【技术实现步骤摘要】
本技术属于元器件测试检测，更具体地，涉及一种测试多层压电致动器负载下位移输出的改进装置。
技术介绍
1、多层压电陶瓷致动器是基于压电陶瓷的电致应变效应，由压电陶瓷与金属内电极交替堆叠而成，可以实现电场控制下的高精度位移和应力输出。该微纳致动器具有控制精度高（~nm）、响应速度快（~μs）、输出力大（~30mpa）、线性好、抗电磁干扰等优势，在航空航天光学、半导体制造、生命医疗、汽车零部件等领域有着广泛的用处。
2、输出力和负载下的位移输出是多层压电致动器的关键核心参数；压电驱动器的输出力定义为：当加载一个负载使得驱动器完全不能输出位移即为最大输出力，即需要一个具有无限刚度的负载，但无限刚度的负载并不存在。目前常用的测试输出力的方法为：在未加负载下给压电驱动器输入电压，然后不断增加负载使驱动器的行程回到未加电压时的长度，该负载即为驱动器的最大输出力。
3、关于此参数的测试，国外有相关报道（j. phys. d: appl. phys. 43 (2010)365401，j. am. ceram. soc., 97 [9] 2842–2849 (2014)，journalof the europeanceramic society 37 (2017) 2039–2046），但是采用标样压电致动器施加负载，结构负载，造价高昂。国内的两个专利（zl202111151824.5, zl202111154753.4），涉及此参数测试的装置，但是平台仅设置2个lvdt位移传感器，装置整体的稳定性较差、调整较费时，在测量时
技术实现思路
1、针对相关技术的缺陷，本技术的目的在于提供一种测试多层压电致动器负载下位移输出的改进装置，旨在解决位移传感器测量数据误差较大，测试平台稳定性和可操作性不高的问题。
2、为实现上述目的，本技术提供了一种测试多层压电致动器负载下位移输出的改进装置，包括：螺纹管杆、预紧手轮、平台盖板、支撑管柱、蓄力弹簧、上滑平台、调整垫块、中滑平台、位移传感器、锁紧机构17、被测驱动器、下滑平台、压力传感器、平台底板和吊拉轴滚珠；
3、所述支撑管柱和吊拉轴滚珠的两端分别设置在所述平台盖板和平台底板内，所述支撑管柱用于在所述平台盖板和平台底板之间进行支撑；
4、所述上滑平台、中滑平台和下滑平台依次从上至下嵌套在所述吊拉轴滚珠上，均沿着所述吊拉轴滚珠上下滑移；
5、所述螺纹管杆的顶端设置所述预紧手轮，所述平台盖板的中心螺旋配合所述螺纹管杆，所述螺纹管杆下端与所述上滑平台的上平面之间设置所述蓄力弹簧；
6、所述上滑平台的下平面中心与所述中滑平台的上平面中心之间设置所述调整垫块，所述调整垫块用于调控所述蓄力弹簧的预紧初始力；
7、所述中滑平台为上下端面是等边三角形的三棱柱，每一个侧面均设置一个所述锁紧机构，所述锁紧机构用于与所述中滑平台配合，分别可拆卸地紧固三个所述位移传感器；
8、所述中滑平台的下平面中心与所述下滑平台的上平面中心之间紧贴着所述被测驱动器的上下两端面，所述下滑平台的上平面抵着所述位移传感器的触头，所述下滑平台和所述平台底板之间紧贴设置所述压力传感器；
9、所述预紧手轮用于调节所述螺纹管杆的进深长度，从而调整所述被测驱动器的负载大小；所述被测驱动器加载设定电场值，所述压力传感器用于测量所述被测驱动器在负载下的输出力，所述位移传感器用于测量所述被测驱动器在负载下的位移。
10、可选的，所述平台底板的底部侧边设置垫片凹槽，所述平台底板的底部中心为镂空结构；
