CN112326430B - 一种带有水槽的oct拉伸测试装置和测试方法 - Google Patents

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Abstract

一种带有水槽的OCT拉伸测试装置，包括基座组件、电机、丝杠、第一滑轨、支座、壁板、移动夹紧组件和可移动的OCT单元，所述电机固定于所述基座组件的一端，所述第一滑轨沿所述基座组件的长度方向在其表面延伸，所述丝杠设置于所述第一滑轨正上方并与其沿同向延伸，所述移动夹紧组件套设于所述丝杠并受丝杠驱动沿第一滑轨平移，所述移动夹紧组件上方在所述支座和壁板之间架设有与第一滑轨平行的第二滑轨，所述OCT单元可移动地设置于所述第二滑轨，所述基座组件的至少一侧配置有平行于所述第一滑轨的用于测量移动夹紧组件之位移的光栅尺组件；还公开了一种在上述装置中作业的测试方法。

Description

一种带有水槽的OCT拉伸测试装置和测试方法
技术领域
本发明属于材料力学拉伸测试领域，具体而言，涉及一种具有OCT单元的拉伸测试装置及测试方法。
背景技术
在材料测试和力学实验等领域，需要在被测试样发生形变的过程中更精确的实时测量其应变场，但现有技术的设备结构复杂、造假昂贵、便携性极差并且需要复杂的调试和安装过程。
如专利CN201410003602.2发明的基于图像配准的异位数字体积相关方法，该方法使用X射线断层照相、伽马射线断层照相、中子断层照相或共聚焦显微镜中的任意一种来获得物体内部的三维成像，但并未在被测样品上加装用于拉伸、压缩和扭转等操作的设备，且由于其射线的特殊性质，需要在扫描设备暂停使用的状态下对样品进行手动操作使其发生相应形变，而该算法也不具备对应变场和应力场的计算能力。又如专利CN201410005842.6,其发明了一种基于数字体积相关法的三维图像匹配方法，通过对物体刚性移动前后的状态进行扫描，结合该专利发明的匹配算法可获得样品移动后的三维图像数据，但该方法同样没有可以使被测样品发生形变的设备，且该算法只能计算被测物体刚性移动下的位移场，不具备计算物体应变场和应力场的能力。
数字体积相关方法（英文全称：Digital Volume Correlation,缩写：DVC）通过对变形前后采集的物体内部的三维数字图像进行相关计算，获得样品内的三维位移场。目前，DVC已经成为光测实验力学中的热门研究领域，并且在材料力学、结构力学、生物力学等方面有广泛的应用。数字体积相关(DVC)方法在应用过程中一般是对较长时期前获得的已有数据进行相关分析，如此情况造成数据样本的单一和不灵活，当需要某些特定情况下的数据样本时，往往需要花费大量时间去另外进行数据的采集，使数据分析与数据采集过程不协调。
光学相干断层扫描（OCT）是一种用于在样品内部测量散射光的方法，生物组织由于其散射光的特性而特别适合于借助OCT进行诊断检查。可实现约几毫米的测量深度。OCT目前最重要的应用范围是在眼科学、皮肤病学以及肿瘤诊断中。同时也存在于若干非医学的应用中，例如材料检验。
总之，通过DVC等一系列相关方法计算材料的诸如弹性模量、应变、泊松比等参数离不开一套可以动态实时精确地监测在不同环境下受加载的试样的内部三维扫描图像的设备，此处所述的加载指的是力学测试领域最常用到的加载方式之一的单轴拉伸加载和/或振荡波加载，并且此处所述三维扫描图像可以通过光学相干断层扫描（OCT）的方式获得；换言之，需要一种集试样的动态加载和三维图像扫描于一体的多功能高精度测试装置，从而快速、低成本、便捷、准确地对试样样品的力学性质进行评估。
发明内容
