一种电热形状记忆合金弹簧性能测试系统技术方案

本发明专利技术公开了一种电热形状记忆合金弹簧性能测试系统，包括基座和设于基座上的测试装置、待测电热形状记忆合金弹簧、控制处理器；所述测试装置包括测试筒和位于该测试筒两侧的第一滑动机构和第二滑动机构；在第二滑动机构上还设有测力计。通过控制器对位于测试筒内的待测电热形状记忆合金弹簧通电加热后，待测电热形状记忆合金弹簧在形变的过程中，能够推动活塞运动，从而通过顶杆对第一滑动机构施加作用力和/或第二滑动机构上的测力计施加作用力。本发明专利技术能够测试待测电热形状记忆合金弹簧的多种机械性能，并且操作方便。

【技术实现步骤摘要】
一种电热形状记忆合金弹簧性能测试系统
本专利技术涉及形状记忆合金
，具体涉及一种电热形状记忆合金弹簧性能测试系统。
技术介绍
形状记忆合金(SMA)是一种新型智能材料，其在相对较低的温度下会发生机械形状的变化，并保持其形状，然后在较高温度时恢复到初始形状。由于该形状记忆效，形状记忆合金在微型机器人、汽车、自动调节装置、航空航天、家用电器和日用品等领域得到了广泛的应用。待测电热形状记忆合金弹簧是一种新型的形状记忆合金弹簧。待测电热形状记忆合金弹簧是通过对螺旋缠绕在形状记忆合金丝外侧的漆包线通电产生焦耳热从而激活形状记忆合金的形状记忆效应，使待测电热形状记忆合金弹簧恢复到初始形状，由此产生输出位移或回复力。相比传统的形状记忆合金弹簧需要通过例如电热丝等加热部件对空气等流体加热，并通过热对流的方式实现对形状记忆合金的加热，两者的加热方式不同并且结构也不同，因此，现有的用于测试形状记忆合金弹簧的装置无法用于待测电热形状记忆合金弹簧的测试。同时，现有形状记忆合金弹簧测试装置能够测试的参数较少、测试项目较为单一以及测试过程无法实现自动测量。因此，有必要设计一种新的测试装置，以测试待测电热形状记忆合金弹簧的热机械性能。
技术实现思路
针对现有技术存在的上述不足，本专利技术的目的在于解决现有的测试装置无法用于测量电热形状记忆合金，提供一种电热形状记忆合金弹簧性能测试系统，能够测试待测电热形状记忆合金弹簧的多种性能，并且操作方便。为了解决上述技术问题，本专利技术采用如下技术方案：>一种电热形状记忆合金弹簧性能测试系统，包括基座和设于基座上的测试装置、待测电热形状记忆合金弹簧、控制处理器；所述测试装置包括测试筒和位于该测试筒两侧的第一滑动机构和第二滑动机构；所述测试筒、第一滑动机构和第二滑动机构沿基座长度方向设置；在第二滑动机构上还设有测力计；所述测试筒固定在基座上，在测试筒上设有热电偶，该热电偶的感应端伸入测试筒内，且该热电偶与控制处理器相连，以将检测到的温度信号传递给控制处理器；所述待测电热形状记忆合金弹簧位于测试筒内，其轴向与测试筒的轴向一致；在测试筒的一侧设有两通孔，待测电热形状记忆合金弹簧的电热丝的两端分别从两通孔伸出，并与控制处理器相连，通过控制处理能够对待测电热形状记忆合金弹簧的电热丝进行加热；所述测试筒的两端分别设有活塞，所述活塞将测试筒封闭，并与测试筒滑动配合相连；所述测试筒一端的活塞通过顶杆与第一滑动机构抵接，另一端的活塞通过顶杆与第二滑动机构上的测力计抵接，所述测力计与控制处理器相连，以将检测到的压力信号传递给控制处理器；在第一滑动机构和第二滑动机构的同一侧的对应位置分别设有容栅传感器的动栅和定栅，该容栅传感器也与控制处理器相连，以将检测到的距离信号传递给控制处理器；通过控制器对位于测试筒内的待测电热形状记忆合金弹簧通电加热后，待测电热形状记忆合金弹簧在形变的过程中，能够推动活塞运动，从而通过顶杆对第一滑动机构施加作用力和/或第二滑动机构上的测力计施加作用力。通过设置测试筒、第一滑动机构和第二滑动机构，在第一滑动机构和第二滑动机构的同一侧的对应位置分别设有容栅传感器的动栅和定栅；在第二滑动机构上还设有测力计，所述第一滑动机构和第二滑动机构上的测力计分别通过一顶杆与所述活塞相连；这样，通过测试筒、第一滑动机构和第二滑动机构能够测得待测电热形状记忆合金弹簧的温度与力的关系、温度与位移的关系、温度-力-位移的关系以及进行自动循环测量试验，并可通过上述数据获得待测电热形状记忆合金弹簧的刚度系数，实现了待测电热形状记忆合金弹簧的多种机械性能的测试，操作简单并且测试准确。进一步，所述第一滑动机构包括滑轨和滑块；在滑块和滑轨上还设有用于固定滑块的锁紧装置。这样，容栅传感器的动栅能够随着滑块的移动而移动，从而实现对位移的测量。