CN117405519B - 一种石墨烯材料的检测装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种石墨烯材料检测装置及检测方法，其包括支撑腿和安装在支撑腿上端的支撑下盘，支撑下盘中部滑动设置有矩形框架，矩形框架内对称垂直穿设有匚形架，支撑下盘上端设置有若干个呈圆周分布的弧形撑板，弧形撑板上端之间设置有支撑圆环，支撑圆环内转动设置有支撑上盘，支撑上盘上端对称设置有限位导板，限位导板之间、以及匚形架之间均设置有夹持机构，支撑上盘与其中一个弧形撑板之间设置有用于间接驱使上侧的夹持机构进行旋转的转动检测机构；本发明能有效地对石墨烯材料进行不同方位的受力检测，并且还具有加热功能，以获取石墨烯材料在不同温度表现出的受力数据，对于石墨烯材料在力学性能和应用领域具有重要意义。

Description

一种石墨烯材料的检测装置及方法

技术领域

本发明涉及石墨烯材料检测领域，特别涉及一种石墨烯材料检测装置及检测方法。

背景技术

石墨烯具有优异的隔热性、柔韧性、高透光性和轻质的特征，在电子、能源和医学等诸多领域具有较高的潜在应用价值，为了更好的应用和开发石墨烯材料，需要对其性能进行准确可靠的检测，在现有检测过程中，不同类型的检测需要配置不同的检测设备进行检测，且设备的成本高，不同的设备在使用时都需要按照不同设备操作标准进行检测操作，大大降低了对样式不同、状态不同石墨烯材料进行检测的便捷性。

随着科技的进步，相关领域技术人员也对石墨烯材料性能检测的过程进行了优化，为了进行更准确的对比，如公开号为CN116577203B的中国专利公开了一种石墨烯隔热材料性能检测装置；其在使用时，装置中综合装配有可对石墨烯隔热膜分别进行抗拉强度检测以及抗扭曲柔韧性检测的检测部分，设置有公共的用于石墨烯隔热膜夹紧的膜料平夹装置，通过锁止组件的切换，与撑拉机构的配合能够在保持对石墨烯隔热膜始终水平绷紧的状态下进行抗拉强度检测，与逆转驱动机构的配合能够对石墨烯隔热膜在绷紧状态下进行同转速逆向转动扭曲检测。

然而，在采用上述现有技术对石墨烯材料进行性能检测时，还存在以下问题：1、通过上述现有技术的附图说明可以看出，其用于夹持石墨烯材料的夹紧块为锯齿形结构，并且，其用于夹持的力度难以根据材料的性质进行调整，从而导致当需要夹持较脆易损的石墨烯材料时，容易使待检测的石墨烯材料受到损坏，进而容易对后续的检测结果造成影响。

2、上述现有技术未能对石墨烯材料进行水平方向的拉扯测试，自然也不能在对石墨烯材料进行扭转测试的过程中进行水平拉扯测试，将石墨烯材料水平绷紧的测试过程中，也能以精准的计算其用于拉扯的力，从而难以精准的测试出石墨烯材料抗拉强度的数据；

并且，在此基础上，不同种类的石墨烯材料会用到不同的检测方式、以及对应的检测数据，其中包括对石墨烯材料受夹持的两端之间进行弯折测试、耐高温测试以及在不同温度下的受力测试，而上述现有技术的测试功能不足，适用性较低，难以满足测试需求。

因此，在上述陈述的观点下，现有技术对石墨烯材料进行性能检测的方式还有可优化的空间。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供了一种石墨烯材料检测装置，包括支撑腿和安装在支撑腿上端的支撑下盘，所述的支撑下盘中部水平滑动设置有矩形框架，矩形框架内对称垂直穿设有匚形架，所述的支撑下盘上端设置有若干个呈圆周分布的弧形撑板，弧形撑板上端之间设置有支撑圆环，支撑圆环内转动设置有支撑上盘，支撑上盘上端对称设置有限位导板，限位导板之间、以及匚形架之间均设置有用于夹持石墨烯材料的夹持机构，夹持机构包括分别与限位导板、匚形架滑动贴合且为对称分布的滑动块。

所述的支撑上盘与其中一个弧形撑板之间设置有用于间接驱使上侧的夹持机构进行旋转的转动检测机构，转动检测机构包括通过电机座设置在对应弧形撑板上的驱动电机。

所述的支撑下盘上、设置有用于带动下侧的夹持机构进行水平移动的纵向平移单元，所述的纵向平移单元包括对称设置在支撑下盘上端、且位于矩形框架两侧的限位滑动框，矩形框架位于限位滑动框内并与其相贴合。

优选的，所述的夹持机构还包括对称设置在对应的滑动块之间且为匚形结构的夹持框，靠近驱动电机一侧的夹持框的开口侧设置有回形框，回形框远离夹持框的一面为锥形凹凸面，回形框内滑动设置有阻挡板，阻挡板上设置有若干个对称分布、且与对应的夹持框相连接的拉簧杆，阻挡板靠近拉簧杆的一端转动设置有穿过对应的夹持框的扭转圆杆一，扭转圆杆一外侧设置有限位凸起，远离驱动电机的夹持框上转动穿设有扭转圆杆二，扭转圆杆二外侧设置有梯形结构的限位凸块，夹持框上开设有与扭转圆杆一、限位凸起、扭转圆杆二和限位凸块对应的限位通槽。