有鉴于此，为在一定程度上至少解决现有技术中存在的技术问题之一，本发明实施例提供了一种带有水槽的OCT拉伸测试装置，其特征在于，包括基座组件、电机、丝杠、第一滑轨、支座、壁板、移动夹紧组件和可移动的OCT单元，所述电机固定于所述基座组件的一端，所述第一滑轨沿所述基座组件的长度方向在其表面延伸，所述丝杠设置于所述第一滑轨正上方并与其沿同向延伸，所述移动夹紧组件套设于所述丝杠并受丝杠驱动沿第一滑轨平移，所述移动夹紧组件上方在所述支座和壁板之间架设有与第一滑轨平行的第二滑轨，所述OCT单元可移动地设置于所述第二滑轨，所述基座组件的至少一侧配置有平行于所述第一滑轨的用于测量移动夹紧组件之位移的光栅尺组件。
优选的，所述支座固定设置于所述基座组件的用于固定电机的一端之上，所述支座具有用于夹持固定试样的凸台和用于架设所述第二滑轨的侧壁，并且所述凸台和侧壁沿所述基座组件的长度方向平行设置并向竖直上方延伸，所述侧壁的高度高于所述凸台。
优选的，所述移动夹紧组件由移动承载件、夹座以及传感器套件组成，移动承载件底部形成有滑槽并且贯穿长度方向形成有螺纹通孔，所述滑槽卡合于所述第一滑轨并且所述螺纹通孔配合套装于所述丝杠，使得移动承载件在丝杠驱动下沿第一滑轨平移，所述承载件上表面具有导向件，所述夹座经由所述导向件配置于承载件上表面并且仅可沿其长度方向平移，所述承载件远离所述电机的一端配置有挡板，所述传感器套件设置于所述挡板与夹座之间以测量所述夹座受到的拉力和/或位移。
优选的，所述凸台的上表面与所述夹座的上表面配制成位于同一水平高度。
优选的，所述传感器套件包括测力传感器和/或微位移传感器，并且，所述夹座以及移动承载件的侧面表面粘贴有光栅片以便通过影像云纹法测量他们之间的微位移。
优选的，所述微位移传感器的量程为0.1至20mm，分辨率为0.2-2μm。
优选的，所述OCT单元包括OCT扫描镜、扫描激光光源接口和/或激光发生器、耦合器、参考镜、准直镜、平衡探测器以及用于光路传播的连接光纤，使得所述OCT单元可以扫描得到试样的内部三维图像。
优选的，所述OCT单元具有可伸缩的扫描镜，以通调节扫描镜与试样之间的距离；或者，所述OCT单元具有由超声电机驱动旋转的扫描镜，以通过控制所述超声电机的旋转调节扫描镜来调节扫描镜与试样之间的距离。
根据本发明的另一个方面，还提供了一种OCT拉伸测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
调节OCT扫描物镜固定于适当位置以通过该OCT扫描物镜扫描得到试样的中心区域在未加载状态下的内部的三维扫描图像；
对所述试样进行拉伸加载；
保持OCT扫描物镜位置不变，通过OCT物镜扫描得到试样在加载状态下所述中心区域的内部的三维扫描图像；
结合试样在加载前后的内部三维图像，通过数字体积相关方法表征得到或计算得到试样的力学参数。
进一步优选的，对试样进行拉伸加载时，所述试样各个方向的应变均应小于等于1%。
附图说明
为了更清楚地说明根据本发明的实施例和/或现有技术中的相关技术方案，下面将对根据本发明的实施例和/或现有技术描述中相关方案所需要使用的附图作简单地说明介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是根据本发明的实施例中记载的部分实施例，对于本领域普通技术人员而言，还可以根据这些附图获得其他的附图并想出不超出本发明精神的其他可能的实施方式，其中：
图1为根据本发明实施方式的OCT拉伸测试装置的立体结构示意图，其视角为从后向前看的斜侧视角；
图2为根据本发明实施方式的OCT拉伸测试装置的立体结构示意图，其视角为从前往后看的斜侧视角；
图3为根据本发明实施方式的OCT拉伸测试装置的移动夹紧组件20的局部正视图；
图4为根据本发明实施方式的OCT拉伸测试装置的移动夹紧组件20的局部立体视图；
图5示出了用OCT扫描重构出被试样的测范围的三维灰度图像；
