CN218511687U - 一种可变压强型厚度测试装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种可变压强型厚度测试装置，包括框架、可移动滑板、螺纹杆以及电机，所述框架至少包括下平台、上平台以及支撑上平台的支撑结构，所述可移动滑板设置在上平台与下平台之间并与下平台平行，所述螺纹杆设置在上平台与下平台之间并穿过可移动滑板，所述电机用于驱动可移动滑板上下移动；所述下平台的顶部和可移动滑板的底部设有挡板，待测试件放置在两个挡板之间，可移动滑板与其上的挡板之间安装有压力传感器；所述上平台的底部设有位移传感器，用于检测上平台与可移动滑板之间的距离。本实用新型能够对不同压强下的试件进行厚度测量，从而获得更加全面的测量数据，尤其适用于软质材料的厚度测量。

Description

一种可变压强型厚度测试装置

技术领域

本实用新型涉及物理量测量技术领域，特别涉及一种可变压强型厚度测试装置。

背景技术

厚度是材料物理性能的一项重要指标。在软质材料（毡/毯）导热系数（热阻）等物理性能测试时，其厚度的确定往往对最终的测试结果产生较大影响。如何确定毡类材料的厚度，不同的产品标准中往往有不同的要求，多采用专门的测量装置，以获取在特定压强条件下的测量结果。此类设备多为专用，测量精度往往难以满足特殊条件下的要求。

关于厚度的测量，目前所采用设备主要有三种：钢直尺（或卷尺）、游标卡尺、千分尺、针形厚度计等测量设备：

钢直尺（卷尺）测量厚度简单方便，但是只能沿试样的边缘取点，无法测量试样中部的厚度，这样测量得出的数据代表性不强，且因钢直尺的精度限制，测量误差较大。对于软质材料，厚度均匀性较差，测试时需要施加特定的压力，使用钢直尺（卷尺）测量就无法满足这项要求，测量精度也不高。

游标卡尺、千分尺测试精度高，而且可对测试区域施加压力，但仅有测量爪和试样接触的部分能施加压力，施加的压力无法度量，不可控，这会增大测量误差。而且测量时也只能沿试样的边缘进行。

针形厚度计可在试样的整个表面测量，且可使用压板的重量对测量区域施加特定的压强。但是针形厚度计的不足也很明显：测量精度不高，一般只能精确到毫米，无法满足更高精度的测量要求。对于厚度不均匀的材料，压板无法保持水平状态，造成误差。

可见，应用现有技术对材料（尤其是软质材料）进行厚度测量时，测量过程繁琐且所得数据误差较差。

实用新型内容

本实用新型提供了一种可变压强型厚度测试装置，其优点是能够对不同压强下的试件进行厚度测量，从而获得更加全面的测量数据，尤其适用于软质材料的厚度测量。

本实用新型的上述目的是通过以下技术方案实现的，一种可变压强型厚度测试装置，包括框架、可移动滑板、螺纹杆以及电机，所述框架至少包括下平台、上平台以及支撑上平台的支撑结构，所述可移动滑板设置在上平台与下平台之间并与下平台平行，所述螺纹杆设置在上平台与下平台之间并穿过可移动滑板，所述电机用于驱动可移动滑板上下移动；

所述下平台的顶部和可移动滑板的底部设有挡板，待测试件放置在两个挡板之间，可移动滑板与其上的挡板之间安装有压力传感器；所述上平台的底部设有位移传感器，用于检测上平台与可移动滑板之间的距离。

本实用新型进一步设置为，支撑上平台的支撑结构为钢桁架结构。

本实用新型进一步设置为，所述电机为贯穿式丝杆步进电机，所述螺纹杆穿过所述电机，所述电机固定在可移动滑板上。

本实用新型进一步设置为，所述螺纹杆设置有四组且对称设置与可移动平台的四角处。

本实用新型进一步设置为，所述压力传感器设置有多组且对称设置在可移动滑板与其上的挡板之间。

本实用新型进一步设置为，所述位移传感器设置有多组且对称设置在上平台的底部。

本实用新型进一步设置为，还包括数字显示模块，用于显示压力传感器和位移传感器的检测数据。

本实用新型进一步设置为，还包括控制模块，包括按钮或触摸屏，用于输出控制信号对电机进行控制。

综上所述，本实用新型的有益效果有：

1．本实用新型通过对试件进行平整压紧后通过位移传感器测量厚度，可以获得更加准确可靠的数据，此外通过可移动滑板对试件的挤压，并通过压力传感器检测压力数据，从而获得试件在不同压强条件下的厚度数据，获得更加全面的厚度数据，适用于软质和硬质材料厚度的测量，尤其是在对软质材料进行测量时，可以有效减小测量误差；