与限位凸块相对应的夹持框内设置有限位条板，且限位条板上开设有与限位凸块相对应的凹槽，扭转圆杆二远离对应夹持框的一端转动设置有夹持板，夹持板靠近回形框的一面也为锥形凹凸面，夹持板上设置有若干个对称分布、且与对应的夹持框相连接的压簧杆。

优选的，所述的转动检测机构还包括设置在支撑上盘下端的弧形连板，弧形连板下端之间设置有弧形齿轮，驱动电机的机输出轴上端转动设置有齿轮架，齿轮架中部转动设置有与驱动电机输出轴相连接的齿轮杆，齿轮杆外侧设置有与弧形齿轮相啮合的传动齿轮，支撑上盘内还设置有用于对支撑上盘进行限位的磁吸单元。

优选的，所述的磁吸单元包括设置在上端夹持板的一侧、并位于支撑上盘内部的传动滑杆，且传动滑杆滑动穿过对应的滑动块与限位导板，传动滑杆的另一端设置有正负磁铁，正负磁铁的负极端设置有从动滑杆，滑动块与限位导板上开设有供传动滑杆和从动滑杆移动的水平通槽，支撑上盘内设置有与从动滑杆的位置相对应的弧形槽板，弧形槽板上端滑动设置有与正负磁铁的负极相吸的正磁铁，正磁铁支撑圆环外侧设置有与弧形滑槽相对应的限位槽板，限位槽板上滑动设置有穿过支撑圆环和支撑上盘并与正磁铁相吸的负磁铁。

优选的，还包括设置在支撑上盘内部的横向移动单元，所述的横向移动单元包括设置在限位导板上且远离磁吸单元一端的固定条框，固定条框内穿设有伺服气缸一，伺服气缸一的输出端设置有穿过限位导板与对应的滑动块相连接的从动板，对应的限位导板开设有供从动板移动的条形通槽。

优选的，还包括设置在矩形框架上并用于驱使下侧的夹持机构进行上下移动的拉伸检测机构，所述的拉伸检测机构包括设置在矩形框架上且呈矩形分布的L形板，L形板下端设置有与下侧的夹持机构相连接的复位弹簧，匚形架下端开设有位于矩形框架下侧的滑动通槽，滑动通槽内水平滑动设置有用于套设在对应滑动块上下两侧的匚形框，且两侧的匚形框为对称分布，匚形框的相背侧均设置有抽拉杆；位于矩形框架下端、且靠近驱动电机一侧的夹持框底部设置有挂钩一，对应夹持框远离挂钩一的一端设置有牵引绳，与牵引绳对应的L形板之间设置有固定杆，牵引绳向上绕过固定杆后向下滑动穿过矩形框架并设置有挂钩二，且挂钩二与挂钩一的高度一致。

优选的，所述的纵向平移单元还包还包括设置在其中一侧限位滑动框上的伺服气缸二，伺服气缸二的输出端设置有与矩形框架相连接的传动弧板，对应的限位滑动框上开设有供传动弧板移动的矩形通槽。

此外，本发明还提供了一种石墨烯材料检测方法，包括以下步骤：S1、将待检测的石墨烯材料从支撑上盘的上方向下插入至夹持机构内，然后通过夹持机构分别对石墨烯材料的上下两端进行夹持固定；然后通过转动扭转圆杆二固定石墨烯材料，然后通过启动驱动电机带动转动检测机构对石墨烯材料进行扭转测试。

S2、当完成对石墨烯材料两端的固定后，启动驱动电机，能够使转动检测机构带动上侧的夹持机构以及石墨烯材料的上端进行转动，从而实现对石墨烯材料的扭转检测。

S3、当需要对石墨烯材料进行拉伸检测时，还能通过对拉伸检测机构增加重量以带动下侧的夹持机构以及石墨烯材料的下端向下移动，从而实现了对石墨烯材料的拉伸检测，且通过对拉伸检测机构增加重量、还能使下侧的夹持机构带动石墨烯材料的下端向上移动，从而起到对石墨烯材料进行挤压检测的作用，而通过控制对拉伸检测机构增加的重量，可以记录石墨烯材料受到不同程度的力时所产生的数据。

综上所述，本申请包括以下至少一种有益技术效果：

一、本发明通过夹持机构，能够根据石墨烯材料的种类进行不同方式的夹持，例如在夹持较脆易损的石墨烯材料时，一方面可以调节阻挡板的位置并使石墨烯材料被夹持的部位、不完全被锥形凹凸面夹住，从而避免锥形凹凸面对石墨烯材料造成损伤；

另一方面还可以根据石墨烯材料的厚度调整夹持的力度，从而能够避免石墨烯材料被较大力度的夹持后受到损伤；并且，通过回形框、阻挡板和夹持框的配合既能夹持较脆易损的石墨烯材料、又能稳定的夹持住柔性的石墨烯材料，既避免了石墨烯材料因受到损伤而影响检测结果，还提高了本发明的适用性。

