CN219142889U - 一种用于微纳米几何量测量的阵列式测头 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种用于微纳米几何量测量的阵列式测头，包括底板、电路板、滑轨、传输插头、测量套组；底板上有多个开孔；开孔尺寸小于电路板尺寸；电路板固定连接在底板上；每个电路板中央固定连接有传输插头；滑轨呈直角螺旋状固定连接在电路板上；传输插头位于滑轨中心线上；测量套组包括测头、连接杆、传输插座；本装置可以多测头测量，提高测量效率的同时，在某个测头无法正常工作时，其他测头可替补工作，降低测量数据报废率；设置了滑轨可避免拆卸移位时对测头造成的功能性损伤，减少后续维护成本，并且调位更加灵活快捷。

Description

一种用于微纳米几何量测量的阵列式测头

技术领域

本实用新型涉及机械技术领域，尤其涉及一种用于微纳米几何量测量的阵列式测头。

背景技术

微纳米测量技术主要指微米和纳米尺度和精度的检测技术，与广义的测量技术相比，它具有被测量的尺度小以及以非接触测量手段为主等主要特点，常选用原子力显微镜进行测量工作，可在大气和液体环境下对各种材料和样品进行纳米区域的物理性质包括形貌进行探测；原子力显微镜工作原理为：使用弹性悬臂(对微弱力非常敏感)上的针尖在样品表面作光栅式扫描，针尖与被测样品之间的作用力与距离有依赖关系，在恒力模式下针尖与样品之间作用力恒定，根据针尖上下运动的轨迹即可得到样品几何量相关信息，达到测量的目的。

现有技术公开的用于微纳米几何量测量的装置，大多数仅包含一个测头，在测量过程中需要悬臂频繁移动，一方面测量时间长，另一方面当测头在使用过程中损坏时，会导致测量数据作废重新来过，整体测量效率低；少部分多测头的测量装置，在检测不同尺寸的样品工件时需要拆卸测头调整位置，在拆卸过程中可能会对测头及悬臂造成功能性损伤，影响后续测量结果。

因此，本领域技术人员致力于开发一种用于微纳米几何量测量的阵列式测头，旨在解决现有技术中的微纳米几何量测量的测头在测量样品过程中存在的缺陷问题。

实用新型内容

鉴于现有技术的上述缺陷，本实验新型所要解决的技术问题是现有技术中多数微纳米技术的测量装置都是使用单测头，测量效率低，测头损坏数据会报废；少部分多测头装置，需要拆卸测头调整位置，拆卸过程中易对测头及悬臂造成功能性损伤，影响测量数据的缺陷问题。

为实现上述目的，本实用新型提供了一种用于微纳米几何量测量的阵列式测头，包括底板、电路板、滑轨、传输插头、测量套组；所述底板上有多个开孔；所述开孔尺寸小于电路板尺寸；所述电路板固定连接在底板上；每个所述电路板中央固定连接有传输插头；所述滑轨呈直角螺旋状固定连接在电路板上；所述传输插头位于滑轨中心线上；所述测量套组包括测头、连接杆、传输插座；装置使用时，所述测量套组可根据测量样品的尺寸在在滑轨上滑动调整位置，达到不同的测量需求；

进一步地，所述电路板后侧焊接排针，排针从底板开孔处露出，通过导线与后续的信号接收装置相连；所述电路板与传输插头通过内部线路相连传输数据；

进一步地，所述滑轨上方与电路板固定连接，下方开口宽度与测量套组中连接杆截面直径一致；所述滑轨与连接杆贴合，连接杆可带动测量套组在滑轨上滑动；滑轨的起点处可根据测量需求，随时增加或减少测量套组数量；

进一步地，所述传输插头的尺寸与测量套组中传输插座插孔尺寸吻合；所述传输插头插入传输插座后，传输插座可保持稳定不滑动；

进一步地，所处测头位于测量套组的最下方，与连接杆下端连接；所述连接杆上端与传输插座相连；所述传输插座位于测量套组的最上方，中间有圆柱形插孔，尺寸与传输插头吻合；所述传输插座与传输插头接触时可将测量信号由测量套组传输至电路板；装置使用时，所述测量套组通过传输插头固定位置、传输测量数据；需要调整测头位置时，将测量套组与传输插头拔出分离，沿滑轨移动至目标位置即可；

进一步地，测量数据的相关信号传输顺序为测头、连接杆、传输插座、传输插孔、电路板、后续其他数据接收装置；

进一步地，所述电路板排列方式及数量最少为2乘2阵列式排列；

进一步地，所述测量套组数量最少为两组；

进一步地，所述传输插头数量与电路板数量一致；

进一步地，所述固定连接为焊接、粘接、一体成型；

在本实用新型具体的实施方式中，所述电路板排列方式及数量为3乘3阵列式排列；

在本实用新型具体的实施方式中，所述测量套组数量为两组；

在本实用新型具体的实施方式中，所述传输插头数量为九个；

在本实用新型具体的实施方式中，所述固定连接为焊接；

采用以上方案，本实用新型公开的用于微纳米几何量测量的阵列式测头，具有以下技术效果：

1、本实用新型的用于微纳米几何量测量的阵列式测头，可根据不同样品的测量需求调整测头数量，多测头测量，更高效的进行光栅式扫描，当其中一个测头发生功能性损坏时，可调用其他测头继续完成测量工作，不会导致整个测量数据报废。