图6示出了根据本发明实施方式的具有水槽的OCT拉伸测试装置；
图7示出了根据本发明实施方式的具有水槽的OCT拉伸测试装置的水槽；
图8示出了根据本发明实施方式的具有水槽的OCT拉伸测试装置的夹紧件的局部放大图；
图9示出了根据本发明实施方式的具有水槽的OCT拉伸测试装置的OCT单元的组成示意图。
具体实施方式
下面结合具体实施例及其附图，对本发明所述技术方案进行详细说明。在此记载的实施例为本发明的特定的具体实施方式，用于说明本发明的构思；这些说明均是解释性和示例性的，不应理解为对本发明实施方式及本发明保护范围的限制。除在此记载的实施例外，本领域技术人员还能够基于本申请权利要求书及其说明书所公开的内容采用显而易见的其它技术方案，这些技术方案包括采用对在此记载的实施例的做出任何显而易见的替换和修改的技术方案。应当理解的是，除非特别予以说明，为了便于理解，以下对本发明具体实施方式的描述都是建立在相关设备、装置、部件等处于原始静止的未给与外界控制信号和驱动力的自然状态下描述的。
根据本发明的OCT拉伸测试装置包括，基座10、电机103、丝杠106、第一滑轨105、支座11以及壁板109、移动夹紧组件20，电机10固定设置于基座10的一端，第一滑轨105沿基座10的长度方向设置于其上表面，丝杠106设置于第一滑轨105正上方并与其沿同向延伸，移动夹紧组件20可在丝杠106的驱动下沿第一滑轨105在基座10的上表面水平移动，从而拉伸夹紧于移动夹紧组件20和支座11之间的待测试样，移动夹紧组件20上方设置有第二滑轨201，OCT单元可移动地穿过第二滑轨201设置以监测拉伸状态下的试样，基座10的至少一侧设置有用于测量移动夹紧组件20的位移的光栅尺组件104，从图中不难看出，光栅尺组件的一部分固定结合至移动夹紧组件20下部。OCT单元设置成可移动的，其有益效果在于，便于装夹试样以避免OCT单元阻碍或妨碍装夹那些难以装夹的试样，并且使用根据本发明的OCT拉伸测试装置也省去了先装夹试样，然后将整个装置移动至OCT扫描镜下方的搬运过程，避免了对装置可能产生的破坏或由于搬运对测量精度造成的不利影响。
为了适应不同试样受到拉伸后的不同的变形程度以使OCT单元的OCT扫描镜恰好捕获到拉伸后的试样的形变最大区域，从而提高测量的准确性，OCT单元由承载滑块202和OCT测量组件203组成，OCT测量组件包含由诸如超声电机等电机驱动的伸缩调焦模块以调节OCT扫描镜与试样之间的距离；可替代的，可配置更简单的螺纹旋转结构使得可以通过手动旋转该OCT扫描镜来调节其底端与待测试样之间的距离，从而改善监测/测试准确度，此时的OCT测量组件则不包括旋转驱动电机，或者所述扫描镜配置成与其外部套筒过盈配合连接，使得可以通过手动下拉/上推扫描镜来使其伸缩以调节焦距；作为改进，OCT测量组件203除具有OCT扫描镜外，还具有用于观察试样表面的观察物镜和/或诸如CCD或CMOS的视觉传感器。作为对OCT单元的改进，尽管图中未示出，可以在OCT单元中设置振荡发生器以及加载探针，所述加载探针与振荡发生器刚性固定链接以将其产生的超声波、弹性波、剪切波等加载于试样，并通过OCT单元中的OCT模块测试受载的试样；容易理解的是，所述振荡发生器以及加载探针也配置成可旋转的从而可以通过旋转调节所述加载探针与试样表面的距离。
更具体的，基座10由邻接水平设置的第一基座101和第二基座102组成，第一基座101的一端可拆卸的固定设置有电机103并且另一端设置有第二基座102。第一基座101包括用于安装电机的第一竖直壁1011、底盘1012、用于支撑丝杠106的第二竖直壁1013，如图2所示，第一竖直壁1011和第二竖直壁1013均从底盘1012的前后两端向上平行的竖直延伸形成，第二竖直侧壁1013上具有轴孔1014，并且轴孔1014中设置有用于支承丝杠106的轴承。