二、本发明通过纵向平移单元能够带动石墨烯材料的下端进行水平移动，也能在转动检测机构对石墨烯材料进行抗扭转测试的过程中、带动石墨烯材料的下端进行水平移动，从而既能够实现对石墨烯材料进行水平方向的拉扯测试、还能够实现对石墨烯材料进行扭转测试的过程中进行水平拉扯测试；

本发明通过拉伸检测机构与不同重量的砝码配合能够对石墨烯材料进行不同力度的拉扯检测，并且由于砝码的重量已知，从而能比较容易计算石墨烯材料的抗拉强度；

三、本发明通过转动检测机构、拉伸检测机构、横向移动单元、纵向平移单元和支点检测机构，能对石墨烯材料进行不同方位的受力检测，且不同的机构以及不同的单元之间还可以组合进行受力测试、以获取不同测试方式下的检测数据；

并且，支点检测机构还具备对石墨烯材料受夹持的两端之间进行弯折测试的作用；导热测杆具备加热的功能，从而能检测出石墨烯材料的耐热性，并且还能对加热后的石墨烯材料其再次进行受力检测，以便获取石墨烯材料在不同温度所表现出的受力数据；从而使本发明具备多种测试功能，可以满足多种类型的测试方式，提高了本发明的适用性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步说明。

图1是本发明的结构示意图。

图2是本发明的立体剖视图。

图3是本发明夹持机构的结构示意图。

图4是本发明转动检测机构的结构示意图。

图5是本发明纵向平移单元的结构示意图。

图6是本发明磁吸单元的结构示意图。

图7是本发明横向移动单元的部分示意图。

图8是本发明拉伸检测机构结构示意图。

图9是本发明支点检测机构的结构示意图。

图中，1、支撑腿；2、支撑下盘；20、矩形框架；21、匚形架；

3、弧形撑板；30、支撑圆环；31、支撑上盘；32、限位导板；

4、夹持机构；40、滑动块；41、夹持框；410、回形框；42、阻挡板；43、拉簧杆；44、扭转圆杆一；440、限位凸起；45、扭转圆杆二；450、限位凸块；46、限位条板；47、夹持板；48、压簧杆；

5、转动检测机构；50、驱动电机；51、弧形连板；52、弧形齿轮；53、齿轮架；54、齿轮杆；55、传动齿轮；

56、磁吸单元；560、传动滑杆；561、正负磁铁；562、从动滑杆；563、水平通槽；564、弧形槽板；565、正磁铁；566、限位槽板；567、负磁铁；

6、横向移动单元；60、固定条框；61、伺服气缸一；62、从动板；

7、拉伸检测机构；70、L形板；71、复位弹簧；72、滑动通槽；73、匚形框；74、抽拉杆；75、挂钩一；76、牵引绳；77、固定杆；78、挂钩二；

8、纵向平移单元；80、限位滑动框；81、伺服气缸二；82、传动弧板；

9、支点检测机构；90、安装块；91、传输丝杠；92、调节电机；93、限位导杆；94、传动套块；95、从动套块；96、导热测杆。

具体实施方式

以下结合附图1至附图9对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以由权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

本申请实施例公开了一种石墨烯材料检测装置及检测方法，说明的有，本石墨烯材料的检测装置及方法主要是应用在对石墨烯材料进行检测的过程中，在技术效果上能通过转动、拉伸、纵向平行和横向平移对石墨烯材料进行测试，并且在操作的过程中还可以进行不同的组合，从而能够对石墨烯材料进行多方面的受力测试；进一步的，本申请根据不同状态的石墨烯材料设置了不同的夹持方法，从而能够在保证夹持住石墨烯材料的情况下避免对其造成损伤，进而具备更好的适用性，本发明还能对石墨烯材料进行加热，从而能够在不同的温度下检测石墨烯材料的受力测试以及耐热测试数据。

实施例一：

参照图1和图2所示，一种石墨烯材料检测装置，包括支撑腿1、支撑下盘2、矩形框架20、匚形架21、弧形撑板3、支撑圆环30、支撑上盘31、限位导板32、夹持机构4和转动检测机构5，支撑腿1上端之间安装有支撑下盘2，支撑下盘2中部水平滑动设置有矩形框架20，矩形框架20内对称垂直穿设有匚形架21，支撑腿1通过支撑下盘2对矩形框架20和匚形架21起到支撑的作用。

支撑下盘2上端设置有若干个呈圆周分布的弧形撑板3，弧形撑板3上端之间设置有支撑圆环30，支撑圆环30内转动设置有支撑上盘31，支撑上盘31上端对称设置有限位导板32，限位导板32之间以及匚形架21之间均设置有、用于夹持石墨烯材料的夹持机构4，当支撑上盘31转动时，限位导板32之间的夹持机构4会随着支撑上盘31同步转动；支撑上盘31与其中一个弧形撑板3之间设置有用于间接驱使上侧的夹持机构4进行旋转的转动检测机构5；具体工作时，先将用于检测的石墨烯材料样品从上往下放置在夹持机构4内，然后通过夹持机构4分别夹持固定住石墨烯材料的上下两端，然后通过转动检测机构5带动上侧的夹持机构4进行转动时能够对石墨烯材料进行扭转测试。

