一种四端点接触式金属材料电阻率测量工装制造技术

本申请公开了一种四端点接触式金属材料电阻率测量工装。该工装包括固定基座、绝缘板、四个支撑架和四个试样接触件；支撑架的下部通过滑动连接件与固定基座连接，使得支撑架能够沿固定基座的长度方向移动；四个试样接触件，分别通过调节件一一对应安装于四个支撑架的框架内；试样接触件采用导电材料，调节件用于调节并锁定试样接触件在竖直方向上的位置，使得在测量时试样接触件与试样保持良好接触；测量时仅需将制备好的试样放置在工装的绝缘板上，调节试样接触件的高度，可快速稳定地对低电阻金属材料试样实现夹持，对应接线至直流低电阻测量仪后，即可实现低电阻金属材料电阻率测量。测量。测量。

【技术实现步骤摘要】
一种四端点接触式金属材料电阻率测量工装


[0001]本申请涉及一种用于电阻率测试的工装，具体涉及一种四端点接触式金属材料电阻率测量工装。

技术介绍

[0002]电阻率是用来表征金属材料电阻特性的物理量，与材料的形状、尺寸等因素无关，是材料本身的物理特性。在温度一定的情况下，电阻率ρ可通过公式计算得出。目前国内金属材料电阻率的测试标准中要求对于电阻值较低的材料(如《GB/T 351
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2019金属材料电阻率测量方法》要求电阻值不大于10Ω，《GB/T 6146
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2010精密电阻合金电阻率测试方法》要求不大于100Ω等)进行电阻率测量时要采用双臂电桥，测量时需有四个测量端点，其原理是开尔文四线检测(Kelvin Four
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terminal sensing)，也被称为四端子检测、四线检测或四点探针法，具体是使用单独的对载电流和电压检测电极，利用分离的电流和电压电极，消除了布线和探针接触电阻的阻抗。相比传统的两端检测(伏安法)，开尔文四线检测能够进行更精确的测量。
[0003]上述标准中仅对测量原理和方法提出了要求，对于设备工装没有明确规定，因此设计一种稳定、快捷的试样夹持装置对金属材料电阻率测量来说非常重要。
[0004]专利文献CN 201716329U公开了一种用于金属试样电阻率测量的试样架，其为两端点的测量装置，不适用于低电阻材料的测量，同时专利中所述的夹持刀固定于绝缘板上，限制了试样的测量长度，不利于不同长度试样的测量。
[0005]专利文献CN 206132855 U公开了一种金属材料电阻率检测装置，其适用于细丝金属导线，主要提供了一种固定金属丝的测量工装，改善细丝测量过程的固定方式，同时采用电阻率仪设备配置的夹具夹持试样两端，为两端点接触式装置。
[0006]专利文献CN 212341317 U公开了一种电阻测量仪样品夹持装置，采用下压的方式与试样进行接触，配置了两个接触压块(即仅有两个接触端点)，压块与试样接触面积较大，不满足标准对于点接触或线接触的要求。
[0007]专利文献CN 201421478 Y公开了一种矩形片样的电阻率测量装置，采用的是四端点测量模式，四个接触点相互垂直的置于矩形四条边上，不能满足测量标准中要求的电流端和电压端相互平行的要求，其主要适用于矩形片材试样的测量，而无法适用于条形、棒状或丝材的测量。
[0008]市场上常见的低电阻测量仪(如YD2512型直流低电阻测量仪)提供的试样夹持装置也多为V形夹持，无法保证测量电压端、电流端平行，对参与到公式计算的试样测量长度L无法准确测量。
[0009]综上，现有工装多采用的两端点测量方式，接触端点也不满足标准中要求的点接触或线接触的要求；现有技术测量过程中固定了测量端点，对于有特殊长度试样无法实现夹持；没有对于条形、棒状或丝材试样四端点测量的相关工装。