为了实现对待测试样的单轴拉伸，一方面，第一基座101的上表面固定叠放设置有支座11，该支座11包括支座底盘1101、支承壁1102、凸台1103，其中，支承壁1102和凸台1103均从支座底盘1101向上竖直平行延伸，支承壁1102位于靠近电机103一侧并且凸台1103位于靠近第二基座102一侧，并且凸台1103的上表面设置有用于夹紧的夹紧件301，该夹紧件301可通过螺栓、磁铁等经由垫片将待测试件夹紧固定至凸台1103，支承壁1102用于安装第二滑轨201，其中支承壁1102的顶面高出凸台1103的顶面3厘米至20厘米，从而便于更合理的设置第二滑轨201的高度以及OCT单元的高度。
另一方面，如图3和图4所示，移动夹紧组件20由移动承载件205、夹座206、夹紧件301和传感器套件207组成，移动承载件205底部具有形成为凹槽的滑动部2052，并且形成有贯穿其前、后侧壁的螺纹通孔2054，滑动部2052滑动地卡合于第一滑轨105并且丝杠106配合旋转插入螺纹通孔2054，使得移动承载件205可以将丝杠106的转动转化为沿长度方向的水平运动，即当丝杠106转动时，移动承载件205可在丝杠106的旋转运动驱动下沿第一滑轨105前、后水平移动，从而实现对待加载的试样的单轴水平拉伸，此时，夹座206的上表面与凸台1103的上表面位于同一水平高度。
容易理解的是，可以将夹座206直接固定在移动承载件205的上表面并使其上表面与凸台1103的上表面位于同一水平高度以便实现对待加载的试样的夹紧。
进一步的，为了实现在拉伸加载试样的同时测量试样所承受的拉伸力和移动的距离，可在移动承载件205的上表面中部设置沿长度方向延伸的第二滑轨2051并在夹座206的底部设置相应的滑槽使得夹座206仅可在移动承载件205的上表面沿第二滑轨2051前后移动，在移动承载件205的前端面设置向上竖直延伸的承载侧壁2053，设置在承载侧壁2053与夹座206之间的传感器套件207可以测量夹座206受到的拉伸力和/或位移。尽管图中并未示出，但容易理解的是，传感器套件207应至少包括测力传感器和/或测距传感器，其中，所述测距传感器为非接触式光学微距传感器，其量程为0.1至20mm，分辨率为0.2-2μm；此外，尽管未示出，可以在夹座206以及移动承载件205的侧面设置光栅或刻度标记以测量他们二者之间微小的相对位移，具体而言，所述夹座206和/或移动承载件205的侧面表面粘贴有光栅片以便通过影像云纹法测量他们之间的微位移。
由于生物组织样本测量过程中要保持湿润，可以在两个移动夹紧组件之间加入小水池，池中装入生理盐水或根据测试需求的其它溶液，这样被测样本可以浸泡在溶液中进行拉伸。
因此，根据本发明的OCT拉伸测试装置的另一个特点在于，移动夹紧组件20由诸如PET塑料、PPS塑料(聚苯硫醚)和/或PTFE塑料(聚四氟乙烯)制成，并且优选的，均由诸如PET塑料、PPS塑料(聚苯硫醚)和/或PTFE塑料(聚四氟乙烯)等硬质塑料制成。可替代的，移动夹紧组件20中的至少一个的表面涂覆有疏水涂层，所述疏水涂层由诸如特氟龙、纳米二氧化硅等疏水或超疏水材料制成；基座10、丝杠106、第一滑轨105、支座11以及壁板109 等可以由钢等金属制成。此外，根据本发明的实施例还提供了一种OCT拉伸测试方法，包括以下步骤：通过OCT物镜扫描得到试样在未加载状态下的内部三维扫描图像；将试样夹紧并对其进行单轴拉伸加载；通过OCT物镜扫描得到试样在加载状态下的内部三维扫描图像；结合试样在加载前后的内部三维扫描图像，通过数字体积相关方法计算得到试样的力学参数，其中所述力学参数包括泊松比、弹性模量、位移、应变等。
下面通过对生物组织仿体的三维变形测试的实施例来说明根据本发明的测试方法。