参照图3所示，即本申请中用于对石墨烯材料进行夹持的夹持机构4；具体的，夹持机构4包括滑动块40、夹持框41、回形框410、阻挡板42、拉簧杆43、扭转圆杆一44、限位凸起440、扭转圆杆二45、限位凸块450、限位通槽、限位条板46、夹持板47和压簧杆48，限位导板32之间、以及匚形架21之间均滑动设置有对称分布的滑动块40，对应的滑动块40之间对称设置有匚形结构的夹持框41，滑动块40在外力的作用下可以带对应的夹持框41在限位导板32之间、以及匚形架21之间进行移动。

靠近驱动电机50一侧的夹持框41的开口侧设置有回形框410，回形框410远离夹持框41的一面为锥形凹凸面，回形框410内滑动设置有阻挡板42，阻挡板42上设置有若干个对称分布、且与对应的夹持框41相连接的拉簧杆43，拉簧杆43能在回形框410的作用下始终为对应的阻挡板42提供向夹持框41内侧靠近的拉力；阻挡板42靠近拉簧杆43的一端转动设置有穿过对应的夹持框41的扭转圆杆一44，可以通过扭转圆杆一44外侧设置有限位凸起440，远离驱动电机50的夹持框41上转动穿设有扭转圆杆二45，扭转圆杆二45外侧设置有梯形结构的限位凸块450，夹持框41上开设有与扭转圆杆一44、限位凸起440、扭转圆杆二45和限位凸块450对应的限位通槽。

当需要夹持脆性较强的石墨烯材料时，需要用到阻挡板42来降低回形框410上锥形凹凸面对石墨烯材料造成的损伤，此时需要通过转动扭转圆杆一44使限位凸起440转动到与限位通槽相对应的位置，然后推动扭转圆杆一44穿过限位通槽，同时会间接性的带动阻挡板42移动到回型框外侧、此时转动扭转圆杆一44使限位凸起440与限位通槽发生错位，使得阻挡板42能够位于回形框410右侧，进而起到了保护石墨烯材料的效果；之后，当需要对夹持过脆性材料后的阻挡板42进行调节时，进行反向操作即可，当需要夹持柔性的石墨烯材料时，可以将阻挡板42调节至回形框410左侧，从而使回形框410上的锥形凹凸面能够起到牢固的夹持作用。

与限位凸块450相对应的夹持框41内设置有限位条板46，且限位条板46上开设有与限位凸块450相对应的凹槽，扭转圆杆二45远离对应夹持框41的一端转动设置有夹持板47，夹持板47靠近回形框410的一面也为锥形凹凸面，夹持板47上设置有若干个对称分布、且与对应的夹持框41相连接的压簧杆48，在没有外界作用力的情况下，压簧杆48会始终为夹持板47提供向回形框410一侧移动的推力；

当需要对石墨烯材料进行夹持时，可以根据石墨烯材料的厚度、并通过转动扭转圆杆二45带动限位凸块450转动到与限位通槽对应的位置，之后压簧杆48会推动夹持板47会向回形框410的一侧移动，并在回形框410的配合下对石墨烯材料进行夹持，之后再次转动扭转圆杆二45可以带动限位凸块450插入限位条板46上对应的凹槽内，从而能够进一步提高对石墨烯材料进行夹持的牢固程度。

参照图4所示，即本申请中用于带动上侧的夹持机构4进行转动以起到对石墨烯材料进行扭转检测作用的转动检测机构5；具体的，转动检测机构5包括驱动电机50、弧形连板51、弧形齿轮52、齿轮架53、齿轮杆54和传动齿轮55，驱动电机50通过电机座设置在左侧的弧形撑板3上，支撑上盘31下端设置有弧形连板51，弧形连板51下端之间设置有弧形齿轮52，当弧形齿轮52在外力驱使下转动时，能通过弧形连板51使支撑上盘31可以在支撑圆环30上进行转动。

驱动电机50的机输出轴上端转动设置有齿轮架53，齿轮架53中部转动设置有与驱动电机50输出轴相连接的齿轮杆54，齿轮杆54外侧设置有与弧形齿轮52相啮合的传动齿轮55，当被固定夹持的石墨烯材料需要进行扭转检测时，启动驱动电机50通过齿轮杆54带动传动齿轮55和弧形齿轮52进行转动，支撑上盘31会带动限位导板32内的夹持机构4进行转动，从而使石墨烯材料的上端能够转动，进而能够获取石墨烯材料在扭转检测过程所产生的检测数据。

参照图5所示，若是能带动下侧的夹持机构4进行水平移动，则能更进一步的增加本发明的测试方式、并提高本发明的适用性，于是便在支撑下盘2上设置了纵向平移单元8；具体的，纵向平移单元8包括限位滑动框80、伺服气缸二81和传动弧板82，支撑下盘2上端对称设置有位于矩形框架20两侧的限位滑动框80，且矩形框架20位于限位滑动框80内并与其相贴合，其中一侧的限位滑动框80上设置了伺服气缸二81，伺服气缸二81的输出端设置有与矩形框架20相连接的传动弧板82，对应的限位滑动框80上开设有供传动弧板82移动的矩形通槽。