进一步，所述锁紧装置为贯穿滑块的锁紧螺栓，在滑块上开有贯穿滑块的螺纹孔，所述锁紧螺栓的一端深入该螺纹孔内并与螺纹孔螺纹配合相连，该锁紧螺栓穿过滑块后能够与滑轨抵紧，这样，能够将滑块固定，此时，不再测量位移，可测试温度与力之间的关系。进一步，所述第二滑动机构包括沿基座长度方向设置的导轨、传动丝杆和滑台，在传动丝杆上配合设有丝杆螺母；在传动丝杆远离测试筒的一端的基座上安装有驱动电机，该驱动电机的电机轴通过联轴器与传动丝杆相连，并能带动传动丝杆同步转动；所述滑台与导轨滑动配合相连，并与丝杆螺母固定连接；所述测力计安装于该滑台上；所述驱动电机也与控制处理器相连。这样，通过驱动电机带动传动丝杆运动从而带动丝杆螺母运动，实现与丝杆螺母相连的测力计的位置的变动，便于测试温度-力-位移的关系，并且能够确保测试结果准确，无需人工操作，控制简便。进一步，所述电机为带编码器的步进电机，使控制更加精确。进一步，所述测试筒的两活塞上分别设有定位凸台，这样，待测电热形状记忆合金弹簧放入测试筒内后，其两端能够通过活塞上的定位凸台进行定位，便于放置待测电热形状记忆合金弹簧并且能够使待测电热形状记忆合金弹簧沿其轴向运动。所述活塞上套设有密封圈，这样，测试筒的密封性能更好，测试结果更准确。进一步，所述顶杆靠近活塞的一端扩大形成抵接台，所述抵接台与活塞相抵接。这样，待测电热形状记忆合金弹簧发生形变时，活塞和抵接台能够准确的将形变传递到检测仪器上。进一步，还包括一循环冷却装置，在测试筒的另一侧开有供循环油进出的进油口和出油口，所述循环冷却装置的出油口和进油口对应与测试筒的进油口和出油口相连通；在循环冷却装置和测试筒内均填充有冷却油液。这样，通过循环冷却装置能够使待测电热形状记忆合金弹簧快速冷却，便于进行下一次实验。进一步，所述控制处理器还具有显示屏，用于显示处理后的数据信息，这样，方便读取处理后的结果。与现有技术相比，本专利技术具有如下优点：通过设置测试筒、第一滑动机构和第二滑动机构，在第一滑动机构和第二滑动机构的同一侧的对应位置分别设有容栅传感器的动栅和定栅；在第二滑动机构上还设有测力计，所述第一滑动机构和第二滑动机构上的测力计分别通过一顶杆与所述活塞相连；这样，通过测试筒、第一滑动机构和第二滑动机构能够测得待测电热形状记忆合金弹簧的温度与力的关系、温度与位移的关系、温度-力-位移的关系以及进行自动循环测量试验，并可通过上述数据获得待测电热形状记忆合金弹簧的刚度系数，实现了待测电热形状记忆合金弹簧的多种机械性能的测试，操作简单并且测试准确。附图说明图1为本专利技术一种电热形状记忆合金弹簧性能测试系统的示意图。图2为图1中测试筒的剖视图。图3为图1中测试筒的控制原理图。图中：基座1、测试筒21、热电偶211、进油口212、出油口213、活塞214、顶杆215、定位凸台216、密封圈217、滑轨221、滑块222、动栅223、锁紧装置224、测力计231、定栅232、传动丝杆233、驱动电机234、滑台235、导轨236、控制处理器3、待测电热形状记忆合金弹簧4。具体实施方本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种电热形状记忆合金弹簧性能测试系统，其特征在于，包括基座和设于基座上的测试装置、待测电热形状记忆合金弹簧、控制处理器；/n所述测试装置包括测试筒和位于该测试筒两侧的第一滑动机构和第二滑动机构；所述测试筒、第一滑动机构和第二滑动机构沿基座长度方向设置；在第二滑动机构上还设有测力计；/n所述测试筒固定在基座上，在测试筒上设有热电偶，该热电偶的感应端伸入测试筒内，且该热电偶与控制处理器相连，以将检测到的温度信号传递给控制处理器；所述待测电热形状记忆合金弹簧位于测试筒内，其轴向与测试筒的轴向一致；在测试筒的一侧设有两通孔，待测电热形状记忆合金弹簧的电热丝的两端分别从两通孔伸出，并与控制处理器相连，通过控制处理能够对待测电热形状记忆合金弹簧的电热丝进行加热；所述测试筒的两端分别设有活塞，所述活塞将测试筒封闭，并与测试筒滑动配合相连；所述测试筒一端的活塞通过顶杆与第一滑动机构抵接，另一端的活塞通过顶杆与第二滑动机构上的测力计抵接，所述测力计与控制处理器相连，以将检测到的压力信号传递给控制处理器；在第一滑动机构和第二滑动机构的同一侧的对应位置分别设有容栅传感器的动栅和定栅，该容栅传感器也与控制处理器相连，以将检测到的距离信号传递给控制处理器；/n通过控制器对位于测试筒内的待测电热形状记忆合金弹簧通电加热后，待测电热形状记忆合金弹簧在形变的过程中，能够推动活塞运动，从而通过顶杆对第一滑动机构施加作用力和/或第二滑动机构上的测力计施加作用力。/n...

