CN211122251U - 一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种测量装置，具体是一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备。一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备，包括支撑架，在支撑架上部具有固定台，固定台的中部具有一孔洞，孔洞内放置有重锤；所述支撑架上固定有固定钳，所述固定钳包括钳柄和钳头，所述钳柄和钳头上均固定有弹簧，钳头前端的底部设置固定罩，所述固定罩的长度大于重锤的长度；在支撑架的底部设置有固定夹具，所述固定夹具包括连接杆和夹头，在固定夹具上方的支撑架上固定有声控照相机。该设备能够及时夹住重锤，避免重锤对测试材料进行二次冲击，影响试验结果。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量装置，具体是一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备。
背景技术
材料冲击试验是一种动态力学试验，它是将具有一定形状和尺寸的试样，在冲击载荷作用下折断，以测定其冲击力和材料韧性的一种试验方法。落锤式冲击试验是常用的一种试验方法，将已知重量的重锤从已知高度垂直下落，冲击试样，测定试验材料的耐冲击性能。薄膜材料在电子信息领域的应用越来越广泛，应用在电子元件中的薄膜常常伴随着高温差、高电磁场、高应力等情况，这对薄膜的机械强度、稳定性和可靠性等提出了较高要求。这些性能的影响都与冲击加载引起的高应变率和高应力效应。现有技术中的落锤式冲击试验设备，大都存在着重锤下落后不能及时固定，造成二次冲击的问题，同时还存在着对薄膜材料测量不够精准、测量结果不易保存等的问题。
实用新型内容
本实用新型所要解决的问题是克服现有技术的不足，提供一种落锤式冲击试验设备，该设备能够及时夹住重锤，避免重锤对测试材料进行二次冲击，影响试验结果。
为解决上述问题，本实用新型采用的技术方案是：一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备，包括支撑架，在支撑架上部具有固定台，固定台的中部具有一孔洞，孔洞内放置有重锤；所述支撑架上固定有固定钳，所述固定钳包括钳柄和钳头，所述钳柄和钳头上均固定有弹簧，钳头前端的底部设置固定罩，所述固定罩的长度大于重锤的长度；在支撑架的底部设置有固定夹具，所述固定夹具包括连接杆和夹头，在固定夹具上方的支撑架上固定有声控照相机。
优选的，所述固定钳在不使用的状态时，钳柄处的弹簧处于拉伸状态，而钳头处的弹簧处于自然回缩状态。
优选的，所述固定罩靠近重锤的一侧设置有护垫。
优选的，所述固定夹具设置在支撑架的左右两侧。
优选的，所述连接杆包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆固定在支撑架上，第一连接杆通过螺纹与第二连接杆连接。
优选的，在固定夹具的夹头内侧设置有护垫。
优选的，在重锤的下方贴敷有压电传感器。
优选的，在固定夹具的夹头上固定有位移传感器。
本实用新型的使用方法为：重锤穿孔固定台的孔洞，底部被支撑架上的固定钳夹住，支撑架底部的固定夹具上固定好薄膜检测试样，握住固定钳的钳柄，使其完全闭合，则钳头处大大张开，重锤自固定钳的护罩中自由落下，由于固定钳的钳头大大张开，并不会对重锤造成摩擦。当听到重锤冲击到薄膜检测试样的声音时，松开被握紧的钳柄使其张开，则钳头处闭合可以紧紧夹住重锤，避免重锤二次冲击薄膜检测试样，影响检测结果。同时，当重锤冲击薄膜检测试样发出的声音引发声控照相机拍摄薄膜检测试样被冲击后的状态图片。为了精准的测量薄膜检测试样遭受的冲击，还可以在重锤的下方贴敷压电传感器，适时的将冲击的力量转化为电信号记录下来，同时可以在固定夹具的夹头上或者是薄膜检测试样的底部中心处设置位移传感器，以测试其具体发生的位移量。测试结束后，取下薄膜检测试样在显微镜下进行观察即可。
本实用新型的有益效果在于：
1、固定钳包括护罩，且护罩的长度大于重锤的长度，重锤可以包括多个，质量不同且均已标定。调节固定钳在支撑架上的位置，为了计算方便，可以在支撑架上标记刻度，固定钳的护罩长度能够使重锤还未下降时，护罩能够夹持住重锤的底部而重锤下降冲击接触到薄膜检测试样时，护罩能够夹持住重锤的顶部，重锤的底端采用平面结构且在边缘进行圆角化处理。
2、声控照相机可以在重锤落下发出声音时及时拍摄，保存薄膜检测试样的状态。
3、固定夹具包括连接杆和夹头，连接杆包括第一连接杆和第二连接杆，第一连接杆和第二连接杆通过螺纹连接，可以根据薄膜检测试样的大小来调整固定夹具与支撑架之间的距离。
4、在固定夹具的夹头内侧和固定罩靠近重锤的一侧设置有护垫，可以避免划伤薄膜检测试样和重锤。
5、压电传感器和位移传感器的存在可以更精确的测量薄膜检测试样在微观状态下发生的变化。
附图说明
图1是该实用新型的结构示意图；
图2是该实用新型中固定钳的俯视结构示意图；
图3是该实用新型中连接杆的具体结构示意图。
其中附图标记如下：
1、支撑架；2、固定台；3、孔洞；4、重锤；5、固定钳；51、钳柄；52、钳头；53、弹簧；54、固定罩；6、固定夹具；61、连接杆；62、夹头；611、第一连接杆；612、第二连接杆；7、声控照相机；8、护垫；9、压电传感器；10、位移传感器。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述：
一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备，包括支撑架1，在支撑架1上部具有固定台2，固定台2的中部具有一孔洞3，孔洞3内放置有重锤4；所述支撑架1上固定有固定钳5，所述固定钳5包括钳柄51和钳头52，所述钳柄51和钳头52上均固定有弹簧53，钳头52前端的底部设置固定罩54，所述固定罩54的长度大于重锤4的长度；在支撑架1的底部设置有固定夹具6，所述固定夹具6包括连接杆61和夹头62，在固定夹具6上方的支撑架1上固定有声控照相机7。