当需要带动石墨烯材料的下端进行水平拉扯测试时，启动伺服气缸二81能够通过矩形框架20带动矩形框架20进行水平移动，而矩形框架20则能通过匚形架21带动下侧的夹持机构4以及石墨烯材料的下端进行水平移动，且伺服气缸二81能在上述所有测试的过程中带石墨烯材料的下端水平移动，从而实现了既能对石墨烯材料进行扭转测试，还能对石墨烯材料进行水平拉扯测试，而且还能实现在对石墨烯材料进行扭转测试的过程中进行水平拉扯测试，进而解决了背景技术中提到的无法对石墨烯材料进行水平拉扯测试、以及在扭转测试的过程中进行水平拉扯测试的问题，进而增加了本发明测试石墨烯材料的方式、提高了本发明的适用性。

实施例二：

参照图6所示，在实施例一的基础上，通过上述披露的技术方案可以看出，支撑上盘31始终保持可转动的不稳定状态，在进行夹持时不稳定的转动会使操作人员不方便进行夹持操作，且每次夹持前还需要调整上端夹持机构4的角度与下端夹持结构相对应，从而降低了操作的便捷性，于是，为了使支撑上盘31在每次测试结束后会进行复位，且在不使用时能始终保证固定的状态，便在支撑上盘31内设置了用于对支撑上盘31进行限位的磁吸单元56。

具体的，磁吸单元56包括传动滑杆560、正负磁铁561、从动滑杆562、水平通槽563、弧形槽板564、正磁铁565、限位槽板566和负磁铁567，上端的夹持板47前侧设置了与其相连接、且穿过滑动块40与限位导板32的传动滑杆560，当夹持板47在扭转圆杆二45的驱使下进行移动时、会带动传动滑杆560一同移动；传动滑杆560的另一端设置有正负磁铁561，正负磁铁561会随着传动滑杆560同步移动；正负磁铁561的负极端设置有从动滑杆562，滑动块40与限位导板32上开设有供传动滑杆560和从动滑杆562移动的水平通槽563，传动滑杆560、从动滑杆562与水平通槽563配合能使正负磁铁561水平移动。

支撑上盘31内设置有与从动滑杆562的位置相对应的弧形槽板564，弧形槽板564上端滑动设置有与正负磁铁561的负极相吸的正磁铁565，正磁铁565支撑圆环30外侧设置有与弧形滑槽相对应的限位槽板566，限位槽板566上滑动设置有穿过支撑圆环30和支撑上盘31并与正磁铁565相吸的负磁铁567；初始状态下，夹持板47的位置会使正负磁铁561的负极与正磁铁565相吸，此时与正磁铁565相吸的负磁铁567位于支撑圆环30与支撑上盘31之间，使得负磁铁567能在支撑圆环30的限位作用下对支撑上盘31进行固定，从而起到了防止支撑上盘31自由转动的作用。

当夹持机构4在夹持石墨烯材料时，传动滑杆560和从动滑杆562通过夹持板47的移动会带动正负磁铁561向左移动，而正负磁铁561的正极会移动至正磁铁565的位置处、并在同极相斥的作用下使正磁铁565推动负磁铁567向前移动，而负磁铁567则会脱离支撑上盘31，从而不再对支撑上盘31的转动造成干涉，从而便于后续转动检测机构5带动支撑上盘31进行转动；当检测结束需要取出石墨烯材料时，通过抽拉夹持板47能间接性的带动正负磁铁561向右移动复位，从而使正负磁铁561的负极面重新与弧形槽板564上的正磁铁565相吸附，而正磁铁565则会带负磁铁567向后移动复位，此时负磁铁567则能再次起到固定支撑上盘31的作用。

参照图7所示，为了增加对石墨烯材料进行检测的方式、以提高本发明的适用性，便在支撑上盘31内部设置了横向移动单元6，以用在石墨烯材料的下端被固定时、能够带动石墨烯材料的上端进行水平移动；具体的，横向移动单元6包括固定条框60、伺服气缸一61和从动板62，限位导板32远离正负磁铁561的一端设置有固定条框60，固定条框60内穿设有伺服气缸一61，伺服气缸一61通过固定条框60，固定在限位导板32的一侧；伺服气缸一61的输出端设置有穿过限位导板32与对应的滑动块40相连接的从动板62，对应的限位导板32开设有供从动板62移动的条形通槽，当伺服气缸一61的输出轴移动时，通过从动板62能够带动滑动块40同步移动，从而间接的带动了石墨烯的上端进行水平移动，进而实现了对石墨烯材料的水平拉扯检测。

进一步的，伺服气缸一61不仅能在石墨烯材料未进行扭转测试前进行水平拉扯测试，还能在石墨烯材料进行扭转测试的过程中、以及扭转测试后进行水平拉扯测试，从而增加了的提高了本申请的测试方式，进而提高了本发明的适用性。

