CN102914493A

CN102914493A - 一种非金属材料交流电阻率测试用夹具

Info

Publication number: CN102914493A
Application number: CN2012104015897A
Authority: CN
Inventors: 韩建国; 李克非
Original assignee: Tsinghua University
Current assignee: Tsinghua University
Priority date: 2012-10-19
Filing date: 2012-10-19
Publication date: 2013-02-06

Abstract

本发明公开了一种非金属材料交流电阻率测试用夹具，属于材料抗渗透性测试技术领域。所述的夹具包括一个上夹板、一个下夹板、四根立柱、四个限位块、一个配重块和一个提手。上夹板和下夹板的组成为：一个位于绝缘板内部且一面暴露的电极板和一个与电极板接触的接线端子；上夹板和下夹板通过四根立柱连接，且上夹板可沿垂直方向移动，上夹板的四个角的孔内各安装有一个直线轴承；四根立柱的顶端各有一个限位块；上夹板的上部有一个配重块，配重块上固定有一个提手。本发明的装置中，上夹板和下夹板的对中程度高，被测试试样与电极板之间接触良好，试样安装方便，操作简单，测试效率和精度均很高。

Description

一种非金属材料交流电阻率测试用夹具

技术领域

本发明属于材料抗渗透性测试技术领域，特别涉及一种非金属材料交流电阻率测试用夹具。

背景技术

非金属材料的抗渗透性决定了外界物质向材料内部迁移的难易程度，当外界物质如酸溶液、碱溶液和含有水中可溶物质的气体向非金属材料内部迁移后，会在材料内部由于溶解、析晶、化学反应和提供电解质等物理和化学原因，引起材料内部产生结晶应力、组分损失、膨胀开裂和化学腐蚀等现象，从而导致材料性能劣化、耐久性和服役寿命降低。

在清华大学韩建国和李克非的“基于高频交流电的混凝土抗渗透性测量系统”专利（申请号：201010559855.x）中，提出一种用来安放被测试样的夹具，该夹具由环氧树脂制备的绝缘板和紫铜制备的电极来组成，混凝土抗渗透性测量系统的基本测试原理是将高频交流的电压信号，通过夹具上的接线端子，传输至夹具中的上下两块电极板上，然后通过该两块电极板，将高频交流的电压信号传输至两块电极板之间所夹持的试样上，从而构成一个回路，并通过回路中的电压和电流的关系，计算出所测试试样的电阻率，最后基于该电阻率来判断试样的抗渗透性。虽然该专利申请声明了夹具中的绝缘板制备所用材料和电极制备所用材料，但该夹具在使用的过程中却存在上电极板和下电极板的对中程度无法保证，以及上绝缘板上无配重，导致测试过程中对被测试样的压实程度不足，影响测试结果的准确度。

发明内容

为解决上述问题，本发明提出了一种非金属材料交流电阻率测试用夹具。

所述的夹具结构如下：

上绝缘板12、上电极板22和上接线端子32组成上夹板；在所述的上夹板中：上电极板22嵌入上绝缘板12中，上绝缘板12将上电极板22的上端面密封，但上电极板22的大部分下端面暴露；上接线端子32和上电极板22固定连接并保持良好的接触，且上接线端子32的一端暴露在上绝缘板12的外侧；

下绝缘板11、下电极板21和下接线端子31组成下夹板；在所述的下夹板中：下电极板21嵌入下绝缘板11中，下绝缘板11将下电极板21的下端面密封，但下电极板21的大部分上端面暴露；下接线端子31和下电极板21固定连接并保持良好的接触，且下接线端子31的一端暴露在下绝缘板11的外侧；

配重块6位于所述的上绝缘板12的上部正中位置处，并和上绝缘板12固定连接在一起；提手7位于所述的配重块6的上部，且和配重块6固定连接在一起；

在所述的下绝缘板11的四个角的位置处各开有一个孔，每个孔内均垂直固定安装有一根立柱4；在所述的上绝缘板12的四个角的位置处各开有一个通孔，每个通孔内均固定安装有一个直线轴承；四根立柱分别穿过四个位于通孔中的直线轴承将上夹板和下夹板连接在一起；在每根立柱4的顶端各有一个限位块5，用于限制上夹板向上移动的行程；所述的四根立柱和上电极板22、下电极板21之间均保持绝缘。

所述的上绝缘板12和下绝缘板11大小、形状相同，均可采用环氧玻璃纤维板作为制造材料，因为环氧玻璃纤维板具有优良的介电性能、力学性能和可加工性能，同时具有耐热、耐潮和耐腐蚀性能；

