專利名稱：掃描電鏡試樣動態(tài)擴展控制器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及掃描電鏡的單向拉伸試驗臺，配備“試樣動態(tài)疲勞控制制器”后，能對樣品進行雙向疲勞加載，開拓了精確、連續(xù)地觀察小試樣疲勞裂紋擴展的動態(tài)方法。
對疲勞裂紋的直接動態(tài)觀察，過去只能用光學顯微鏡，很難對裂尖小區(qū)域和微觀特征進行觀測。掃描電鏡目前僅有單向拉伸臺作為附件出售，據(jù)1983年、1987年國際疲勞雜志(Int·Jou·Fatigue)介紹，日本、西歐和美國少數(shù)國家的科研機構(gòu)，提出和開展了這方面的試驗研究，但未見到具體設(shè)備方面的報導。
本實用新型的目的是克服現(xiàn)有掃描電鏡不能對疲勞裂紋的直接動態(tài)觀察的缺點，增加一動態(tài)控制器，能使該機對樣品進行雙向疲勞加載，能連續(xù)地觀察小試樣疲勞裂紋擴展。
本實用新型的實施方案是這樣實現(xiàn)的，利用現(xiàn)有掃描電鏡拉伸臺機械部分和單向控制部分，增加一動態(tài)控制器，其動態(tài)控制電路，能按動態(tài)疲勞的指令，去控制原步進電機驅(qū)動電路；動態(tài)控制器其技術(shù)特征在于它由自動拉／壓給定器2、載荷給定器6、信號比較輸出器9、計數(shù)器10所組成；由自動拉／壓給定器2自動控制步進電機驅(qū)動電源反向，由載荷給定器6按不同應(yīng)力比調(diào)節(jié)試驗載荷上下值，給定的載荷信號與載荷反饋信號由比較輸出器9比較后，從報警器11取出控制信號，這個信號在自動拉／壓給定器2里，決定了步進電機驅(qū)動電路參考電源的正負方向，從而控制了步進電機的轉(zhuǎn)向。
現(xiàn)結(jié)合附圖詳細描述本實用新型實施例

圖1為步進電機數(shù)字電路方框圖圖2為動態(tài)控制電路原理圖圖3為動態(tài)控制電路各點波形圖圖中1、手動拉／壓給定器9、信號比較輸出器2、自動拉／壓給定器10、計數(shù)器3、拉／壓方向及速率給定器11、報警器4、電壓／頻率轉(zhuǎn)換器12、閥電壓5、步進電機電源控制器13、給定載荷反饋信號6、載荷給定器14、比較器輸出7、載荷測量器15、雙穩(wěn)輸出8、極限限制器16、步進電機信號IC1～3運算放大器TTL四與非門組成的比較器GT計數(shù)器10G1～3三極管D1～6二極管R1～25電阻C1～5電容W1～7可變電阻本實用新型是利用劍橋S－200型掃描電鏡拉伸臺機械部分和原單向控制部分，增加了一個動態(tài)控制器，擴大其使用范圍，能對樣品進行雙向疲勞加載，開拓了精確連續(xù)地觀察小試樣疲勞裂紋擴展的動態(tài)方法。
本實用新型的動態(tài)控制電路，能按動態(tài)疲勞的指令，去控制原步進電機驅(qū)動電路。方框圖見附圖1，圖中虛線內(nèi)為新增加的動態(tài)控制器部分，它由自動拉／壓給定器2、載荷給定器6、信號比較輸出器9、計數(shù)器10所組成；具體實施電路圖見圖2，其中的自動拉／壓給定器2，由IC1～2、CJ及其外圍元件R1～10、R12～16、C1～5、D1、D3～6，W1～5組成；載荷給定器6由IC3、R17～18、W6～7組成；信號比較輸出器9由G1～2、TTL及R19～25組成；由G3、R11～12、D2、GT組成計數(shù)器電路10。
1、動態(tài)控制電路功能(1)、給定試驗載荷按試驗要求，給出不同應(yīng)力比值r的載荷上下限。
(2)、自動拉／壓換向當試樣上的載荷達到給定值時，控制步進電機驅(qū)動電路反向，實現(xiàn)對樣品的拉壓動態(tài)疲勞力載。
(3)、計數(shù)電路累計總的疲勞循環(huán)數(shù)。
2、動態(tài)控制電路波形本實用新型的電路主要包括載荷給定、信號比較整形、積分反向及輸出平衡網(wǎng)絡(luò)。附圖3為控制器各點波形12為閥電壓，13為給定載荷反饋信號，14為比較器輸出，15為雙穩(wěn)輸出，16為步進電機信號。
本實用新型的實施例如下
利用劍橋S－200型掃描電鏡(SEM)拉伸臺機械部分和單向控制部分，增加本實用新型所提供的動態(tài)疲勞控制器，使步進電機自動換向，實現(xiàn)對試樣的動態(tài)疲勞試驗。
安裝“試樣動態(tài)疲勞控制器”的掃描電鏡拉伸臺，能進行小試樣疲勞試驗，為開展裂尖微觀特征為主的試驗研究，提供了一種嶄新的手段。
權(quán)利要求1.一種掃描電鏡試樣動態(tài)疲勞擴展控制器是利用現(xiàn)有的掃描電鏡拉伸臺機械部分和單向控制部分，增加一動態(tài)控制器，使其步進電機自動換向，實現(xiàn)對試樣的動態(tài)疲勞試驗，其特征在于它由自動拉/壓給定器2、載荷給定器6、信號比較輸出器9、計數(shù)器10所組成其中的自動拉/壓給定器2、由IC1～2、CJ及其外圍元件R1～10、R12～16、C1～5、D1、D3～6、W1～5組成；載荷給定器6由IC3、R17～18、W6～7組成；信號比較輸出器9由C1～2、TTL及R19～25組成；由G3、R11～12、D2、GT組成計數(shù)器電路10。
專利摘要掃描電鏡試樣動態(tài)疲勞擴展控制器是利用現(xiàn)有的掃描電鏡拉伸臺機械部分和單向控制部分、增加一動態(tài)控制器，使其步進電機自動換向，實現(xiàn)對試樣的動態(tài)疲勞試驗，動態(tài)控制器是由自動拉/壓給定器、載荷給定器、信號比較輸出器、計數(shù)器所組成，具有控制電路簡單、抗干擾性強、運行可靠等優(yōu)點。
文檔編號G01N27/00GK2085961SQ9022479
公開日1991年10月2日 申請日期1990年12月17日 優(yōu)先權(quán)日1990年12月17日
發(fā)明者穆恩生, 林吉忠, 胡義祥, 吳玉樹, 成兆銀, 王迪功, 王蜜, 申宏偉, 劉宗生, 郭靈彥 申請人:鐵道部科學研究院金屬及化學研究所