实施例三：

参照图8所示，在实施例一和实施例二的基础上可以看出，当前只能对石墨烯材料进行扭转和横向拉扯的测试，为了能获取石墨烯材料在更多的、不同的作用力下所产生的数据，于是便在矩形框架20上设置了用于驱使下侧的夹持机构4进行上下移动的拉伸检测机构7；具体的，拉伸检测机构7包括L形板70、复位弹簧71、滑动通槽72、匚形框73、抽拉杆74、挂钩一75、牵引绳76、固定杆77和挂钩二78，矩形框架20上设置了呈矩形分布的L形板70，L形板70下端设置有与下侧的夹持框41相连接的复位弹簧71，复位弹簧71能为下侧的夹持框41起到提拉的作用，从而避免下侧的夹持框41向下滑动并脱离匚形架21。

匚形架21下端均开设有位于矩形框架20下侧的滑动通槽72，滑动通槽72内水平滑动设置有用于套设在对应滑动块40上下两侧的匚形框73，且两侧的匚形框73为对称分布，匚形框73的相背侧均设置有抽拉杆74；默认状态下的匚形框73是位于下侧的滑动块40外侧并对其进行限位的，此状态下、位于下侧的滑动块40和夹持框41不能进行上下移动，当需要对石墨烯材料的下端进行上下移动的拉扯测试时，可以通过抽拉杆74带动匚形框73向远离对应滑动块40的一侧移动，当匚形框73脱离对应的滑动块40后，下侧的滑动块40和夹持框41就能在匚形架21之间进行上下移动。

位于矩形框架20下端、且靠近驱动电机50一侧的夹持框41底部设置有挂钩一75，当匚形框73不再对下侧的滑动块40进行限位时，可以在挂钩一75上悬挂不同重量的砝码、而砝码则能带动下侧的夹持框41向下移动，从而能够带动石墨烯材料的下端向下进行垂直拉扯测试；而且，通过挂不同重量的砝码，还能获取不同的测试数据；进一步的，还可以在转动检测机构5对石墨烯材料进行扭转测试、横向移动单元6对石墨烯材料进行水平拉扯测试以及转动检测机构5和横向移动单元6同时对石墨烯材料进行测试的同时进行垂直拉扯测试，从而进一步的增加了本发明的测试方式、并提高了本发明的适用性。

并且，为了能较硬的石墨烯材料进行挤压测试，还在对应夹持框41远离挂钩一75的一端设置了牵引绳76，与牵引绳76对应的L形板70之间设置有固定杆77，牵引绳76向上绕过固定杆77后向下滑动穿过矩形框架20并设置有挂钩二78，且挂钩二78与挂钩一75的高度一致；

当匚形框73不再对下侧的滑动块40进行限位时，可以往挂钩二78上挂砝码，从而能在固定杆77的支撑作用下、通过牵引绳76带动下侧的夹持框41向上移动进行挤压测试，且通过挂不同重量的砝码，能够提供不同拉力下的测试数据；并且，可以在上述其他检测机构运行的过程中选择往挂钩一75或挂钩二78上挂放砝码；当完成对石墨烯材料的垂直拉伸测试、以及挤压测试后，可以将砝码取下，此时滑动块40的高度能在复位弹簧71的作用下与匚形框73对其，之后通过匚形框73再次对下侧的滑动块40进行固定即可。

实施例四：

参照图9所示，在实施例一至实施例三的基础上可以看出，为了能检测石墨烯材料中部的受力测试数据，还为了能对石墨烯材料进行温度测试，以及在不同温度的环境下所表现的受力数据，便在前后两侧的弧形撑板3之间设置了支点检测机构9；具体的，支点检测机构9包括安装块90、传输丝杠91、调节电机92、限位导杆93、传动套块94、从动套块95和导热测杆96，前后两侧的弧形撑板3的相对侧均上下对称设置有安装块90，其中一对安装块90之间转动设置有传输丝杠91，传动丝杠下端穿过安装块90并设置有调节电机92，调节电机92输出轴旋转时能够带动传动丝杠进行转动。

远离调节电机92的一对安装块90之间设置有限位导杆93，传动丝杠外侧面上通过螺纹配合的方式设置有传动套块94，当传动套块94在外力的限制下无法转动时，传动丝杠能在进行转动的过程中带动传动套块94向上或向下移动；限位导杆93外侧面上滑动设置有与传动套块94相对应的从动套块95，从动套块95与传动套块94之间对称设置有导热测杆96，当放置石墨烯材料时，需要使石墨烯材料从导热测杆96之间穿过，导热测杆96能在从动套块95的作用下对传动套块94进行限位导向，并使传动套块94能在被导热侧杆限制的情况下进行移动，而传动套块94移动时能通过导热测杆96带动从动套块95在限位导杆93上进行同步移动。

导热测杆96内设置有电热丝，通过电热丝可以对导热测杆96进行加热；当需要对石墨烯材料进行折角检测时，启动调节电机92使导热测杆96移动至被夹持的石墨烯材料中部，然后当上述用于检测的机构对石墨烯材料进行检测时，中部的导热测杆96则可以对石墨烯材料中部起到阻挡的作用，进而使石墨烯材料形成折角的状态，还可以调节导热测杆96移动至不同的高度对石墨烯材料不同的位置进行折角检测。