本实施例中的试样由液态硅胶和固化剂及颗粒直径为80μm的二氧化钛颗粒混合制成。在本实施例中，试样的长度为5cm、宽度为0.5cm、厚度为0.3cm，该试样的拉伸部分的长度为4cm，宽度为0.5cm，厚度为0.3cm，长度对应坐标轴的x轴与光纤尺所测位移的方向一致，宽度对应坐标轴的y轴，厚度对应坐标轴的z轴。
将上述试样通过拉伸测试装置的移动夹紧组件，即图1的204-206和图2的1103、301固定，然后调节图1的203中OCT扫描镜的位置，使扫描镜聚焦于试样表面中心区域并设置OCT的面内扫描区域，一般x和y方向分别为1-10mm，z方向由OCT的穿透深度决定。本实施例中横向(y方向)和纵向(x方向)的扫描范围均为5mm，深度方向(z方向)约1.5mm。控制拉伸试验机的电机103的转动，给试样一定的预拉伸加载，本实施例中预拉伸的大小约为0.1N，也可设置为0.02N至0.5N。预拉伸的大小也可以通过位移表示，所述预拉伸的范围与试样的力学特性有关，预拉伸过大，试样的弹性模量可能会发生变化，实验中确保试样处于刚刚被拉紧的状态为宜。
用OCT扫描重构出被测范围的三维灰度图像如图5所示，该图中x，y和z轴的单位为像素，其中的不同灰度变化的区域可以根据成像时的分辨率转换成长度单位。然后控制拉伸试验机的电机103，使试样发生拉伸变形，一般而言，应控制x方向的应变不超过1%，本实验拉伸了0.12mm，x方向的应变约为0.3%，为了进一步保证OCT三维扫描图像的相关性，各个方向的应变范围均需控制在1%以内，在如此小变形的情况下，变形前后OCT采集的图像可以认为是同一个位置。保持OCT的各参数不变，采集试样被拉伸后的三维图像，如图006所示。
对试样被拉伸前后的两个三维图像做DVC计算，即可获得被测块区域的三维位移和应变分布。如图5d-f所示分别为沿x、y和z方向的位移；图5g-i分别为沿x、y和z方向的正应变；图5j-l分别为xy、zx、yz切应变，其中坐标轴的单位为像素，由于DVC计算时通常不是逐点计算，而是以几个像素为步长进行计算，所以图5j-l所示三个方向像素数比图5和图006少，本实施例计算时步长为5个像素。每步内未计算的点的位移和应变可以通过插值获得。可见，利用本发明的拉伸测试方法可以获得试样的表面和内部的位移和应变的张量分布。
如图6-6所示，根据本发明的另一种实施方式，公开了一种带有水槽的OCT测试装置30，包括基座10、支座11、电机103、丝杠106、移动承载件205、第一滑轨105、第二滑轨201、夹紧件304、水槽305、传感器套件207、光栅尺组件104、OCT测量组件203等，这样设置的目的之一在于，一些待测的活体试样需要在特定的湿度条件下才能进行有效测试，如果采用加加湿或者喷淋的方法不仅难以保证获得期望的湿度环境还可能对测试设备的光栅尺等其他部件造成损坏，并且增加了系统调试和安装的困难。
具体而言，基座10的一端具有用于安装电机103的槽，使得电机103可以直接安装在基座10中，并且支座11搭接固定于该槽的上，即设置在电机103的上方，从而相比于将电机103单独设置在基座10外部更充分的利用了基座10的内部空间，减少了电机丝杠的传输距离。此外，相较于前述实施例/实施方式而言，分别设置于支座11和移动承载件205上的弯折的夹紧件304形成为Z字形，使得其用于夹紧待测试样的一端可以折弯伸入到用于浸润待测试样的水槽305中，从而在水槽305中实现对试样的拉伸加载。然而，由于设置了水槽305，对于表面具有粘液的活体试样的装夹提出了很高的要求，第二滑轨201和OCT测量组件203阻碍试样的装夹。因此，壁板109和支座11的上部设置有用于装载和支撑第二滑轨201的安装槽401，使得可以在安装完水槽305、夹紧件304以及试样之后再将第二滑轨201和OCT测量组件203一起借助安装槽401安装在壁板109和支座11上，以在实现快速安装试样并组装测试装备的同时保证设备的小型化和安装准确度。
