CN106404655A - 水平方向施加周期压力装置 - Google Patents

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章振华
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Abstract

本发明涉及一种水平方向施加周期压力装置，包括压电装置、压力感应装置、偏心轮、电动机，压电装置由压电材料和两侧的导电板组成；支撑台上滑动连接阻隔挡板和导电板，阻隔挡板和压电装置支撑在支撑墙上，电动机输出轴上安装偏心轮，偏心轮与阻隔挡板的刚性板接触连接；压力感应装置中的压力感应片放在刚性板和导电板之间，通过电动机带动偏心轮的转动，向压电材料提供水平方向周期性的压力和应变；压力感应片连接电阻显示仪，用于检测压力大小；压电装置连接电流电压显示仪，用于检测压电材料的性能。本发明制作简单，成本低，安装便利；根据目标物的要求来相应调整发动机转速和偏心轮大小；配套的电子设备测得压力输出信号，测值准确。

Description

水平方向施加周期压力装置
技术领域
本发明涉及一种压力测试装置，特别涉及一种水平方向周期压力施加装置。
背景技术
压力施加装置在压电材料开发、人体骨骼生长等科学研究领域，具有重要的应用。例如，压电装置是基于压电效应而设计的装置，其作用前提在于提供一个压力，目前对其施加压力主要是施加法向压力，但在一些操作条件下，需要水平施加压力。传统的压力施加可以通过压力试验机等精密仪器，存在装置过于复杂、耗时又耗力等问题。开发简单、易于操作的周期压力施加装置，具有实用价值。
在提供周期压力时，目前采用较多的是液压和气压传动装置，如在《不同循环静压力对兔软骨细胞整合素仪α1β1的影响》(刘益杰, 冯伟, 杨松滨,等. 不同循环静压力对兔软骨细胞整合素α1β1的影响[J]. 上海中医药杂志, 2012(7):13-15.)一文中采用的是周期气压装置，通过输气管道提供给一个装置一定的气压来实现压力的周期控制，又如《体外细胞压应力加载装置的研制与应用》(李明黎, 邹远文, 黄学进,等. 体外细胞压应力加载装置的研制与应用[J]. 中国组织工程研究与临床康复, 2009, 13(22):4291-4294.)介绍的一种压力装置，其压应力加载部分原理为利用直线步进电机驱动汽缸加压，使细胞培养腔内形成一定频率、大小的周期性气压变化，从而使细胞培养腔里的细胞受到相应的压应力作用。在提供给受压目标物一定的压力，尽管这类装置测得数据较为严密、准确，但装置较为复杂，需要控制的条件因素较多如电机频率与功率、培养腔规模大小等。同时我们应该注意到传统的液压和气压施加需要一个密闭的环境，同时要控制物体的受压面，增加了实验难度，引起实验的误差。并且伴随传压装置的腐蚀、泄露，会产生一些副产物如液体和气体的回收和释放问题，严重影响工作效率和实验成本问题。对于一般简单的实验测试，较为耗费。因此，需要采用一种传统机械传动施压方法，简洁明了的施压装置、来降低实验成本并且有效提高操作效率。
发明内容
本发明一个目的在于提供一种水平方向压力施加装置，解决一些实验在水平方向施加压力的操作要求。
另一个目的是提供周期压力，用一定长短径的偏心轮，通过挤压目标物，通过长短径的不同获得不同的压力。
再一个目的是提供一种压电装置，该压电装置不同与众所周知的法向压力施加装置。
本发明的目的是通过以下技术方案予以实现的:
一种水平方向施加周期压力装置，包括支撑墙、压电装置、压力感应装置、阻隔挡板、偏心轮、电动机、支撑台、操作台、电阻显示仪、电流电压显示仪，操作台上装有支撑墙、支撑台和电动机；所述压电装置由压电材料和两侧的导电板组成；支撑台上滑动连接阻隔挡板和导电板，阻隔挡板和压电装置支撑在支撑墙上，电动机输出轴上安装偏心轮，偏心轮与阻隔挡板的刚性板接触连接；压力感应装置中的压力感应片放在阻隔挡板的刚性板和压电装置的导电板之间，通过电动机带动偏心轮的转动，向压电材料提供水平方向周期性的压力和应变；所述压力感应片连接电阻显示仪，用于检测压力大小；所述压电装置连接电流电压显示仪，用于检测压电材料的性能。
所述电动机为低速高功率的电动机。所述偏心轮的长短轴差值为压电材料的目标压缩量。
本发明与现有技术相比较，具有下列有益效果：
本发明选用的材料易获得，成本低，安装便利。
目前对于压力测试过多的是采用液压和气压施加方式，但应用面很局限，而本发明采用的是传统的机械传动，可以单独的对一个受力面进行实验和分析。
本发明通过偏心轮的实用设计，可以很好的对周期压力进行精确的测试。
本发明通过电阻信号显示仪和电流显示仪等一起的合理组合，确保压力施加精确。
附图说明
图1 为本发明的水平方向周期压力施加装置的整体结构示意图；
图2为图1的俯视图；
图3为电动机和偏心轮结构示意图；
图4为压力感应装置结构示意图；
图5为压电装置结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。
如图1至图5所示，本发明的水平方向的周期压力施加装置，包括支撑墙1、压电装置2、压力感应装置3、阻隔挡板4、偏心轮5、电动机6、支撑台7、操作台8、电阻显示仪9、电流电压显示仪10。压电装置2由压电材料和两侧的导电板组成。
操作台8上装有支撑墙1、支撑台7和电动机6；支撑台7上滑动连接阻隔挡板4和导电板，阻隔挡板4和压电装置2支撑在支撑墙1上，电动机6输出轴上安装偏心轮5（图3），偏心轮5与阻隔挡板4的刚性板接触连接。压力感应装置3的压力感应片放在阻隔挡板4的刚性板和压电装置2的导电板之间，压力感应片连接电阻显示仪9（图4），用于检测压力大小，并进行相应的转化为压力输出；压电装置2连接电流电压显示仪10（图5），用于检测压电材料的性能。
电动机6选用低速高功率的电动机；偏心轮5的长短轴差值根据目标的压缩量来设计，通过挤压可移动的刚性板，来对目标物进行施压。偏心轮5可拆卸；阻隔挡板4与偏心轮5接触粗糙，避免打滑；导电板可根据相应的操作要求来规定；支撑台7表面光滑，易于阻隔挡板4和导电板的滑动，支撑墙1用于导电板的支撑，承受来自偏心的压力。
本发明的水平方向周期压力施加装置在使用时，首先根据压电材料的压缩量确定好偏心轮的大小，开启电动机前，检查各个部件的紧凑性和配套设备的完整性，这样就能保护装置和材料，又能得到较为精确的测试数据。

