CN112505099A - 多功能油浴极化装置 - Google Patents
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Abstract
一种多功能油浴极化装置，包括油浴盒和安装在油浴盒上方的盖体，所述铜内衬上设置油浴盒下电极，所述盖体上活动设置油浴盒上电极，所述油浴盒内部设有多功能夹具，所述多功能夹具包括夹具上盖和夹具下盖，所述夹具上盖和夹具下盖由耐高温的绝缘材料制成，所述夹具上盖和夹具下盖通过金属杆固定连接起来，所述夹具上盖活动设置若干上极，所述夹具下盖上与上电极对应的位置上设置若干下电极，所述上电极和下电极之间放置测试样品。本发明既可以在样品上下两个表面加电压，又可以在样品同一表面加电压，结构简单，功能多样，能应用于多种不同形状大小和种类的压电材料的测试和极化过程，具有较大的应用价值。
Description
技术领域
本发明属于实验设备技术领域，具体涉及一种多功能油浴极化装置，该装置可以用于多种不同形状大小压电材料的测试过程和电极化过程。
背景技术
根据压电材料的应用类别可知压电材料的测试和极化过程有两种：一种是将压电材料置于上下两个电极间进行测试和极化；如常见的圆形压电陶瓷测试和极化时需要在样品上下两个面加电压。另一种是将压电材料置于两个上电极间进行测试和极化；如多层并联的压电陶瓷测试和极化时只需在样品同一个面上加电压。这样就需要两种不同类型的夹具用于压电材料的测试和极化，而且一种夹具只能测试和极化一种形状大小的压电材料。因此为了使用方便，节约成本，本申请设计了一种可以用来测试和极化多种不同形状大小压电材料的装置。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术中的缺点而提供一种用于多种不同形状大小压电材料的测试过程和电极化过程的多功能油浴极化装置，本发明解决了一般的极化装置只能测试和极化一种类型且形状和大小不可随意改变的压电材料这一问题。
为解决本发明的技术问题采用如下技术方案。
一种多功能油浴极化装置，包括油浴盒和安装在油浴盒上方的盖体，所述油浴盒内部为铜内衬，所述铜内衬上设置油浴盒下电极，所述盖体上活动设置油浴盒上电极，所述油浴盒内部设有多功能夹具，所述多功能夹具包括夹具上盖和夹具下盖，所述夹具上盖和夹具下盖由耐高温的绝缘材料制成，所述夹具上盖和夹具下盖通过金属杆固定连接起来，所述夹具上盖活动设置若干上电极，所述夹具下盖上与上电极对应的位置上设置若干下电极，所述上电极和下电极与油浴盒下电极之间导通，所述上电极和下电极之间放置测试样品，所述夹具下盖在油浴盒内，使用时与油浴盒下电极接触。
所述夹具上盖上间隔设置环形上铜片和上盖槽，所述上盖槽内活动安装若干上电极，使用时所述上电极与上铜片接触，所述夹具下盖上间隔设置环形下铜片和下盖槽,所述下盖槽内活动安装若干下电极。
所述上电极包括后盖、电极套﹑上电极螺母、弹簧和铜针，所述后盖和铜针之间连接弹簧，所述弹簧套装在电极套内，所述电极套上端与后盖之间适配，所述上电极螺母安装在电极套下端，所述弹簧穿过夹具上盖，所述后盖和电极螺母分别位于夹具上盖上下两侧。
所述夹具上盖设置为相互不连通的两部分，所述盖体上活动设置两个油浴盒上电极，每个所述油浴盒上电极分别与夹具上盖的每部分接触。
所述夹具上盖和上铜片上设置第一铜帽，所述油浴盒上电极插入位于夹具上盖和上铜片上的第一铜帽中，使油浴盒上电极与上铜片连通。
所述下电极包括上端平整的螺钉和下电极螺母，所述螺钉和下电极螺母配合实现下电极固定在夹具下盖上。
所述夹具下盖上设置定位孔，所述定位孔上安装第二铜帽17，所述油浴盒下电极通过第二铜帽17与环形下铜片接触。
