CN106324350A - 一种测量粉末材料电阻的测量装置 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及一种测量粉末材料电阻的测量装置，其特征在于包括底座支架，其内装有保压机构、压力传感器和粉末容器；保压机构，该保压机构上端设有加压器，下端与压力传感器连接；压力传感器，该压力传感器连接有压力测量器；粉末容器，所述粉末容器内装设有温度传感器，粉末容器的上下两端分别装设有活动的上电极和下电极；电阻测量仪，所述电阻测量仪通过导线分别活动地与上电极、下电极连接；绝缘层，所述绝缘层装设于粉末容器两端。由于设计了压力调节和在测量过程保持压力稳定的机构，还有压力传感器、压力测量器和温度传感器；一方面可使粉末容器的粉末保持在规定的要求下，另一方面可实时监测粉末的压力和温度，使测量的电阻测量数据更准确。

Description

一种测量粉末材料电阻的测量装置
技术领域
本发明属于粉末材料电阻测试领域，具体是涉及一种测量粉末材料电阻的测量装置。
背景技术
一般测量粉末材料的电阻，先把粉末压制成块状，再用四探针测量法测量。而难于压制成型的粉末，通常加入一定的粘结剂，再压制成型，但粘结剂或多或少都会影响测量结果。为解决这一问题，专利申请号为201210258756.7的申请书，给出了结构包括金属粉末压实塞、绝缘密封圈、接触电极、承装金属粉末的圆柱形壳体和电阻测量仪组成的电阻率测试装置。但是，该装置在测量电阻时，当压实塞仅仅依靠与密封圈的摩擦力来确定位置时，金属粉体受到的压力不能确切知道，更不能准确调节，在测量过程中，当粉体体积发生改变，如体积膨胀，有可能推动压实塞外移，如体积缩小时，可能出现压实塞与粉末脱离接触或减小接触面积；当压实塞与圆柱外壳用螺纹连接时，螺纹拧紧到某一位置，粉末材料的体积就恒定，在测量过程中，当粉体体积发生改变，如体积膨胀，由于粉末生存的体积恒定，压力会增加，如体积缩小时，又可能出现压实塞与粉末脱离接触或减小接触面积。实际上，粉末材料的电阻与粉末的密实程度和测量时粉体与电极接触状态紧密相关，上述装置会因为操作过程的差异，导致测量的电阻差异很大，难以准确测量出电阻率。因此，需要研发一种准确测量粉末材料电阻的测量装置及其测量方法。
发明内容
本发明针对现有技术的不足，提供一种测量粉末材料电阻的测量装置；该装置克服现有技术不能准确测量粉末材料电阻的问题，并在测量过程中能够保持粉体压力不变，能准确测量、显示和保存粉体的压力值，也能测量、显示和保存粉末的温度值，以确保在各种准确的测量条件下，精确测量电阻数据。
为了达到上述目的，本发明一种测量粉末材料电阻的测量装置，主要包括：
底座支架，所述底座支架内安装有保压机构、压力传感器和粉末容器；
保压机构，所述保压机构上端设有加压器，下端与压力传感器连接；
压力传感器，所述压力传感器连接有压力测量器；该压力测量器是带有压力数值显示的，以便读取压力值；
粉末容器，所述粉末容器内装设有用于实时监测粉末温度的温度传感器，所述粉末容器的上下两端分别装设有活动的上电极和下电极；
电阻测量仪，所述电阻测量仪通过导线分别活动地与上电极、下电极连接；以及
绝缘层，所述绝缘层装设于底座支架内的粉末容器两端。
优选地，所述加压器为穿越底座支架并与保压机构连接的加压螺杆，该加压螺杆上可以设一手柄，以方便扭动加压螺杆。
优选地，所述粉末容器为圆柱状结构，其中轴线上设有用于容纳粉末材料的柱状通孔。