【技术特征摘要】
1.一种电热形状记忆合金弹簧性能测试系统，其特征在于，包括基座和设于基座上的测试装置、待测电热形状记忆合金弹簧、控制处理器；
所述测试装置包括测试筒和位于该测试筒两侧的第一滑动机构和第二滑动机构；所述测试筒、第一滑动机构和第二滑动机构沿基座长度方向设置；在第二滑动机构上还设有测力计；
所述测试筒固定在基座上，在测试筒上设有热电偶，该热电偶的感应端伸入测试筒内，且该热电偶与控制处理器相连，以将检测到的温度信号传递给控制处理器；所述待测电热形状记忆合金弹簧位于测试筒内，其轴向与测试筒的轴向一致；在测试筒的一侧设有两通孔，待测电热形状记忆合金弹簧的电热丝的两端分别从两通孔伸出，并与控制处理器相连，通过控制处理能够对待测电热形状记忆合金弹簧的电热丝进行加热；所述测试筒的两端分别设有活塞，所述活塞将测试筒封闭，并与测试筒滑动配合相连；所述测试筒一端的活塞通过顶杆与第一滑动机构抵接，另一端的活塞通过顶杆与第二滑动机构上的测力计抵接，所述测力计与控制处理器相连，以将检测到的压力信号传递给控制处理器；在第一滑动机构和第二滑动机构的同一侧的对应位置分别设有容栅传感器的动栅和定栅，该容栅传感器也与控制处理器相连，以将检测到的距离信号传递给控制处理器；
通过控制器对位于测试筒内的待测电热形状记忆合金弹簧通电加热后，待测电热形状记忆合金弹簧在形变的过程中，能够推动活塞运动，从而通过顶杆对第一滑动机构施加作用力和/或第二滑动机构上的测力计施加作用力。


2.根据权利要求1所述的电热形状记忆合金弹簧性能测试系统，其特征在于，所述第一滑动机构包括滑轨和滑块；在滑块和滑轨上还设有用于固定滑块的锁紧装置。


3.根据权利要求2所述的...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄金，陈文剑，熊洋，
申请(专利权)人：重庆理工大学，
类型：发明
国别省市：重庆;50