，支架4上设置有一个垂直通道5，位于垂直通道5底部的水平台11上放置有第一绝缘薄膜14，第一绝缘薄膜14上放置有试样材料10，试样材料10的两端面涂有电极层9，试样材料10上放置有第二绝缘薄膜8，第二绝缘薄膜8上放置有金属定位球7，垂直通道5的上方设置有入射阀门2，入射阀门2上设置有入射球1，电极层9与动态测量高阻仪12连接，动态测量高阻仪12与动态存储示波器13连接，高速摄影仪正对着试样材料10和动态存储示波器13。支架4上设置有可上下移动的搁板3，入射阀门2安装在搁板3上。动态测量高阻仪为专利申请号为201010517682.5、名称为一种测量材料静态阻值和动态变化阻值的仪器。
支架4上垂直固定有标尺6。试样材料10外套有两端开口的透明筒体，透明筒体固定在支架4上。
定位球7和入射球1的直径相同，垂直通道5的直径大于定位球7的直径1mm或1.5mm或2mm。第一绝缘薄膜14和第二绝缘薄膜8的厚度相同，其厚度为0.5mm或0.75mm或1mm。试样材料可以是导电高分子复合材料或合金材料或混泥土复合材料等等，也可以是其他材料，本测量装置的应用范围非常广泛。

Claims (6)

1.一种材料在冲击状态下的压阻效应测量装置，其特征在于包括水平台和设置在水平台上的支架，所述的支架上设置有一个垂直通道，位于垂直通道底部的水平台上放置有第一绝缘薄膜，第一绝缘薄膜上放置有试样材料，试样材料的两端面涂有电极层，试样材料上放置有第二绝缘薄膜，所述的第二绝缘薄膜上放置有定位球，所述的垂直通道的上方设置有入射阀门，入射阀门上设置有入射球，所述的电极层与动态测量高阻仪连接，动态测量高阻仪与动态存储示波器连接，高速摄影仪正对着试样材料和动态存储示波器。
2.根据权利要求1所述的一种材料在冲击状态下的压阻效应测量装置，其特征在于所述的支架上设置有可上下移动的搁板，所述的入射阀门安装在搁板上。
3.根据权利要求2所述的一种材料在冲击状态下的压阻效应测量装置，其特征在于支架上垂直固定有标尺。
4.根据权利要求3所述的一种材料在冲击状态下的压阻效应测量装置，其特征在于试样材料外套有两端开口的透明筒体，透明筒体固定在支架上。
5.根据权利要求4所述的一种材料在冲击状态下的压阻效应测量装置，其特征在于定位球和入射球的直径相同，垂直通道的直径大于定位球的直径1mm～2mm。
6.根据权利要求5所述的一种材料在冲击状态下的压阻效应测量装置，其特征在于第一绝缘薄膜和第二绝缘薄膜的厚度相同，其厚度为0.5mm～1mm。
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