作为上述方案的进一步改进，在垂直于柱状通孔的粉末容器内设有一横截面为圆形的用于置放温度传感器的非通孔，该非通孔与柱状通孔连通。
优选地，所述粉末容器为绝缘材料制作的粉末容器，并且该粉末容器的材料要具有一定的强度和刚性，不容易与粉末粘结在一起，比如可以为铁氟龙或陶瓷。
优选地，所述绝缘层包括有上绝缘层和下绝缘层；上绝缘层设于上电极与压力传感器之间，下绝缘层设于下电极与底座支架之间。
优选地，所述保压机构由弹簧底座、螺旋弹簧、导向螺杆、垫片和推力轴承构成；所述导向螺杆装设于弹簧底座上，螺旋弹簧装在导向螺杆上，推力轴承装设于螺旋弹簧的上方，而垫片则装设于推力轴承的上方。所述螺旋弹簧要保证足够长，以便在粉末体积发生变化时，依靠螺旋弹簧的力量能使得压力基本保持不变。
作为保压机构的另一种方案设计，所述保压机构为一体积恒定装置；在此情况下，粉末容器中粉末存在空间的体积恒定。
优选地，所述体积恒定装置为一圆柱体，以简化结构。
操作时，先把加压螺杆旋转到适合高度，自下而上安装下绝缘层、下电极、粉末容器；安装好粉末容器之后，就可以倒入被测粉末；接着安装上电极、上绝缘层、压力传感器和保压机构。
然后安装电阻测量仪，导线的两个测试夹子分别夹在上电极和下电极。最后接上压力测量器，一边旋转加压螺杆，一边记录压力数值、接触电阻数值。
本发明的有益技术效果是：由于设计了压力调节和在测量过程保持压力稳定的机构，还有压力传感器、压力测量器和温度传感器；一方面可使粉末容器的粉末保持在规定的要求下，另一方面，可实时监测粉末的压力和温度，使测量的电阻测量数据更准确。
附图说明
图1为本发明的第一实施例结构示意图；
图2为本发明的第二实施例结构示意图。
其中，1为加压螺杆，2为底座支架，31为弹簧底座，32为螺旋弹簧，33为导向螺杆，34为垫片，35为推力轴承，4为压力传感器，51为上绝缘层，52为下绝缘层，6为粉末容器，61为柱状通孔，71为上电极，72为下电极，8为温度传感器，9为体积恒定装置，10为电阻测量仪，11为压力测量器。
具体实施方式
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
参照图1，本发明实施例一种测量粉末材料电阻的测量装置，主要包括：
底座支架2，所述底座支架2内安装有保压机构、压力传感器4和粉末容器6；
保压机构，所述保压机构上端设有加压器，下端与压力传感器4连接；所述加压器为穿越底座支架2并与保压机构连接的加压螺杆1，该加压螺杆1上设一手柄，以方便扭动加压螺杆1；
压力传感器4，所述压力传感器4连接有压力测量器11；该压力测量器11是带有压力数值显示的，以便读取压力值；
粉末容器6，所述粉末容器6内装设有用于实时监测粉末温度的温度传感器8，所述粉末容器6的上下两端分别装设有活动的上电极71和下电极72；
电阻测量仪10，所述电阻测量仪10通过导线分别活动地与上电极71、下电极72连接；以及
绝缘层，所述绝缘层装设于底座支架2内的粉末容器两端；该绝缘层包括有上绝缘层51和下绝缘层52，上绝缘层51设于上电极71与压力传感器4之间，下绝缘层52设于下电极72与底座支架2的底部之间。
所述粉末容器6为圆柱状结构，其中轴线上设有用于容纳粉末材料的柱状通孔61。在垂直于柱状通孔61的粉末容器6内设有一横截面为圆形的用于置放温度传感器8的非通孔，该非通孔与柱状通孔61连通。粉末容器6为绝缘材料制作，并且该粉末容器6的制作材料要具有一定的强度和刚性，不容易与粉末粘结在一起，比如可以为铁氟龙或陶瓷。
