專利名稱：一種測量冰與物體間粘附力的裝置及其測試方法
一種測量冰與物體間粘附力的裝置及其測試方法一、所屬領(lǐng)域本發(fā)明涉及一種測量冰與物體間粘附力的裝置及測試方法，屬于力學(xué)測量儀器領(lǐng)域。
二、現(xiàn)有技術(shù)測量冰與物體間的粘附力是研究飛機(jī)防冰、飛機(jī)除冰、電線防冰等技術(shù)領(lǐng)域的重要環(huán)節(jié)。目前通常采用探針原子力顯微鏡(AFM)、測力計(jì)等儀器測量物體間的粘附力。但是，探針原子力顯微鏡測試對象的選擇有很大的局限性，而且當(dāng)冰與物體間的粘附力較大時(shí)，容易損壞測量探針。使用現(xiàn)有測力計(jì)測量冰與物體間的粘附力，難以控制進(jìn)給速度，因此沖擊較大，當(dāng)以較小進(jìn)給速度測量冰與物體間粘附力時(shí)，由于耗時(shí)較長，冰晶在測量的過程中易融化。

發(fā)明內(nèi)容
針對上述缺陷，本發(fā)明提供了一種測量冰與物體間粘附力的裝置及其測試方法。本發(fā)明解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案是參見圖1，一種測量冰與物體間粘附力的裝置，包括冷卻裝置、測力裝置和進(jìn)給驅(qū)動裝置；所述冷卻裝置包括放置固定冰1與待測樣品2的樣品托盤3和升降臺4，通過升降臺調(diào)節(jié)螺桿5可以調(diào)節(jié)升降臺4的高度，冷卻裝置和升降臺調(diào)節(jié)螺桿5置于冷卻箱6中；測量探頭7通過推桿8與測力計(jì)9連接組成測力裝置；測力裝置安裝固定在測力計(jì)托盤10上，測力計(jì)托盤10固定在直線工作臺11上， 減速電機(jī)13通過聯(lián)軸器12與直線工作臺11連接組成進(jìn)給驅(qū)動裝置。一種上述測量冰與物體間粘附力的裝置的測試方法，其特征在于通過如下步驟實(shí)現(xiàn)步驟1 將冰1與待測樣品2放置并固定在樣品托盤3上，樣品托盤3固定在升降臺4上；步驟2 將步驟1固定連接好的升降臺4連同放置并固定在樣品托盤3上的冰1與待測樣品2置入冷卻箱6中，通過升降臺調(diào)節(jié)螺桿5將升降臺4調(diào)節(jié)至與測量探頭7平齊的高度，再將冷卻箱6內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)至測量溫度；步驟3 將由測量探頭7、推桿8和測力計(jì)9連接組成的測力裝置安裝固定在與直線工作臺11固定連接的測力計(jì)托盤10上，控制調(diào)節(jié)通過聯(lián)軸器12與直線工作臺11連接的減速電機(jī)13，進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)給速度；步驟4 測量探頭7伸入冷卻箱6中觸及粘附在待測樣品2上的冰1，通過測力計(jì) 9測量冰1與待測樣品2間的粘附力。本發(fā)明的有益效果是粘附在待測樣品上的冰置于冷卻箱中，在測量粘附力的過程中可保持恒溫環(huán)境；通過控制調(diào)節(jié)與直線工作臺連接的減速電機(jī)來調(diào)節(jié)進(jìn)給速度，進(jìn)給速度平穩(wěn)，沖擊較小，粘附力測量結(jié)果更準(zhǔn)確。四

圖1用本發(fā)明提出的測量冰與物體間粘附力的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖中，1-冰，2-待測樣品，3-樣品托盤，4-升降臺，5-升降臺調(diào)節(jié)螺桿，6-冷卻箱， 7-測量探頭，8-推桿，9-測力計(jì)，10-測力計(jì)托盤，11-直線工作臺，12-聯(lián)軸器，13-減速電機(jī)。
五具體實(shí)施例方式具體實(shí)施例1 本實(shí)施例提供了一種測量冰與硅片粘附力的裝置，參見圖1，包括冷卻裝置、測力裝置和進(jìn)給驅(qū)動裝置。冷卻裝置包括放置固定冰1與硅片的樣品托盤3和升降臺4，通過升降臺調(diào)節(jié)螺桿5可以調(diào)節(jié)升降臺4的高度；測量探頭7通過推桿8與測力計(jì)9連接組成測力裝置；測力裝置安裝固定在測力計(jì)托盤10上，測力計(jì)托盤10固定在直線工作臺11上，減速電機(jī)13通過聯(lián)軸器12與直線工作臺11連接組成進(jìn)給驅(qū)動裝置。使用本實(shí)施例中測量冰與物體間粘附力的裝置的測試方法，包括如下步驟步驟1 將冰1與硅片放置并固定在樣品托盤3上，樣品托盤3固定在升降臺4 上，；步驟2 將步驟1固定連接好的升降臺4連同放置并固定在樣品托盤3上的冰1與硅片置入冷卻箱6中，通過升降臺調(diào)節(jié)螺桿5將升降臺4調(diào)節(jié)至與測量探頭7平齊的高度， 再將冷卻箱6內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)至-10°C ；步驟3 將由測量探頭7、推桿8和測力計(jì)9連接組成的測力裝置安裝固定在與直線工作臺11固定連接的測力計(jì)托盤10上，控制調(diào)節(jié)通過聯(lián)軸器12與直線工作臺11連接的減速電機(jī)13，進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)給速度；步驟4 測量探頭7伸入冷卻箱6中觸及粘附在硅片上的冰1，通過測力計(jì)9測量冰1與硅片間的粘附力為10N。