CN110595875A - 基于表面等离激元的扭力测量装置及系统 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种基于表面等离激元的扭力测量装置及系统，具体而言涉及扭力测量领域。本申请通过在粘贴层的一侧设置多个金属结构，该粘贴层的粘贴部可以将该基于表面等离激元的扭力测量装置粘贴到待测装置上，不同形态的金属结构的反射光具有不同的圆二色性，当基于表面等离激元的扭力测量装置通过该粘贴部粘贴到待测装置上时，使用圆偏振光照射多个金属结构，若该待测装置发生一定的扭转，多个金属结构之间的耦合情况就会发生改变，使得多个金属结构反射的光具有不同的圆二色性，通过对多个金属结构反射光的圆二色性进行检测，就可以得到该待测装置的扭转情况，即可以得到该待测装置的扭力。

Description

基于表面等离激元的扭力测量装置及系统

技术领域

本发明涉及扭力测量领域，具体而言，涉及一种基于表面等离激元的扭力测量装置及系统。

背景技术

扭力是指扭转物体使物体产生形变的力，使材料产生扭转变形时所施加的力距，单位N。在测材料的扭转刚度或扭转模量等力学量时，在以扭转方式测材料动态力学性能时，都需对试样施加扭力。特别在动态力学的许多测量仪器上，因为比较容易实现自由振荡或强迫振荡的扭力施加形式，所以采用是比较广泛的。

现有技术中对扭力的测量主要是通过扭力扳手来计量，将扭力扳手卡在扭转的物体上，根据该扭力扳手的转动角度，来直接得到该扭转物理的扭力。

但是，在实际应用中，若有体积较大的物体扭力扳手不能卡在体积较大的物体上，则无法对体积较大的物体的扭力进行测量。

发明内容

本发明的目的在于，针对上述现有技术中的不足，提供一种基于表面等离激元的扭力测量装置及系统，以解决现有技术中，若有体积较大的物体扭力扳手不能卡在体积较大的物体上，则无法对体积较大的物体的扭力进行测量的问题。

为实现上述目的，本发明实施例采用的技术方案如下：

第一方面，本发明实施例提供了一种基于表面等离激元的扭力测量装置，基于表面等离激元的扭力测量装置包括：多个金属结构和粘贴层；

多个金属结构设置在粘贴层的一侧，粘贴层远离多个金属结构的一侧设置粘贴部，粘贴部用于将基于表面等离激元的扭力测量装置粘贴到待测装置上。

可选地，多个该金属结构的形状包括：圆形、矩形、长条形、“L”形和“T”形中任意一种。

可选地，多个金属结构周期设置在粘贴层的一侧。

可选地，粘贴层在多个金属结构的一侧设置有与多个金属结构对应的多个凹槽

可选地，每个凹槽中均设置有金属结构。

可选地，多个金属结构的材料为贵金属材料。

可选地，贵金属材料包括：金、银和钼中至少一种。

第二方面，本发明实施例还提供了另一种基于表面等离激元的扭力测量系统，基于表面等离激元的扭力测量装置包括：圆二色光测量装置和第一方面任意一项的基于表面等离激元的扭力测量装置，圆二色性测量装置用于检测基于表面等离激元的扭力测量装置反射光的圆二色光的光强或者波长。

可选地，圆二色光测量装置包括：圆二色光波长检测装置和圆二色光光强测量装置。

本发明的有益效果是：

本申请通过在粘贴层的一侧设置多个金属结构，由于该粘贴层的粘贴部可以将该基于表面等离激元的扭力测量装置粘贴到待测装置上，并且不同形态的金属结构的反射光具有不同的圆二色性，当该基于表面等离激元的扭力测量装置通过该粘贴部粘贴到待测装置上时，使用圆偏振光照射多个金属结构，若该待测装置发生一定的扭转，多个金属结构之间的耦合情况就会发生改变，使得多个金属结构反射的光具有不同的圆二色性，通过对多个金属结构反射光的圆二色性进行检测，并通过该待测装置的扭转情况与反射光的圆二色性的对应关系，就可以得到该待测装置的扭转情况，即可以得到该该待测装置的扭力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。