所述保压机构由弹簧底座31、螺旋弹簧32、导向螺杆33、垫片34和推力轴承35构成；所述导向螺杆33装设于弹簧底座31上，螺旋弹簧32装在导向螺杆33上，推力轴承35装设于螺旋弹簧32的上方，而垫片34则装设于推力轴承35的上方。所述螺旋弹簧32要保证足够长，以便在粉末体积发生变化时，依靠螺旋弹簧32的力量能使得压力基本保持不变。
操作时，先把加压螺杆1旋转到适合高度，自下而上安装下绝缘层52、下电极72、粉末容器6；安装好粉末容器6之后，就可以倒入被测粉末；接着安装上电极71、上绝缘层51、压力传感器4和保压机构。倒入被测粉末之前注意要把下电极72插入粉末容器6下面，防止被测粉末从粉末容器6下端漏出。
然后安装电阻测量仪10，导线的两个测试夹子分别夹在上电极71和下电极72。最后接上压力测量器11，一边旋转加压螺杆1，一边记录压力数值、接触电阻数值。
参照图2，作为保压机构的另一种方案设计，所述保压机构为一体积恒定装置9，该体积恒定装置9为一圆柱体，以简化结构.在此情况下，粉末容器6中粉末存在空间的体积恒定。
本发明的有益技术效果是：由于设计了压力调节和在测量过程保持压力稳定的机构，还有压力传感器、压力测量器和温度传感器；一方面可使粉末容器的粉末保持在规定的要求下，另一方面，可实时监测粉末的压力和温度，使测量的电阻测量数据更准确。
以上已将本发明做一详细说明，但显而易见，本领域的技术人员可以进行各种改变和改进，而不背离所附权利要求书所限定的本发明的范围。

Claims (9)

1.一种测量粉末材料电阻的测量装置，其特征在于，主要包括：
底座支架，所述底座支架内安装有保压机构、压力传感器和粉末容器；
保压机构，所述保压机构上端设有加压器，下端与压力传感器连接；
压力传感器，所述压力传感器连接有压力测量器；
粉末容器，所述粉末容器内装设有用于实时监测粉末温度的温度传感器，所述粉末容器的上下两端分别装设有活动的上电极和下电极；
电阻测量仪，所述电阻测量仪通过导线分别活动地与上电极、下电极连接；以及
绝缘层，所述绝缘层装设于底座支架内的粉末容器两端。
2.根据权利要求1所述的一种测量粉末材料电阻的测量装置，其特征在于，所述加压器为穿越底座支架并与保压机构连接的加压螺杆。
3.根据权利要求1所述的一种测量粉末材料电阻的测量装置，其特征在于，所述粉末容器为圆柱状结构，其中轴线上设有用于容纳粉末材料的柱状通孔。
4.根据权利要求3所述的一种测量粉末材料电阻的测量装置，其特征在于，在垂直于柱状通孔的粉末容器内设有一横截面为圆形的用于置放温度传感器的非通孔，该非通孔与柱状通孔连通。
5.根据权利要求1所述的一种测量粉末材料电阻的测量装置，其特征在于，所述粉末容器为绝缘材料制作的粉末容器。
6.根据权利要求1所述的一种测量粉末材料电阻的测量装置，其特征在于，所述绝缘层包括有上绝缘层和下绝缘层；上绝缘层设于上电极与压力传感器之间，下绝缘层设于下电极与底座支架之间。
7.根据权利要求1所述的一种测量粉末材料电阻的测量装置，其特征在于，所述保压机构由弹簧底座、螺旋弹簧、导向螺杆、垫片和推力轴承构成；所述导向螺杆装设于弹簧底座上，螺旋弹簧装在导向螺杆上，推力轴承装设于螺旋弹簧的上方，而垫片则装设于推力轴承的上方。
8.根据权利要求1所述的一种测量粉末材料电阻的测量装置，其特征在于，所述保压机构为一体积恒定装置。
9.根据权利要求8所述的一种测量粉末材料电阻的测量装置，其特征在于，所述体积恒定装置为一圆柱体。
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