当需要检测石墨烯材料在不同温度环境下的受力数据时，通过电热丝对导热测杆96进行加热，而导热测杆96则能对石墨烯材料的两面进行加热，还能通过调节电机92使导热测杆96进行上下移动使石墨烯材料受加热的面更加均匀，从而能测试出石墨烯材料的耐热性，当石墨烯材料被加热到指定温度时，再对石墨烯材料进行上述的检测过程，即可获取石墨烯材料在不同温度下受力所表现的数据。

此外，本发明还提供了一种石墨烯材料检测方法，包括以下步骤：S1：将待检测的石墨烯材料从支撑上盘31的上方向下插入至夹持机构4内，然后通过夹持机构4分别对石墨烯材料的上下两端进行夹持固定；然后通过转动扭转圆杆二45固定石墨烯材料，然后通过启动驱动电机50带动转动检测机构5对石墨烯材料进行扭转测试。

S2：当完成对石墨烯材料两端的固定后，启动驱动电机50，能够使转动检测机构5带动上侧的夹持机构4以及石墨烯材料的上端进行转动，从而实现对石墨烯材料的扭转检测，还可以通过横向移动单元6带动石墨烯材料的上端进行水平移动，从而实现对石墨烯材料的水平拉扯检测，并且，在转动检测机构5进行扭转测试的过程中、或完成扭转测试后，还可以启动横向移动单元6可以对石墨烯材料进行不同受力的水平扭转测试，进一步的，在横向移动单元6带动石墨烯材料进行测试的过程中、或完成测试后，还能通过支点检测机构9对石墨烯材料的中部进行折角测试。

S3：当需要对石墨烯材料进行拉伸检测时，还能通过对拉伸检测机构7增加重量以带动下侧的夹持机构4以及石墨烯材料的下端向下移动，从而实现了对石墨烯材料的拉伸检测，且通过对拉伸检测机构7增加重量、还能使下侧的夹持机构4带动石墨烯材料的下端向上移动，从而起到对石墨烯材料进行挤压检测的作用，而通过控制对拉伸检测机构7增加的重量，可以记录石墨烯材料受到不同程度的力时所产生的数据；并且，在此基础上还能通过支点检测机构9对石墨烯材料进行加热，以便测试出石墨烯材料的耐热性，当石墨烯材料被加热到指定温度时，还能对其再次进行上述的受力测试，以获取石墨烯材料在不同温度下受力所产生的数据。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (5)

1.一种石墨烯材料检测装置，包括支撑腿(1)和安装在支撑腿(1)上端的支撑下盘(2)，所述的支撑下盘(2)中部水平滑动设置有矩形框架(20)，矩形框架(20)内对称垂直穿设有匚形架(21)，所述的支撑下盘(2)上端设置有若干个呈圆周分布的弧形撑板(3)，弧形撑板(3)上端之间设置有支撑圆环(30)，支撑圆环(30)内转动设置有支撑上盘(31)，支撑上盘(31)上端对称设置有限位导板(32)，其特征在于：

限位导板(32)之间以及匚形架(21)之间均设置有用于夹持石墨烯材料的夹持机构(4)，夹持机构(4)包括分别与限位导板(32)、匚形架(21)滑动贴合且为对称分布的滑动块(40)；

所述的支撑上盘(31)与其中一个弧形撑板(3)之间设置有用于间接驱使上侧的夹持机构(4)进行旋转的转动检测机构(5)，转动检测机构(5)包括通过电机座设置在对应弧形撑板(3)上的驱动电机(50)；

所述的支撑下盘(2)上设置有用于带动下侧的夹持机构(4)进行水平移动的纵向平移单元(8)，所述的纵向平移单元(8)包括对称设置在支撑下盘(2)上端且位于矩形框架(20)两侧的限位滑动框(80)，矩形框架(20)位于限位滑动框(80)内并与其相贴合；

所述的夹持机构(4)还包括对称设置在对应的滑动块(40)之间且为匚形结构的夹持框(41)，靠近驱动电机(50)一侧的夹持框(41)的开口侧设置有回形框(410)，回形框(410)远离夹持框(41)的一面为锥形凹凸面，回形框(410)内滑动设置有阻挡板(42)，阻挡板(42)上设置有若干个对称分布且与对应的夹持框(41)相连接的拉簧杆(43)，阻挡板(42)靠近拉簧杆(43)的一端转动设置有穿过对应的夹持框(41)的扭转圆杆一(44)，扭转圆杆一(44)外侧设置有限位凸起(440)，远离驱动电机(50)的夹持框(41)上转动穿设有扭转圆杆二(45)，扭转圆杆二(45)外侧设置有梯形结构的限位凸块(450)，夹持框(41)上开设有与扭转圆杆一(44)、限位凸起(440)、扭转圆杆二(45)和限位凸块(450)对应的限位通槽；

与限位凸块(450)相对应的夹持框(41)内设置有限位条板(46)，且限位条板(46)上开设有与限位凸块(450)相对应的凹槽，扭转圆杆二(45)远离对应夹持框(41)的一端转动设置有夹持板(47)，夹持板(47)靠近回形框(410)的一面也为锥形凹凸面，夹持板(47)上设置有若干个对称分布且与对应的夹持框(41)相连接的压簧杆(48)；