图1为本发明一实施例提供的一种基于表面等离激元的扭力测量装置主视图；

图2为本发明一实施例提供的一种基于表面等离激元的扭力测量装置俯视图；

图3为本发明一实施例提供的另一种基于表面等离激元的扭力测量装置主视图；

图4为本发明一实施例提供的另一种基于表面等离激元的扭力测量装置俯视图。

图标：10-金属结构；20-粘贴层；30-凹槽。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该发明产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

此外，术语“水平”、“竖直”等术语并不表示要求部件绝对水平或悬垂，而是可以稍微倾斜。如“水平”仅仅是指其方向相对“竖直”而言更加水平，并不是表示该结构一定要完全水平，而是可以稍微倾斜。

在本发明的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。

图1为本发明一实施例提供的一种基于表面等离激元的扭力测量装置主视图；图2为本发明一实施例提供的一种基于表面等离激元的扭力测量装置俯视图，如图1和图2所示，本申请实施例提供了一种基于表面等离激元的扭力测量装置，基于表面等离激元的扭力测量装置包括：多个金属结构10和粘贴层20；多个金属结构10设置在粘贴层20的一侧，粘贴层20远离多个金属结构10的一侧设置粘贴层20，粘贴层20用于将基于表面等离激元的扭力测量装置粘贴到待测装置上。

多个金属结构10之间可以耦合，并且每个金属结构10的表面光滑，当有圆偏振光照射在多个该金属结构10上时，多个该金属结构10反射的光具有不同的圆二色性，该粘贴部可以为该粘贴层20上的一层胶层，也可以是在该粘贴部远离多个金属结构10的一侧设置一层磁吸层，由于一般的器械外壳为钢铁材料构成，则可以将该磁吸层一般可以设置为吸铁石材质，需要说明的是，若该粘贴部为吸铁石材质构成的，多个该金属结构10的光学性质和物理性质不受吸铁石材料的影响，基于表面等离激元的扭力测量装置中的金属结构10的数量根据实际需要进行选择，在此不做限定，且多个金属结构10之间可以发生耦合，相邻的两个金属结构10之间的耦合情况最强，则当该待测装置发生扭转的时候，形变的大的地方设置的金属结构10的耦合情况改变更大，该金属结构10的反射光的圆二色性的改变也更大，通过使用变化最大部分的金属结构10的反射光的圆二色性表示待测装置的扭力。

可选地，多个金属结构10的形状包括：圆形、矩形、长条形、“L”形和“T”形中任意一种。

该金属结构10的形状可以为圆形，也可以为矩形，还可以为长条形，当该金属结构10的形状为圆形时，该待测装置发生扭转的时候，该圆形金属结构10的形状不发生改变，仅仅改变多个圆形金属结构10之间的耦合情况，当该金属结构10为矩形或者长条形时，该待测装置发生扭转时，该矩形金属结构10或者长条形金属结构10的形状会发生改变，多个金属结构10之间的耦合情况也会发生改变，一般的该金属结构10的形状选择圆形；该金属结构10的形状可以为“L”形和“T”形中任意一种，当该金属结构10的形状为“L”形时，“L”形金属结构10的角平分线垂直于该待测装置的长度方向，当该待测装置发生扭转的时候，该“L”形金属结构10的两个边同时发生了形变，对圆二色性的影响更大，进而提高了对待测装置扭力测量的准确性；当该金属结构10的形状为“T”形时，该“T”形金属结构10的横杠垂直于待测装置的长度方向，当该待测装置发生扭转的时候，该“T”形金属结构10的三个角的位置均发生形变，对圆二色性的影响更大，进而提高了对待测装置扭力测量的准确性，需要说明的是，该基于表面等离激元的扭力测量装置上的多个金属结构10的形状相同，该该待测装置的扭转情况与反射光的圆二色性的对应关系根据实际测量得到在此不做具体说明。

可选地，多个金属结构10周期设置在粘贴层20的一侧。

多个该金属结构10设置在该粘贴层20远离粘贴部的一侧，且多个金属结构10周期设置，需要说明的是，该金属结构10的设置周期根据实际情况而定，在此不做限定。

图3为本发明一实施例提供的另一种基于表面等离激元的扭力测量装置主视图；图4为本发明一实施例提供的另一种基于表面等离激元的扭力测量装置俯视图，如图3和图4所示，可选地，粘贴层20在多个金属结构10的一侧设置有与多个金属结构10对应的多个凹槽30