2、本实用新型的用于微纳米几何量测量的阵列式测头，无需频繁拆卸、安装测量套组，需要调整位置时，可拔出并在滑轨上滑动至目标位置即可；需要调整数量时，可在滑轨起点处增减测量套组；避免在拆卸、移位过程中对测头及其他构件造成功能性损伤。

综上所述，本实用新型的用于微纳米几何量测量的阵列式测头，可以多测头测量，提高测量效率的同时，在某个测头无法正常工作时，其他测头可替补工作，降低测量数据报废率；设置了滑轨可避免拆卸移位时对测头造成的功能性损伤，减少后续维护成本，并且调位更加灵活快捷。

以下将结合附图与具体实施方式对本实用新型的构思、具体结构及产生的技术效果作进一步说明，以充分地了解本实用新型的目的、特征和效果。

附图说明

图1是本实用新型用于微纳米几何量测量的阵列式测头中底板1、电路板2、滑轨3的相对位置关系示意图；

图2是移动过程中测量套组5与滑轨3、传输插头4的位置关系示意图；

图3是测量时测量套组5与滑轨3、传输插头4的位置关系示意图；

图4是底板1背面开孔位置示意图；

图5是测量套组5的立体结构示意图

图中，1、底板；2、电路板；3、滑轨；4、传输插头；5、测量套组；501、测头；502、连接杆；503、传输插座。

具体实施方式

以下参考说明书附图介绍本实用新型的优选实施方式，使其技术内容更加清楚和便于理解。本实用新型可以通过许多不同形式的实施方式来得以体现，本实用新型的保护范围并非仅限于文中提到的实施方式。

在附图中，结构相同的部件以相同数字标号表示，各处结构或功能相似的组件以相似数字标号表示。附图所示的每一组件的尺寸和厚度是任意示出的，本实用新型并没有限定每个组件的尺寸和厚度。为了使图示更清晰，附图中有些地方适当夸大了部件的厚度。

如图1-5所示，本实用新型用于微纳米几何量测量的阵列式测头，包括底板1、电路板2、滑轨3、传输插头4、测量套组5；所述底板1上有多个开孔；所述开孔尺寸小于电路板2尺寸；所述电路板2固定连接在底板1上；每个所述电路板2中央固定连接有传输插头4；所述滑轨3呈直角螺旋状固定连接在电路板1上；所述传输插头4位于滑轨3中心线上；所述测量套组5包括测头501、连接杆502、传输插座503；装置使用时，所述测量套组5可根据测量样品的尺寸在在滑轨3上滑动调整位置，达到不同的测量需求；

所述电路板2后侧焊接排针，排针从底板1开孔处露出，通过导线与后续的信号接收装置相连；所述电路板2与传输插头4通过内部线路相连传输数据；

所述滑轨3上方与电路板2固定连接，下方开口宽度与测量套组5中连接杆502截面直径一致；所述滑轨3与连接杆502贴合，连接杆502可带动测量套组5在滑轨3上滑动；滑轨3的起点处可根据测量需求，随时增加或减少测量套组5数量；

所述传输插头4的尺寸与测量套组5中传输插座503插孔尺寸吻合；所述传输插头4插入传输插座503后，传输插座503可保持稳定不滑动；

所处测头501位于测量套组5的最下方，与连接杆502下端连接；所述连接杆502上端与传输插座503相连；所述传输插座503位于测量套组5的最上方，中间有圆柱形插孔，尺寸与传输插头4吻合；所述传输插座503与传输插头4接触时可将测量信号由测量套组5传输至电路板2；装置使用时，所述测量套组5通过传输插头4固定位置、传输测量数据；需要调整测头501位置时，将测量套组5与传输插头4拔出分离，沿滑轨3移动至目标位置即可；

测量数据的相关信号传输顺序为测头501、连接杆502、传输插座503、传输插孔4、电路板2、后续其他数据接收装置；

本实施方式中，

所述电路板2排列方式及数量为3乘3阵列式排列；

所述测量套组5数量为两组；

所述传输插头4数量为九个；

所述固定连接为焊接；

使用时，将本实施方式的用于微纳米几何量测量的阵列式测头与弹性悬臂相连，此弹性悬臂为微弱力非常敏感，利用弹性悬臂的移动带动本装置对样品进行测量；根据被测样品相关特性，本次测量选用9块电路板，3乘3阵列式排列，然后确定所需测头套组的数量，本实施例选用的测量套组数量为两组，将测量套组从滑轨起点处滑入，滑动至目标位置并向上移动，将传输插座与传输插头插好固定，被测样品置于测头下方，准备工作完毕；