11、所述垫片凹槽处嵌入底板垫片，所述底板垫片用于增大所述改进装置底部的摩擦力。
12、可选的，所述改进装置还包括第一吊拉光轴、拉杆垫圈和拉杆螺母，所述平台底板上还设置吊杆底通孔、吊杆底凹台孔和滚珠底凹台孔，所述平台盖板上还设置吊杆盖通孔、吊杆盖凹台孔和滚珠盖凹台孔；
13、所述吊拉轴滚珠中空，所述第一吊拉光轴贯穿所述吊拉轴滚珠；所述吊拉轴滚珠的上下两端头分别与所述滚珠盖凹台孔和滚珠底凹台孔相配合；
14、所述第一吊拉光轴的上下两端外螺纹分别穿越所述吊杆盖通孔和所述吊杆底通孔，并且上下两端外螺纹分别由所述拉杆垫圈和拉杆螺母紧固在所述吊杆盖凹台孔和吊杆底凹台孔之中。
15、可选的，所述平台底板上还设置撑杆底通孔、撑杆底凹台孔和撑管底凹台孔，所述平台盖板上还设置撑杆盖通孔、撑杆盖凹台孔和撑管盖凹台孔；
16、所述支撑管柱中空，其中贯穿第二吊拉光轴；所述支撑管柱的上下两端头分别与所述撑管盖凹台孔和撑管底凹台孔相配合；
17、所述第二吊拉光轴的上下两端外螺纹分别穿越所述撑杆盖通孔和所述撑杆底通孔，并且上下两端外螺纹分别由所述拉杆垫圈和拉杆螺母紧固在所述撑杆盖凹台孔和撑杆底凹台孔之中。
18、可选的，所述平台盖板上还设置盖板套孔；螺纹套管由套管基圆和套管基面构成，所述螺纹套管的肩部凸出，其上端面为所述套管基面；
19、所述螺纹套管的内侧设置套管内螺纹，外侧设置套管外螺纹，所述套管内螺纹内配合所述螺纹管杆，所述套管外螺纹配合套管螺母；
20、所述套管螺母的内侧设置套母内螺纹，所述套管螺母的肩部凸出，其上端面为套母基面；所述套母内螺纹与所述套管外螺纹相配合，所述套母基面紧贴着所述平台盖板的下平面；
21、所述套管基圆与所述盖板套孔相配合，所述套管基面紧贴着所述平台盖板上平面。
22、可选的，所述改进装置还包括导向轴座、导向轴滚珠、上轴承座、推力轴承和下轴承座；
23、所述螺纹管杆上设置管杆方头、管杆外螺纹、管杆导孔和管杆端面所述管杆方头上配置所述预紧手轮，所述管杆外螺纹与所述套管内螺纹相配合，所述管杆端面抵着所述上轴承座，所述管杆导孔与导向轴滚珠外缘滑动配合；
24、所述导向轴座上设置有导座支轴、导座轴柱和导座支盘；所述导座轴柱与导向轴滚珠在所述管杆导孔中滑动配合；所述导座支轴位于所述上滑平台中心，所述导座支盘上托着所述蓄力弹簧的下端面，所述蓄力弹簧的上端面抵着所述下轴承座，所述下轴承座与所述上轴承座之间设置所述推力轴承。
25、可选的，所述上滑平台为发射状，包括三个分支；所述上滑平台在中心位置设置上平台芯孔，在三个分支上设置上平台滑孔，分支之间设置上平台凹弧；平台芯板设有第二凸台；
26、所述中滑平台的侧面设置中平台半圆槽，所述中平台半圆槽的两侧分别设置锁紧定孔和锁紧扣孔，用于放置所述锁紧机构；所述中滑平台的三个顶角设置中平台滑孔；
27、所述下滑平台为上下端面是等边三角形的三棱柱，所述下滑平台的三个顶角出设置下平台滑孔；
28、所述上平台凹弧为所述位移传感器的上方留出空间；所述上平台滑孔、中平台滑孔和下平台滑孔内过盈配合有钢套外圈，所述本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种测试多层压电致动器负载下位移输出的改进装置，其特征在于，包括：螺纹管杆（1）、预紧手轮（3）、平台盖板（5）、支撑管柱（6）、蓄力弹簧（12）、上滑平台（13）、调整垫块（14）、中滑平台（15）、位移传感器（16）、锁紧机构（17）、被测驱动器（18）、下滑平台（19）、压力传感器（20）、平台底板（22）和吊拉轴滚珠（27）；