粘贴层20设置多个金属结构10的一侧设置有多个金属结构10对应的凹槽30，由于金属结构10的形状可以为圆形、矩形、长条形、“L”形和“T”形中任意一种，则该凹槽30的形状与金属结构10的形状相对应，也可以为圆形、矩形、长条形、“L”形和“T”形中任意一种，当该金属结构10周期性设置的时候，该凹槽30也相应的周期性设置。

可选地，每个凹槽30中均设置有金属结构10。

该粘贴层20上的每个凹槽30中均设置有金属结构10，该金属结构10可以是镶嵌在该凹槽30中，也可以是粘贴在该凹槽30中，在此不做限定。

可选地，多个金属结构10的材料为贵金属材料。

由于贵金属具有良好的光学特性，并且表面可以打磨光滑，在有圆偏振光照射的情况下，反射光具有不同的圆二色性，则可以将该金属结构10的材料设置为贵金属材料。

可选地，贵金属材料包括：金、银和钼中至少一种。

多个该金属结构10的材料可以是金、银和钼中任意一种贵金属材料，也可以是金、银和钼组成的混合贵金属材料，有金、银和钼组成的混合贵金属材料的比例根据实际情况进行选择，在此不做限定。

本申请通过在粘贴层20的一侧设置多个金属结构10，由于该粘贴层20的粘贴部可以将该基于表面等离激元的扭力测量装置粘贴到待测装置上，并且不同形态的金属结构10的反射光具有不同的圆二色性，当该基于表面等离激元的扭力测量装置通过该粘贴部粘贴到待测装置上时，使用圆偏振光照射多个金属结构10，若该待测装置发生一定的扭转，多个金属结构10之间的耦合情况就会发生改变，使得多个金属结构10反射的光具有不同的圆二色性，通过对多个金属结构10反射光的圆二色性进行检测，并通过该待测装置的扭转情况与反射光的圆二色性的对应关系，就可以得到该待测装置的扭转情况，即可以得到该该待测装置的扭力。

本申请实施例还提供了另一种基于表面等离激元的扭力测量系统，基于表面等离激元的扭力测量装置包括：圆二色光测量装置和上述任意一项的基于表面等离激元的扭力测量装置，圆二色性测量装置用于检测基于表面等离激元的扭力测量装置反射光的圆二色光的光强或者波长。

可选地，圆二色光测量装置包括：圆二色光波长检测装置和圆二色光光强测量装置。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更该和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修该、等同替换、该进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (9)

1.基于表面等离激元的扭力测量装置，其特征在于，所述基于表面等离激元的扭力测量装置包括：多个金属结构和粘贴层；

多个所述金属结构设置在所述粘贴层的一侧，所述粘贴层远离多个所述金属结构的一侧设置粘贴部，所述粘贴部用于将所述基于表面等离激元的扭力测量装置粘贴到待测装置上。

2.据权利要求1所述的基于表面等离激元的扭力测量装置，其特征在于，多个所述金属结构的形状包括：圆形、矩形、长条形、“L”形和“T”形中任意一种。

3.据权利要求1所述的基于表面等离激元的扭力测量装置，其特征在于，多个所述金属结构周期设置在所述粘贴层的一侧。

4.据权利要求1所述的基于表面等离激元的扭力测量装置，其特征在于，所述粘贴层在多个所述金属结构的一侧设置有与多个所述金属结构对应的多个凹槽。

5.据权利要求4所述的基于表面等离激元的扭力测量装置，其特征在于，每个所述凹槽中均设置有所述金属结构。

6.据权利要求1所述的基于表面等离激元的扭力测量装置，其特征在于，多个所述金属结构的材料为贵金属材料。

7.据权利要求6所述的基于表面等离激元的扭力测量装置，其特征在于，所述贵金属材料包括：金、银和钼中至少一种。

8.种基于表面等离激元的扭力测量系统，其特征在于，所述基于表面等离激元的扭力测量装置包括：圆二色光测量装置和权利要求1-7任意一项所述的基于表面等离激元的扭力测量装置，所述圆二色性测量装置用于检测所述基于表面等离激元的扭力测量装置反射光的圆二色光的光强或者波长。

9.据权利要求8所述的基于表面等离激元的扭力测量系统，其特征在于，所述圆二色光测量装置包括：圆二色光波长检测装置和圆二色光光强测量装置。