本发明既可以在样品上下两个表面加电压，又可以在样品同一表面加电压，并且多功能夹具的上下电极都可以自由移动和固定。其中多功能夹具的上电极和下电极分别位于夹具上盖和夹具下盖中的槽内，它们都可以沿着夹具盖中的空隙自由移动和固定，电极数量可以根据需要自由增减，同时上电极内的弹簧可以伸缩，实现了夹具可以夹持任意形状和大小、厚度的样品的功能。多功能夹具的夹具上盖和夹具下盖都能导电使它们上面的电极带电，但夹具上盖和夹具下盖间彼此绝缘，互不影响所带电压的正负性。同时夹具上盖被绝缘体分成两部分，使夹具上盖既可以带上同种电荷，也可以带上不同的电荷，通过给油浴盒上电极上加同样的和不同的电压可以实现压电材料同一表面和不同表面的测试和极化过程。
本发明油浴盒的外层为耐高温的绝缘材料，内层为铜制内衬。油浴盒上盖中有两根可上下移动的油浴盒上电极，铜内衬底部中心有一根油浴盒下电极，油浴盒内装有多功能夹具，其中多功能夹具上下盖均由耐高温的绝缘材料组成，上铜片固定在夹具上盖上，并被分成彼此绝缘的两个部分，下铜片固定在夹具下盖上，夹具和铜片上都有同心空隙。上下电极可以在圆形空隙间自由移动，通过螺母可以固定电极的位置。上电极内置弹簧，使电极可以自由伸缩以固定不同厚度大小的压电材料。当所测试和极化的压电材料需要在上下两个表面加电压时，移动上下两个电极使它们分别与压电材料的上下两表面接触，上电极加正电压，下电极加负电压；当所测试和极化的压电材料需要在一个表面上同时加正电压和负电压时，移动两个上电极到样品表面合适的位置处，分别在两个上电极柱上加正电压和负电压。本发明装置结构简单，功能多样，能应用于多种不同形状大小和种类的压电材料的测试和极化过程，具有较大的应用价值。
附图说明
图1为本发明夹具结构主视图；
图2为本发明夹具结构俯图；
图3为本发明夹具结构左视图；
图4为本发明油浴盒主视图；
图5为本发明油浴盒俯视图；
图6为本发明油浴盒和夹具装配示意图；
图7为本发明上铜片和夹具上盖的装配示意图；
图8为本发明下铜片和夹具下盖的装配示意图；
图9为本发明上电极形状结构主视图；
图10为本发明上电极形状结构俯视图；
图11为本发明放置测试样品示意图；
图12 为本发明油浴盒接线示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步的详细说明。
如图所示，一种多功能油浴极化装置，包括油浴盒21和安装在油浴盒21上方的盖体18，其中油浴盒21内部为铜内衬22。在油浴盒21底部中心位置的铜内衬上安装油浴盒下电极23，油浴盒下电极23与油浴盒21铜内衬上部的接线柱连通。在盖体1上设置2个第一铜帽14，在第一铜帽14内活动插入油浴盒上电极19，使油浴盒上电极与上铜片2连通。在油浴盒21内部设有多功能夹具，其中多功能夹具包括夹具上盖1和夹具下盖9，夹具上盖1和夹具下盖9均由耐高温的绝缘材料制成，夹具上盖1和夹具下盖12通过四根金属杆11固定连接起来。在夹具上盖1上间隔设置环形上铜片2和上盖槽15，其中夹具上盖1和上铜片2通过定位梢3物理连接，上铜片2和上盖槽15被耐高温的绝缘材料分为两部分，被分隔的两部分可以分别施加正负不同的电压，如图1所示，其中每个所述油浴盒上电极19分别与夹具上盖1的每部分接触。上盖槽15内活动安装若干上电极，使用时所述上电极与上铜片2接触，夹具下盖12上设置环形下铜片13和下盖槽16，夹具下盖12与下铜片13通过第二铜帽17物理连接在一起，下盖槽16内活动安装若干下电极。其中下电极位于与上电极对应的位置上，上下电极与油浴盒下电极23之间导通，在上电极和下电极之间放置测试样品。夹具下盖12上设置定位孔，定位孔上安装第二铜帽17，油浴盒下电极通过第二铜帽17与下铜片13接触。再通过第二铜帽17连接位于铜内衬22中心处的下电极23使夹具下盖9带电。其中上电极包括后盖4、上电极套5、上电极螺母6、弹簧7和铜针8，后盖4和铜针8之间连接弹簧7，弹簧7套装在电极套5内，电极套5上端与后盖4之间适配，上电极螺母6安装在电极套5下端，使用时，铜针8下端放置测试样品，电极套5与上电极螺母6分别位于夹具上盖1和环形上铜片2上下两侧，电极套5与上电极螺母6配合使上电极与夹具上盖1和环形上铜片2固定、实现上电极与上铜片2的接触。同时弹簧7使铜针8下端与测试样品紧密接触，如图1所示。