2.如权利要求1所述的改进装置，其特征在于，所述平台底板（22）的底部侧边设置垫片凹槽（221），所述平台底板（22）的底部中心为镂空结构（229）；
3.如权利要求2所述的改进装置，其特征在于，所述改进装置还包括第一吊拉光轴（26）、拉杆垫圈（28）和拉杆螺母（29），所述平台底板（22）上还设置吊杆底通孔（226）、吊杆底凹台孔（227）和滚珠底凹台孔（228），所述平台盖板（5）上设置吊杆盖通孔（506）、吊杆盖凹台孔（507）和滚珠盖凹台孔（508）；
4.如权利要求3所述的改进装置，其特征在于，所述平台底板（22）上还设置撑杆底通孔（223）、撑杆底凹台孔（224）和撑管底凹台孔（225），所述平台
5.如权利要求2所述的改进装置，其特征在于，所述平台盖板（5）上还设置盖板套孔（502）；螺纹套管（2）由套管基圆（203）和套管基面（204）构成，所述螺纹套管（2）的肩部凸出，其上端面为所述套管基面（204）；
6.如权利要求5所述的改进装置，其特征在于，所述改进装置还包括导向轴座（7）、导向轴滚珠（8）、上轴承座（9）、推力轴承（10）和下轴承座（11）；
7.如权利要求6所述的改进装置，其特征在于，所述上滑平台（13）为发射状，包括三个分支；所述上滑平台（13）在中心位置设置上平台芯孔（133），在三个分支上设置上平台滑孔（132），分支之间设置上平台凹弧（131）；平台芯板（25）设有第二凸台(251)；
8.如权利要求7所述的改进装置，其特征在于，所述锁紧机构（17）包括锁紧镂空槽（70）、锁紧销孔（71）、锁紧扣槽（75）和锁紧半圆槽（76）；所述锁紧销孔（71）与所述锁紧定孔（156）之间由锁紧轴销（32）可摆转连接固定；
...【技术特征摘要】
1.一种测试多层压电致动器负载下位移输出的改进装置，其特征在于，包括：螺纹管杆（1）、预紧手轮（3）、平台盖板（5）、支撑管柱（6）、蓄力弹簧（12）、上滑平台（13）、调整垫块（14）、中滑平台（15）、位移传感器（16）、锁紧机构（17）、被测驱动器（18）、下滑平台（19）、压力传感器（20）、平台底板（22）和吊拉轴滚珠（27）；
2.如权利要求1所述的改进装置，其特征在于，所述平台底板（22）的底部侧边设置垫片凹槽（221），所述平台底板（22）的底部中心为镂空结构（229）；
3.如权利要求2所述的改进装置，其特征在于，所述改进装置还包括第一吊拉光轴（26）、拉杆垫圈（28）和拉杆螺母（29），所述平台底板（22）上还设置吊杆底通孔（226）、吊杆底凹台孔（227）和滚珠底凹台孔（228），所述平台盖板（5）上设置吊杆盖通孔（506）、吊杆盖凹台孔（507）和滚珠盖凹台孔（508）；
4.如权利要求3所述的改进装置，其特征在于，所述平台底板（22）上还设置撑杆底通孔（223）、撑杆底凹台孔（224）和撑管底凹台孔（225），所述平...
【专利技术属性】
技术研发人员：许皓洋，周佳骏，熊宇杰，范桂芬，吕文中，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：新型
国别省市：
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