启动测量装置，本次选用轻敲模式(Tapping Mode)进行测量，弹性悬臂在其共振频率附近作受迫振动，振荡的多测头轻轻的敲击北侧样品表面，间断的和样品接触，此时测头尖端收集测量数据，数据信号通过连接杆、传输插座、传输插头至电路板，电路板将收集到的信号通过排针及导线传输至后续的信号接收、分析装置中，实时完成被测样品的数据采集；弹性悬臂移动调整测头的测量范围；一段时间后，测量工作结束；

如某个测头无法正常进行测量工作，则可在测量过程中更换弹性悬臂的移动路径，使其他测头代替损坏的测头完成样品的几何量测量；

如需更换测头或增减测头，将测头的传输插座与电路板传输插头分离后，可通过滑轨滑出或滑入测头实现更换、增减；

经实际使用，使用本实施方式的散养鸡用防逃逸语音驱赶装置，可以多测头测量，提高测量效率的同时，在某个测头无法正常工作时，其他测头可替补工作，降低测量数据报废率；设置了滑轨可避免拆卸移位时对测头造成的功能性损伤，减少后续维护成本，并且调位更加灵活快捷。

以上详细描述了本实用新型的较佳具体实施方式。应当理解，本领域的普通技术无需创造性劳动就可以根据本实用新型的构思做出诸多修改和变化。因此，凡本技术领域中技术人员依本实用新型的构思在现有技术的基础上通过逻辑分析、推理或者有限的实验可以得到的技术方案，皆应在由权利要求书所确定的保护范围内。

Claims (5)

1.一种用于微纳米几何量测量的阵列式测头，其特征在于，包括底板(1)、电路板(2)、滑轨(3)、传输插头(4)、测量套组(5)；所述底板(1)上有多个开孔；所述开孔尺寸小于电路板(2)尺寸；所述电路板(2)固定连接在底板(1)上；每个所述电路板(2)中央固定连接有传输插头(4)；所述滑轨(3)呈直角螺旋状固定连接在电路板(2)上；所述传输插头(4)位于滑轨(3)中心线上；所述测量套组(5)包括测头(501)、连接杆(502)、传输插座(503)；装置使用时，所述测量套组(5)可根据测量样品的尺寸在滑轨(3)上滑动调整位置，达到不同的测量需求。

2.如权利要求1所述用于微纳米几何量测量的阵列式测头，其特征在于，

所述电路板(2)后侧焊接排针，排针从底板(1)开孔处露出，通过导线与后续的信号接收装置相连；所述电路板(2)与传输插头(4)通过内部线路相连传输数据；

所述滑轨(3)上方与电路板(2)固定连接，下方开口宽度与测量套组(5)中连接杆(502)截面直径一致；所述滑轨(3)与连接杆(502)贴合，连接杆(502)可带动测量套组(5)在滑轨(3)上滑动；滑轨(3)的起点处可根据测量需求，随时增加或减少测量套组(5)数量；

所述传输插头(4)的尺寸与测量套组(5)中传输插座(503)插孔尺寸吻合；所述传输插头(4)插入传输插座(503)后，传输插座(503)可保持稳定不滑动；

所处测头(501)位于测量套组(5)的最下方，与连接杆(502)下端连接；所述连接杆(502)上端与传输插座(503)相连；所述传输插座(503)位于测量套组(5)的最上方，中间有圆柱形插孔，尺寸与传输插头(4)吻合；所述传输插座(503)与传输插头(4)接触时可将测量信号由测量套组(5)传输至电路板(2)；装置使用时，所述测量套组(5)通过传输插头(4)固定位置、传输测量数据；需要调整测头(501)位置时，将测量套组(5)与传输插头(4)拔出分离，沿滑轨(3)移动至目标位置即可。

3.如权利要求1所述用于微纳米几何量测量的阵列式测头，其特征在于，

测量数据的相关信号传输顺序为测头(501)、连接杆(502)、传输插座(503)、传输插头(4)、电路板(2)、后续其他数据接收装置。

4.如权利要求1所述用于微纳米几何量测量的阵列式测头，其特征在于，

所述电路板(2)排列方式及数量最少为2乘2阵列式排列；

所述测量套组(5)数量最少为两组；

所述传输插头(4)数量与电路板数量一致；

所述固定连接为焊接、粘接、一体成型。

5.如权利要求1所述用于微纳米几何量测量的阵列式测头，其特征在于，

所述电路板(2)排列方式及数量为3乘3阵列式排列；

所述测量套组(5)数量为两组；

所述传输插头(4)数量为九个；

所述固定连接为焊接。

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