使用时，铜针8下端放置测试样品，电极套5与上电极螺母6分别位于夹具上盖1和环形的上铜片2上下两侧，电极套5与上电极螺母6配合使上电极与夹具上盖1和环形上铜片2固定、实现上电极与上铜片2的接触。同时弹簧7使铜针8下端与测试样品紧密接触。
本发明使用时油浴盒中可以装硅油或者不放置硅油，多功能夹具放置在油浴盒21中，与铜内衬22中心处的油浴盒下电极23接触如图6所示。自由移动上下两个电极使它们在合适的位置上，然后分别拧紧上下电极上的螺母使电极固定。样品夹在多功能夹具中的两个电极之间，样品厚度在上电极的弹簧7弹性限度内可调。多功能夹具中可以放置多个形状大小不同的压电样品如图11所示示意图。当要测试和极化的压电样品需要在上下两个不同的表面加电压时，油浴盒21上油浴盒上电极19都加上正（负）电压，而铜内衬上的油浴盒下电极23加上负（正）电压，这样使多功能夹具中的上电极和下电极分别带上正电压和负电压来测试或者极化样品。当测试和极化的压电材料需要在样品的同一表面上同时加上正电压和负电压时，铜内衬上的油浴盒下电极23不加电压，只在油浴盒上盖中的两个油浴盒上电极19上分别加上正、负电压，使多功能夹具上盖中的上电极分别给样品表面加上正电压和负电压。上下电极的数量和位置保持一致，可根据样品的大小和数量自由增加减少电极数。多功能夹具的形状包括但不限于圆形和方形，槽的形状包括但不限于圆形和方形。
Claims (7)
1.一种多功能油浴极化装置，包括油浴盒和安装在油浴盒上方的盖体，所述油浴盒内部为铜内衬，所述铜内衬上设置油浴盒下电极，所述盖体上活动设置油浴盒上电极，其特征在于：所述油浴盒（21）内部设有多功能夹具，所述多功能夹具包括夹具上盖（1）和夹具下盖（12），所述夹具上盖（1）和夹具下盖（12）由耐高温的绝缘材料制成，所述夹具上盖（1）和夹具下盖（12）通过金属杆（11）固定连接起来，所述夹具上盖（1）活动设置若干上电极，所述夹具下盖（12）上与上电极对应的位置上设置若干下电极，所述上电极和下电极与油浴盒下电极（23）之间导通，所述上电极和下电极之间放置测试样品，所述夹具下盖（12）在油浴盒（21）内，使用时与油浴盒下电极（23）接触。
2.根据权利要求1所述的一种多功能油浴极化装置，其特征在于：所述夹具上盖（1）上间隔设置环形的上铜片（2）和上盖槽（15），所述上盖槽（15）内活动安装若干上电极，使用时所述上电极与上铜片（2）接触，所述夹具下盖（12）上间隔设置环形下铜片（13）和下盖槽（16）,所述下盖槽（16）内活动安装若干下电极。
3.根据权利要求1或2所述的一种多功能油浴极化装置，其特征在于：所述上电极包括后盖（4）、电极套（5）﹑上电极螺母（6）、弹簧（7）和铜针（8），所述后盖（4）和铜针（8）之间连接弹簧（7），所述弹簧（7）套装在电极套（5）内，所述电极套（5）上端与后盖（4）之间适配，所述上电极螺母（6）安装在电极套（5）下端，所述弹簧（7）穿过夹具上盖（1），所述后盖（4）和电极螺母（6）分别位于夹具上盖（1）上下两侧。
4.根据权利要求3所述的一种多功能油浴极化装置，其特征在于：所述夹具上盖（1）设置为相互不连通的两部分，所述盖体（18）上活动设置两个油浴盒上电极（19），每个所述油浴盒上电极（19）分别与夹具上盖（1）的每部分接触。
5.根据权利要求1或4所述的一种多功能油浴极化装置，其特征在于：所述夹具上盖（1）和上铜片（2）上设置第一铜帽（14），所述油浴盒上电极（19）插入位于夹具上盖（1）和上铜片（2）上的第一铜帽（14）中，使油浴盒上电极（19）与上铜片（2）连通。
6.根据权利要求5所述的一种多功能油浴极化装置，其特征在于：所述下电极包括上端平整的螺钉（9）和下电极螺母（10），所述螺钉（9）和下电极螺母（10）配合实现下电极固定在夹具下盖（12）上。
7.根据权利要求5所述的一种多功能油浴极化装置，其特征在于：所述夹具下盖（12）上设置定位孔，所述定位孔上安装第二铜帽（17），所述油浴盒下电极通过第二铜帽（17）与环形下铜片（13）接触。
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