所述的上电极板22和下电极板21完全相同，均可采用紫铜作为制造材料，因为紫铜具有优异导电性能；

所述的立柱4可采用环氧玻璃纤维板作为制造材料，要求立柱4的表面要光滑，表面粗糙度参数Ra不大于2.0微米；

所述的限位块5、配重块6和提手7均可采用不锈钢作为制造材料，推荐使用化学牌号为06Cr19Ni10的不锈钢，市面上通常称作304不锈钢；配重块6的质量要求为2千克，可接受的偏差为±1克。

本发明的有益效果为：

在上夹板和下夹板之间设置了立柱，保证了上夹板和下夹板的对中程度；在上夹板上设置配重块，其压实效应保证了被测试试样与电极板之间的良好接触，以及测试时对被测试样压实程度的一致性；在配重块上设置提手，提高了安装试样的便利性；在四根立柱和上夹板之间设置直线轴承，保证了上夹板可沿立柱顺畅运动，方便了操作，提高了测试效率。

附图说明

图1是本发明的夹具结构示意图。

具体实施方式

下面结合附图和具体的实施例对本发明做进一步说明：

实施例1：

譬如要测试一块混凝土试样的交流电阻率：

首先，将非金属材料交流电阻率测试用夹具的上接线端子32和下接线端子31分别与交流电阻率测定仪的相应信号线相连接，然后利用提手7将上夹板提起，之后在下电极板21上放置一层柔软的导电层，其作用是使得被测试样朝向电极板的端面与电极板充分接触，并有良好的电流导通性；该柔软的导电层可以是一张浸水饱和的海绵，其厚度通常为3-5mm；

将被测试样放置在导电层上，在被测试样顶端朝向上电极板22的端面上同样放置一层柔软的导电层，然后将上夹板缓慢降下来，使得上电极板22和导电层相接触，并利用配重块的压实效应将导电层进行压缩，确保上电极板22和下电极板21均与被测试样之间保持良好的电流导通性；

启动相应的测试程序，测试被测试样的交流电阻率；测试完成后，将提手7提起，然后取出被测试样；再将连接在上接线端子32和下接线端子31上的信号线断开，将夹具清理干净并用洁净的抹布擦干。

Claims

1.一种非金属材料交流电阻率测试用夹具，其特征在于，所述的夹具结构如下：

上绝缘板（12）、上电极板（22）和上接线端子（32）组成上夹板；在所述的上夹板中：上电极板（22）嵌入上绝缘板（12）中，上绝缘板（12）将上电极板（22）的上端面密封，但上电极板（22）下端面的大部分暴露；上接线端子（32）和上电极板（22）固定连接并保持良好的接触，且上接线端子（32）的一端暴露在上绝缘板（12）的外侧；

下绝缘板（11）、下电极板（21）和下接线端子（31）组成下夹板；在所述的下夹板中：下电极板（21）嵌入下绝缘板（11）中，下绝缘板（11）将下电极板（21）的下端面密封，但下电极板（21）上端面的大部分暴露；下接线端子（31）和下电极板（21）固定连接并保持良好的接触，且下接线端子（31）的一端暴露在下绝缘板（11）的外侧；

配重块（6）位于所述的上绝缘板（12）的上部正中位置处，并和上绝缘板（12）固定连接在一起；提手（7）位于所述的配重块（6）的上部，且和配重块（6）固定连接在一起；

在所述的下绝缘板（11）的四个角的位置处各开有一个孔，每个孔内均垂直固定安装有一根立柱（4）；在所述的上绝缘板（12）的四个角的位置处各开有一个通孔，每个通孔内均固定安装有一个直线轴承；四根立柱分别穿过四个位于通孔中的直线轴承将上夹板和下夹板连接在一起；在每根立柱（4）的顶端各有一个限位块（5）；所述的四根立柱和上电极板（22）、下电极板（21）之间均保持绝缘。

2.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述的上绝缘板（12）和下绝缘板（11）大小、形状相同，均采用环氧玻璃纤维板作为制造材料。

3.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述的上电极板（22）和下电极板（21）完全相同，均采用紫铜作为制造材料。

4.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述的立柱（4）采用环氧玻璃纤维板作为制造材料，其表面光滑，表面粗糙度参数Ra不大于2.0微米。

5.根据权利要求1所述的夹具，其特征在于，所述的限位块（5）、配重块（6）和提手（7）均采用不锈钢作为制造材料；配重块（6）的质量为2千克，偏差为±1克。