进一步，如图7所示，为了实现在水槽305对试样的装夹、加载和测试，水槽305形成为包括由矩形的顶面开口的槽壁3054构成的腔室3050、多个支撑脚3053以及用于安装Z字形的夹紧件304使其深入腔室3050中的开口3051和3052。如图8所示，Z字形的夹紧件304包括上部的固定部3041、中部的竖直延伸的延伸部3042、下部的夹合部3043以及夹合部3043的上表面的紧固部3044，延伸部3042将上下两个水平延伸的固定部3041和夹合部3043连接起来使得夹紧件304可以将其前部的自由端(夹合部3043和紧固部3044)深入水槽305的腔室3050夹紧待测试样。
优选的，夹紧件304由诸如PPS或PEEK等塑料材料制成以防止水槽305中的溶液对夹紧件304的腐蚀，并且夹紧件304表面优选涂覆有派瑞林或特氟龙涂层以便于测试后的清洗和保养，防止夹紧件304因沾染组织液或生理盐水等腐蚀。
优选的，图8中所示的带有水槽的OCT测试装置30中，为了进一步减少误操作可能导致的测试失败并提高测试效率，位于该视图中装置左侧的夹紧件304可以替代性的不通过螺栓等固定设置于支座11上，而是与水槽305形成为一体，使得可以在固定水槽305的同时便固定了左侧的夹紧件304。
由于在拉伸过程中位于图6中右侧的夹紧件304会随着移动承载件205一起移动，并在移动的同时受到水流的阻力导致测试数据飘逸，特别是在刚开始移动的时候，为此优选在中部的竖直延伸的延伸部3042表面开设多个垂直于其表面的通孔(未示出)以降低其随对右侧的夹紧件304移动的阻力，并且这些通孔的截面面积之和优选大于延伸部3042的一个主侧面面积的1/3。
需要说明的是，水槽305并不对该部件的功能做出限制性定义，换言之，水槽305可用于容纳其他零部件或其他液体而不限于水。
此外，如图9所示，为了增加根据本发明的测试装置的便携性，所述OCT单元的OCT测量组件203除包括OCT扫描镜以外，还包括扫描激光光源、耦合器、参考镜、准直镜、平衡探测器、光纤等，使得该OCT单元不需要外接其他测试仪器便可直接测得试样的多种力学参数；换言之，根据本发明的测试装置的OCT测量组件203集成了一套完整的OCT系统，其基本原理是利用迈克尔逊干涉仪使样品臂里由OCT扫描镜所捕获的试样的后向散射光与参考臂里反射回来的参考光进行干涉，通过低相干光源干涉的空间定位特征，就能够获得试样内部的结构信息。扫频激光源发出的相干光经过耦合器后分为两束，一束进入参考臂，另一束进入样品臂，两束光波分别被参考镜和样品反射，参考臂和样品臂的两束回波进入另一耦合器发生干涉，探测器探测光波的干涉信号并将其转化为电信号输入数据采集卡中，随后对采集到的干涉数据进行加窗、傅里叶变换、提取幅值信息等一系列处理后即可得到试样的OCT成像信息，并可以进一步通过数字图像相关的算法结合试样的形变量和受力情况等计算得到试样的多种力学参数。
为了进一步增加根据本发明的测试装置的便携性，所述OCT单元的OCT测量组件中除可移动的圆柱形的扫描镜以外的其他组成部件均可集成至图6中的第二滑轨201上，从而实现可移动的集成化，便于整个装置的移动和安装。