还包括设置在矩形框架(20)上并用于驱使下侧的夹持机构(4)进行上下移动的拉伸检测机构(7)，所述的拉伸检测机构(7)包括设置在矩形框架(20)上且呈矩形分布的L形板(70)，L形板(70)下端设置有与下侧的夹持机构(4)相连接的复位弹簧(71)，匚形架(21)下端开设有位于矩形框架(20)下侧的滑动通槽(72)，滑动通槽(72)内水平滑动设置有用于套设在对应滑动块(40)上下两侧的匚形框(73)，且两侧的匚形框(73)为对称分布，匚形框(73)的相背侧均设置有抽拉杆(74)；位于矩形框架(20)下端且靠近驱动电机(50)一侧的夹持框(41)底部设置有挂钩一(75)，对应夹持框(41)远离挂钩一(75)的一端设置有牵引绳(76)，与牵引绳(76)对应的L形板(70)之间设置有固定杆(77)，牵引绳(76)向上绕过固定杆(77)后向下滑动穿过矩形框架(20)并设置有挂钩二(78)，且挂钩二(78)与挂钩一(75)的高度一致；

所述的纵向平移单元(8)还包括设置在其中一侧限位滑动框(80)上的伺服气缸二(81)，伺服气缸二(81)的输出端设置有与矩形框架(20)相连接的传动弧板(82)，对应的限位滑动框(80)上开设有供传动弧板(82)移动的矩形通槽。

2.根据权利要求1所述的一种石墨烯材料检测装置，其特征在于：所述的转动检测机构(5)还包括设置在支撑上盘(31)下端的弧形连板(51)，弧形连板(51)下端之间设置有弧形齿轮(52)，驱动电机(50)的输出轴上端转动设置有齿轮架(53)，齿轮架(53)中部转动设置有与驱动电机(50)输出轴相连接的齿轮杆(54)，齿轮杆(54)外侧设置有与弧形齿轮(52)相啮合的传动齿轮(55)，支撑上盘(31)内还设置有用于对支撑上盘(31)进行限位的磁吸单元(56)。

3.根据权利要求2所述的一种石墨烯材料检测装置，其特征在于：所述的磁吸单元(56)包括设置在上端夹持板(47)的一侧、并位于支撑上盘(31)内部的传动滑杆(560)，且传动滑杆(560)滑动穿过对应的滑动块(40)与限位导板(32)，传动滑杆(560)的另一端设置有正负磁铁(561)，正负磁铁(561)的负极端设置有从动滑杆(562)，滑动块(40)与限位导板(32)上开设有供传动滑杆(560)和从动滑杆(562)移动的水平通槽(563)，支撑上盘(31)内设置有与从动滑杆(562)的位置相对应的弧形槽板(564)，弧形槽板(564)上端滑动设置有与正负磁铁(561)的负极相吸的正磁铁(565)，正磁铁(565)支撑圆环(30)外侧设置有与弧形滑槽相对应的限位槽板(566)，限位槽板(566)上滑动设置有穿过支撑圆环(30)和支撑上盘(31)并与正磁铁(565)相吸的负磁铁(567)。

4.根据权利要求3所述的一种石墨烯材料检测装置，还包括设置在支撑上盘(31)内部的横向移动单元(6)，其特征在于：所述的横向移动单元(6)包括设置在限位导板(32)上且远离磁吸单元(56)一端的固定条框(60)，固定条框(60)内穿设有伺服气缸一(61)，伺服气缸一(61)的输出端设置有穿过限位导板(32)与对应的滑动块(40)相连接的从动板(62)，对应的限位导板(32)开设有供从动板(62)移动的条形通槽。

5.一种石墨烯材料检测方法，使用如权利要求1-4任意一项所述的一种石墨烯材料检测装置，其特征在于，检测方法包括以下步骤：

S1：将待检测的石墨烯材料从支撑上盘(31)的上方向下插入至夹持机构(4)内，然后通过夹持机构(4)分别对石墨烯材料的上下两端进行夹持固定；然后通过转动扭转圆杆二(45)固定石墨烯材料，然后通过启动驱动电机(50)带动转动检测机构(5)对石墨烯材料进行扭转测试；

S2：当完成对石墨烯材料两端的固定后，启动驱动电机(50)，能够使转动检测机构(5)带动上侧的夹持机构(4)以及石墨烯材料的上端进行转动，从而实现对石墨烯材料的扭转检测；

S3：当需要对石墨烯材料进行拉伸检测时，还能通过对拉伸检测机构(7)增加重量以带动下侧的夹持机构(4)以及石墨烯材料的下端向下移动，从而实现了对石墨烯材料的拉伸检测，且通过对拉伸检测机构(7)增加重量还能使下侧的夹持机构(4)带动石墨烯材料的下端向上移动，从而起到对石墨烯材料进行挤压检测的作用，而通过控制对拉伸检测机构(7)增加的重量，可以记录石墨烯材料受到不同程度的力时所产生的数据。