2．本实用新型试件放置在下平台和可移动滑板之间，可移动滑板的行程大，适用于不规则尺寸材料厚度的测量。

附图说明

图1是本实用新型的技术路线示意图；

图2是本实用新型的整体结构示意图；

图3是本实用新型测量厚度时的流程示意图。

图中，1、框架；2、位移传感器；3、可移动滑板；4、电机；5、螺纹杆；6、压力传感器；7、挡板；8、试件。

具体实施方式

下面结合附图详细说明本实用新型的具体实施方式。

实施例：一种可变压强型厚度测试装置，用于对试件进行厚度测量，其研制过程的技术路线如图1所示。

如图2，本实用新型实施例中的可变压强型厚度测试装置，包括框架、可移动滑板、螺纹杆以及电机，所述框架至少包括下平台、上平台以及支撑上平台的支撑结构，支撑上平台的支撑结构为钢桁架结构，采用型钢或不锈钢材料焊接而成。所述可移动滑板设置在上平台与下平台之间并与下平台平行，所述螺纹杆设置在上平台与下平台之间并穿过可移动滑板，在可移动滑板上设置有供螺纹杆穿过的孔。

所述电机用于驱动可移动滑板上下移动，所述电机为贯穿式丝杆步进电机，所述螺纹杆穿过所述电机，所述电机固定在可移动滑板上，贯穿式丝杆步进电机通电工作时，其内的丝杆（即本实用新型中的螺纹杆）与电机发生线性的相对移动，因此电机工作时，螺纹杆保持静止，电机带动可移动滑板上下移动。

所述螺纹杆设置有四组且对称设置与可移动平台的四角处，对应的，电机也设有四组，四组电机同步工作，保证可移动的滑板保持在水平状态。

所述下平台的顶部和可移动滑板的底部设有挡板，待测试件放置在两个挡板之间，试件放入后，首先控制可移动滑板下移将试件压平，以提高测量精度。所述上平台的底部设有位移传感器，用于检测上平台与可移动滑板之间的距离，本实用新型实施例中，位移传感器选择激光测距位移传感器，其通过激光进行测距，不需要与被测物件接触。位移传感器检测出与可移动滑板之间的距离，通过换算即可得到被测试件的厚度值。

所述位移传感器设置有多组且对称设置在上平台的底部，通过多组位移传感器获得多个数据再进行统计整理，有利于提高数据精度。

可移动滑板与其上的挡板之间安装有压力传感器，压力传感器可以检测处试件对可移动滑板的压力，通过面积换算可以得出试件上的压强，通过调整试件所受压力，可以得到试件在不同压力情况下的厚度。所述压力传感器设置有多组且对称设置在可移动滑板与其上的挡板之间。通过多组压力传感器获得多个数据再进行统计整理，有利于提高数据精度

本实用新型实施例还包括数字显示模块和控制模块，其中，数字显示模块为一个显示屏，用于显示压力传感器和位移传感器的检测数据；控制模块包括按钮或触摸屏，用于输出控制信号对电机进行控制。显示模块和控制模块可集成在一起。测试人员测试时，可以通过控制模块控制电机的动作，然后在显示模块记录下检测数据，使用更加方便。

测试时，当试件上部刚接触可移动滑板时，压力传感器会产生数值变化，此时可以通过数字显示模块对压力值进行调零，此时作为初始压力值。同样的，针对位移传感器，可通过空系统移动时，将可移动滑板移动至最下部，与下部的下平台直接进行接触，此时校准位移传感器的零点。位移传感器的精度可通过厚度标准量块进行计量和校准。

使用本实用新型对一种典型的试件厚度进行测量，其主要流程如图3所示。

以上所述的仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型创造构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。

Claims (8)

1.一种可变压强型厚度测试装置，其特征在于，包括框架、可移动滑板、螺纹杆以及电机，所述框架至少包括下平台、上平台以及支撑上平台的支撑结构，所述可移动滑板设置在上平台与下平台之间并与下平台平行，所述螺纹杆设置在上平台与下平台之间并穿过可移动滑板，所述电机用于驱动可移动滑板上下移动；

所述下平台的顶部和可移动滑板的底部设有挡板，待测试件放置在两个挡板之间，可移动滑板与其上的挡板之间安装有压力传感器；所述上平台的底部设有位移传感器，用于检测上平台与可移动滑板之间的距离。

2.根据权利要求1所述的可变压强型厚度测试装置，其特征在于，支撑上平台的支撑结构为钢桁架结构。

3.根据权利要求2所述的可变压强型厚度测试装置，其特征在于，所述电机为贯穿式丝杆步进电机，所述螺纹杆穿过所述电机，所述电机固定在可移动滑板上。

4.根据权利要求3所述的可变压强型厚度测试装置，其特征在于，所述螺纹杆设置有四组且对称设置与可移动平台的四角处。

5.根据权利要求4所述的可变压强型厚度测试装置，其特征在于，所述压力传感器设置有多组且对称设置在可移动滑板与其上的挡板之间。

6.根据权利要求5所述的可变压强型厚度测试装置，其特征在于，所述位移传感器设置有多组且对称设置在上平台的底部。

7.根据权利要求6所述的可变压强型厚度测试装置，其特征在于，还包括数字显示模块，用于显示压力传感器和位移传感器的检测数据。

8.根据权利要求7所述的可变压强型厚度测试装置，其特征在于，还包括控制模块，包括按钮或触摸屏，用于输出控制信号对电机进行控制。

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