技术实现思路

[0010]为此，本申请提供一种四端点接触式金属材料电阻率测量工装，以解决现有技术无法对条形、棒状或丝材试样按照标准进行四端点测量的问题。
[0011]为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：
[0012]一种四端点接触式金属材料电阻率测量工装，其特征在于，包括：
[0013]固定基座；
[0014]绝缘板，平铺固定于所述固定基座的上表面，用于放置试样；
[0015]四个支撑架，沿所述固定基座的长度方向依次布置，其中，中间两个支撑架作为电压端，左右两端的支撑架作为电流端；所述支撑架的下部通过滑动连接件与所述固定基座连接，使得支撑架能够沿固定基座的长度方向移动；
[0016]四个试样接触件，分别通过调节件一一对应安装于所述四个支撑架的框架内，使得四个试样接触件位于同一竖直平面内；所述调节件用于调节并锁定试样接触件在竖直方向上的位置，使得在测量时试样接触件与试样保持良好接触；所述试样接触件采用导电材料。
[0017]可选地，所述固定基座的前端面和后端面开设有条形凹槽，所述滑动连接件的内侧设置有与所述条形凹槽相适配的凸起，以实现支撑架与固定基座的滑动连接。
[0018]可选地，所述滑动连接件有两组；记四个支撑架从左至右依次为第一支撑架、第二支撑架、第三支撑架和第四支撑架，则所述第一支撑架和第二支撑架通过一组滑动连接件固定连接，第三支撑架和第四支撑架通过另一组滑动连接件固定连接。
[0019]可选地，所述支撑架包括上板、下板、两根导向柱和至少一组弹簧；所述导向柱的上部与所述上板固定连接，导向柱贯穿所述下板后与所述滑动连接件固定连接；弹簧的上端与所述上板固定连接，弹簧的下端与所述下板固定连接；所述试样接触件与下板的下表面固定连接。
[0020]可选地，所述调节件为可调节螺栓，所述可调节螺栓自上而下贯穿所述上板后抵接于下板的上表面，其中，上板开设的贯通孔与所述可调节螺栓螺纹配合，所述下板的上表面设置有限位盲孔，与上板开设的贯通孔在竖直方向上对应，通过旋拧可调节螺栓并在所述弹簧的配合作用下能够实现调节并锁定试样接触件在竖直方向上的位置。
[0021]可选地，所述导向柱的上端形成台阶轴，用于支撑并通过第一紧固螺母锁紧所述上板；所述导向柱的下端通过第二紧固螺母与所述滑动连接件固定连接。
[0022]可选地，所述绝缘板的前端面或固定基座与绝缘板相接处的前端面，沿长度方向设置有刻度尺。
[0023]可选地，同一侧相邻的电压端与电流端间的距离至少为试样截面周长的1.5倍。
[0024]可选地，所述试样接触件的形状满足与试样线接触或点接触。
[0025]可选地，所述滑动连接件的前端面和/或后端面设置有紧定螺丝，所述紧定螺丝穿过滑动连接件能够顶紧所述条形凹槽。
[0026]相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：
[0027]本申请采用了四个支撑架沿固定基座的长度方向依次布置，其中，中间两个支撑架作为电压端，左右两端的支撑架作为电流端；支撑架的下部通过滑动连接件与固定基座连接，使得支撑架能够沿固定基座的长度方向移动；四个试样接触件，分别通过调节件一一
对应安装于四个支撑架的框架内；试样接触件以及调节件均采用导电材料，调节件用于调节并锁定试样接触件在竖直方向上的位置，使得在测量时试样接触件与试样保持良好接触；测量时仅需将制备好的试样放置在工装的绝缘板上，调节试样接触件的高度，可快速稳定地对低电阻金属材料试样实现夹持，对应接线至直流低电阻测量仪后，即可实现低电阻金属材料电阻率测量；测量时四个试样接触件在同一直线上，支撑架可根据试样长度进行位置的调整，方便不同长度试样的测量。
附图说明
[0028]为了更直观地说明现有技术以及本申请，下面给出示例性的附图。应当理解，附图中所示的具体形状、构造，通常不应视为实现本申请时的限定条件；例如，本领域技术人员基于本申请揭示的技术构思和示例性的附图，有能力对某些单元(部件)的增/减/归属划分、具体形状、位置关系、连接方式本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种四端点接触式金属材料电阻率测量工装，其特征在于，包括：固定基座；绝缘板，平铺固定于所述固定基座的上表面，用于放置试样；四个支撑架，沿所述固定基座的长度方向依次布置，其中，中间两个支撑架作为电压端，左右两端的支撑架作为电流端；所述支撑架的下部通过滑动连接件与所述固定基座连接，使得支撑架能够沿固定基座的长度方向移动；四个试样接触件，分别通过调节件一一对应安装于所述四个支撑架的框架内，使得四个试样接触件位于同一竖直平面内；所述调节件用于调节并锁定试样接触件在竖直方向上的位置，使得在测量时试样接触件与试样保持良好接触；所述试样接触件采用导电材料。2.根据权利要求1所述的四端点接触式金属材料电阻率测量工装，其特征在于，所述固定基座的前端面和后端面开设有条形凹槽，所述滑动连接件的内侧设置有与所述条形凹槽相适配的凸起，以实现支撑架与固定基座的滑动连接。3.根据权利要求2所述的四端点接触式金属材料电阻率测量工装，其特征在于，所述滑动连接件有两组；记四个支撑架从左至右依次为第一支撑架、第二支撑架、第三支撑架和第四支撑架，则所述第一支撑架和第二支撑架通过一组滑动连接件固定连接，第三支撑架和第四支撑架通过另一组滑动连接件固定连接。4.根据权利要求1所述的四端点接触式金属材料电阻率测量工装，其特征在于，所述支撑架包括上板、下板、两根导向柱和至少一组弹簧；所述导向柱的上部与所述上板固定连接，导向柱贯穿所述下板后与所述滑动连接件固定连接...

【专利技术属性】
技术研发人员：王卫丽，吴梦丹，杨佳丽，张鸿通，李丽敏，
申请(专利权)人：北京北冶功能材料有限公司，
类型：新型
国别省市：