Claims (3)

1.一种水平方向施加周期压力装置，包括支撑墙(1)、压电装置(2)、压力感应装置(3)、阻隔挡板(4)、偏心轮(5)、电动机(6)、支撑台(7)、操作台(8)、电阻显示仪(9)、电流电压显示仪(10)，操作台(8)上装有支撑墙(1)、支撑台(7)和电动机(6)；其特征在于：所述压电装置(2)由压电材料和两侧的导电板组成；支撑台(7)上滑动连接阻隔挡板(4)和导电板，阻隔挡板(4)和压电装置(2)支撑在支撑墙(1)上，电动机(6)输出轴上安装偏心轮(5)，偏心轮(5)与阻隔挡板(4)的刚性板接触连接；压力感应装置(3)中的压力感应片放在阻隔挡板(4)的刚性板和压电装置(2)的导电板之间，通过电动机带动偏心轮的转动，向压电材料提供水平方向周期性的压力和应变；所述压力感应片连接电阻显示仪(9)，用于检测压力大小；所述压电装置(2)连接电流电压显示仪(10)，用于检测压电材料的性能。
2.根据权利要求1所述的水平方向施加周期压力装置，其特征在于：所述电动机(6)为低速高功率的电动机。
3.根据权利要求1所述的水平方向施加周期压力装置，其特征在于：所述偏心轮(5)的长短轴差值为压电材料的目标压缩量。
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