具體實(shí)施例2:本發(fā)明提供了一種測量冰與鋁片間粘附力的裝置，參見圖1，包括冷卻裝置、測力裝置和進(jìn)給驅(qū)動裝置。冷卻裝置包括放置固定冰1與鋁片的樣品托盤3和升降臺4，通過升降臺調(diào)節(jié)螺桿5可以調(diào)節(jié)升降臺4的高度；測量探頭7通過推桿8與測力計(jì)9連接組成測力裝置；測力裝置安裝固定在測力計(jì)托盤10上，測力計(jì)托盤10固定在直線工作臺11上，減速電機(jī)13通過聯(lián)軸器12與直線工作臺11連接組成進(jìn)給驅(qū)動裝置。使用本實(shí)施例中測量冰與物體間粘附力的裝置的測試方法，包括如下步驟步驟1 將冰1與鋁片放置并固定在樣品托盤3上，樣品托盤3固定在升降臺4上；步驟2 將步驟1固定連接好的升降臺4連同放置并固定在樣品托盤3上的冰1與鋁片置入冷卻箱6中，通過升降臺調(diào)節(jié)螺桿5將升降臺4調(diào)節(jié)至與測量探頭7平齊的高度， 再將冷卻箱6內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)至-20°C ；步驟3 將由測量探頭7、推桿8和測力計(jì)9連接組成的測力裝置安裝固定在與直線工作臺11固定連接的測力計(jì)托盤10上，控制調(diào)節(jié)通過聯(lián)軸器12與直線工作臺11連接的減速電機(jī)13，進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)給速度；步驟4 測量探頭7伸入冷卻箱6中觸及粘附在鋁片上的冰1，通過測力計(jì)9測量冰1與鋁片間的粘附力15N。
權(quán)利要求
1.一種測量冰與物體間粘附力的裝置，其特征在于包括冷卻裝置、測力裝置和進(jìn)給驅(qū)動裝置；所述冷卻裝置包括放置固定冰(1)與待測樣品O)的樣品托盤C3)和升降臺 G)，通過升降臺調(diào)節(jié)螺桿( 可以調(diào)節(jié)升降臺(4)的高度，冷卻裝置和升降臺調(diào)節(jié)螺桿(5) 置于冷卻箱(6)中；測量探頭(7)通過推桿(8)與測力計(jì)(9)連接組成測力裝置；測力裝置安裝固定在測力計(jì)托盤(10)上，測力計(jì)托盤(10)固定在直線工作臺(11)上，減速電機(jī) (13)通過聯(lián)軸器(1 與直線工作臺(11)連接組成進(jìn)給驅(qū)動裝置。
2.一種使用如權(quán)利要求1所述的裝置進(jìn)行冰與物體間粘附力測試的方法，其特征在于，包括如下步驟步驟1 將冰(1)與待測樣品( 放置并固定在樣品托盤C3)上，樣品托盤(3)固定在升降臺(4)上；步驟2 將步驟1固定連接好的升降臺(4)連同放置并固定在樣品托盤C3)上的冰(1) 與待測樣品( 置入冷卻箱(6)中，通過升降臺調(diào)節(jié)螺桿( 將升降臺(4)調(diào)節(jié)至與測量探頭(7)平齊的高度，再將冷卻箱(6)內(nèi)的溫度調(diào)節(jié)至測量溫度；步驟3 將由測量探頭(7)、推桿(8)和測力計(jì)(9)連接組成的測力裝置安裝固定在與直線工作臺(11)固定連接的測力計(jì)托盤(10)上，控制調(diào)節(jié)通過聯(lián)軸器(12)與直線工作臺 (11)連接的減速電機(jī)(13)，進(jìn)而調(diào)節(jié)進(jìn)給速度；步驟4 測量探頭(7)伸入冷卻箱(6)中觸及粘附在待測樣品(2)上的冰(1)，通過測力計(jì)(9)測量冰(1)與待測樣品(2)間的粘附力。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種測量冰與物體間粘附力的裝置及測試方法，屬于力學(xué)測量儀器領(lǐng)域。本發(fā)明包括冷卻裝置、測力裝置和進(jìn)給驅(qū)動裝置，測量探頭伸入冷卻箱中觸及粘附在待測樣品上的冰，通過測力計(jì)測量冰與待測樣品間的粘附力。在工作過程中，粘附在待測樣品上的冰置于冷卻箱中，在測量粘附力的過程中可保持恒溫環(huán)境；通過控制調(diào)節(jié)與直線工作臺連接的減速電機(jī)來調(diào)節(jié)進(jìn)給速度，進(jìn)給速度平穩(wěn)，沖擊較小，粘附力測量結(jié)果更準(zhǔn)確。
文檔編號G01N19/04GK102262048SQ20111010048
公開日2011年11月30日 申請日期2011年4月21日 優(yōu)先權(quán)日2011年4月21日
發(fā)明者何洋, 姜澄宇, 張峰, 曹小寶, 田夢君, 胡培軍, 苑偉政, 陳俊 申請人:西北工業(yè)大學(xué)