本说明书的附图为示意图，辅助说明本发明的构思，示意性地表示各部分的形状及其相互关系。应当理解的是，为了便于清楚地表现出本发明实施例的各部件的结构，各附图之间并未按照相同的比例绘制，相同的参考标记用于表示附图中相同的部分。在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示意性实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。尽管已经示出和描述了本发明的实施例，本领域的普通技术人员可以理解：在不脱离本发明的原理和宗旨的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种带有水槽的OCT拉伸测试装置，其特征在于，包括基座组件、电机、丝杠、第一滑轨、支座、壁板、移动夹紧组件、可移动的OCT单元和水槽，所述电机固定于所述基座组件的一端，所述第一滑轨沿所述基座组件的长度方向在其表面延伸，所述丝杠设置于所述第一滑轨正上方并与其沿同向延伸，所述移动夹紧组件套设于所述丝杠并受丝杠驱动沿第一滑轨平移，所述移动夹紧组件上方在所述支座和壁板之间架设有与第一滑轨平行的第二滑轨，所述OCT单元可移动地设置于所述第二滑轨，所述基座组件的至少一侧配置有平行于所述第一滑轨的用于测量移动夹紧组件之位移的光栅尺组件；
并且，所述移动夹紧组件中形成为折弯状结构，使得所述移动夹紧组件可将待测试样加紧与所述水槽中；
所述移动夹紧组件由移动承载件、夹座以及传感器套件组成，移动承载件底部形成有滑槽并且贯穿长度方向形成有螺纹通孔，所述滑槽卡合于所述第一滑轨并且所述螺纹通孔配合套装于所述丝杠，使得移动承载件在丝杠驱动下沿第一滑轨平移，所述承载件上表面具有导向件，所述夹座经由所述导向件配置于承载件上表面并仅可沿其长度方向平移，所述承载件远离所述电机的一端配置有挡板，所述传感器套件设置于所述挡板与夹座之间以测量所述夹座受到的拉力和/或位移。
2.如权利要求1所述的带有水槽的OCT拉伸测试装置，其特征在于，所述支座固定设置于所述基座组件的用于固定电机的一端之上，所述支座具有用于夹持固定试样的凸台和用于架设所述第二滑轨的侧壁，并且所述凸台和侧壁沿所述基座组件的长度方向平行设置并向竖直上方延伸，所述侧壁的高度高于所述凸台。
3.如权利要求2所述的带有水槽的OCT拉伸测试装置，其特征在于，所述凸台的上表面与所述夹座的上表面配制成位于同一水平高度。
4.如权利要求1所述的带有水槽的OCT拉伸测试装置，其特征在于，所述传感器套件包括测力传感器和/或微位移传感器，并且，所述夹座以及移动承载件的侧面表面粘贴有光栅片以便通过影像云纹法测量他们之间的微位移。
5.如权利要求4所述的带有水槽的OCT拉伸测试装置，其特征在于，所述微位移传感器的量程为0.1至20mm，分辨率为0.2-2μm。
6.如权利要求1所述的带有水槽的OCT拉伸测试装置，其特征在于，所述OCT单元包括OCT扫描镜、扫描激光光源接口和/或激光发生器、耦合器、参考镜、准直镜、平衡探测器以及用于光路传播的连接光纤，使得所述OCT单元可以扫描得到试样的内部三维图像。
7.如权利要求1所述的带有水槽的OCT拉伸测试装置，其特征在于，所述OCT单元具有可伸缩的扫描镜，以通调节扫描镜与试样之间的距离；或者，所述OCT单元具有由超声电机驱动旋转的扫描镜，以通过控制所述超声电机的旋转调节扫描镜来调节扫描镜与试样之间的距离。
8.一种用于如权利要求1至7中任一项所述的带有水槽的OCT拉伸测试装置的拉伸测试方法，其特征在于，包括以下步骤：
调节OCT扫描物镜固定于适当位置以通过该OCT扫描物镜扫描得到试样的中心区域在未加载状态下的内部的三维扫描图像；
对所述试样进行拉伸加载；
保持OCT扫描物镜位置不变，通过OCT物镜扫描得到试样在加载状态下所述中心区域的内部的三维扫描图像；
结合试样在加载前后的内部三维图像，通过数字体积相关方法表征得到或计算得到试样的力学参数；
对试样进行拉伸加载时，所述试样各个方向的应变均应小于等于1%。
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