固定钳5在不使用的状态时，钳柄51处的弹簧53处于拉伸状态，而钳头52处的弹簧53处于自然回缩状态，固定罩54靠近重锤4的一侧设置有护垫8。
固定夹具6设置在支撑架1的左右两侧，连接杆61包括第一连接杆611和第二连接杆 612，所述第一连接杆611固定在支撑架1上，第一连接杆611通过螺纹与第二连接杆612连接，在固定夹具6的夹头62内侧设置有护垫8。
在重锤4的下方贴敷有压电传感器9。
在固定夹具6的夹头62上固定有位移传感器10。
本实用新型的使用方法为：重锤4穿孔固定台2的孔洞3，底部被支撑架1上的固定钳5 夹住，支撑架1底部的固定夹具6上固定好薄膜检测试样，握住固定钳5的钳柄51，使其完全闭合，则钳头52处大大张开，重锤4自固定钳5的护罩中自由落下，由于固定钳5的钳头52大大张开，并不会对重锤4造成摩擦。当听到重锤4冲击到薄膜检测试样的声音时，松开被握紧的钳柄51使其张开，则钳头52处闭合可以紧紧夹住重锤4，避免重锤4二次冲击薄膜检测试样，影响检测结果。同时，当重锤4冲击薄膜检测试样发出的声音引发声控照相机 7拍摄薄膜检测试样被冲击后的状态图片。为了精准的测量薄膜检测试样遭受的冲击，还可以在重锤4的下方贴敷压电传感器9，适时的将冲击的力量转化为电信号记录下来，同时可以在固定夹具6的夹头62上或者是薄膜检测试样的底部中心处设置位移传感器10，以测试其具体发生的位移量。测试结束后，取下薄膜检测试样在显微镜下进行观察即可。
本实用新型的有益效果在于：(1)固定钳5包括护罩，且护罩的长度大于重锤4的长度，重锤4可以包括多个，质量不同且均已标定。调节固定钳5在支撑架1上的位置，为了计算方便，可以在支撑架1上标记刻度，固定钳5的护罩长度能够使重锤4还未下降时，护罩能够夹持住重锤4的底部而重锤4下降冲击接触到薄膜检测试样时，护罩能够夹持住重锤4的顶部，重锤4的底端采用平面结构且在边缘进行圆角化处理。(2)声控照相机7可以在重锤4落下发出声音时及时拍摄，保存薄膜检测试样的状态。(3)固定夹具6包括连接杆61和夹头62，连接杆61包括第一连接杆611和第二连接杆612，第一连接杆611和第二连接杆612 通过螺纹连接，可以根据薄膜检测试样的大小来调整固定夹具6与支撑架1之间的距离。(4) 在固定夹具6的夹头62内侧和固定罩54靠近重锤4的一侧设置有护垫8，可以避免划伤薄膜检测试样和重锤4。(5)压电传感器9和位移传感器10的存在可以更精确的测量薄膜检测试样在微观状态下发生的变化。
在实用新型中，当在重锤4底部贴敷压电传感器9和在固定夹具6的夹头62或薄膜检测试样的底部贴敷位移传感器10时，必然会连接有电线等部件，为避免影响重锤4对薄膜试样的冲击，电线必然要长于压电传感器9和位移传感器10的运动路径长度。且压电传感器9的重量需要进行标定，以提高测量的精确性。
以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非是对本实用新型作其它形式的限制。任何熟悉本专业的技术人员可能利用上述揭示的技术内容加以变更或改型为等同变化的等效实施例。但是凡是未脱离本实用新型技术方案内容，依据本实用新型的构造及工作原理对以上实施例所作的任何简单修改、等同变化与改型，仍属于本实用新型技术方案的保护范围。
Claims (8)
1.一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备，包括支撑架，其特征在于：在支撑架上部具有固定台，固定台的中部具有一孔洞，孔洞内放置有重锤；所述支撑架上固定有固定钳，所述固定钳包括钳柄和钳头，所述钳柄和钳头上均固定有弹簧，钳头前端的底部设置固定罩，所述固定罩的长度大于重锤的长度；在支撑架的底部设置有固定夹具，所述固定夹具包括连接杆和夹头，在固定夹具上方的支撑架上固定有声控照相机。
2.根据权利要求1所述的一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备，其特征在于：所述固定钳在不使用的状态时，钳柄处的弹簧处于拉伸状态，而钳头处的弹簧处于自然回缩状态。
3.根据权利要求2所述的一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备，其特征在于：所述固定罩靠近重锤的一侧设置有护垫。
4.根据权利要求3所述的一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备，其特征在于：所述固定夹具设置在支撑架的左右两侧。
5.根据权利要求4所述的一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备，其特征在于：所述连接杆包括第一连接杆和第二连接杆，所述第一连接杆固定在支撑架上，第一连接杆通过螺纹与第二连接杆连接。
6.根据权利要求5所述的一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备，其特征在于：在固定夹具的夹头内侧设置有护垫。
7.根据权利要求1或6所述的一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备，其特征在于：在重锤的下方贴敷有压电传感器。
8.根据权利要求7所述的一种用于测量薄膜冲击力学性能的落锤式试验设备，其特征在于：在固定夹具的夹头上固定有位移传感器。
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| CN114646540A (zh) * | 2022-05-19 | 2022-06-21 | 徐州宏武纳米科技有限公司 | 一种纳米材料拉扭强度测试装置及其使用方法 |
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