(19)国家知识产权局 (12)发明 专利申请 (10)申请公布号 (43)申请公布日 (21)申请 号 20221098947 7.1 (22)申请日 2022.08.17 (71)申请人 中国矿业大 学 （北京） 地址 100083 北京市海淀区学院路丁1 1号 (72)发明人 薛东杰　潘阮航　程建超　贾震　 崔传健　海那尔·吐尔逊哈力 　 曾令豪　潘际臣　王路军　任伟光　 (51)Int.Cl. G01D 21/02(2006.01) H02J 7/35(2006.01) H02S 40/44(2014.01) H02S 40/38(2014.01) (54)发明名称 一种基于石墨烯材料特性的应力应变测量 装置及测量方法 (57)摘要 本发明涉及技术领域， 具体涉及一种基于石 墨烯材料特性的应力应变测量装置及测量方法， 包括测量体， 所述测量体内部设置有测量空间； 所述测量体包括太阳能板、 蓄电池、 USB接口和石 墨烯超弹性复合材料， 所述石墨烯超弹性复合材 料顶部设置有太阳能板， 所述太阳能板顶部设置 有蓄电池， 所述 蓄电池顶部开 设有USB接口； 所述 测量空间包括应力表、 监测装置、 变形指针、 应变 表， 所述变形指针两侧设置有应力表和应变表， 所述变形指针上方设置有监测装置,与现有的应 力应变测量装置相比较， 本发明通过设计能够提 高应力应变测量装置的便捷性、 功能性以及实用 性。 权利要求书1页 说明书3页 附图2页 CN 115218965 A 2022.10.21 CN 115218965 A 1.一种基于石墨烯材料特性的应力应变测量装置及测量方法， 包括测量体， 其特征在 于： 所述测量体内部设置有测量空间； 所述测量体包括太阳能板、 蓄电池、 USB接口和石墨烯超弹性复合材料， 所述石墨烯超 弹性复合材料顶部设置有太阳能板， 所述太阳能板顶部设置有蓄电池， 所述蓄电池顶部开 设有USB接口， 所述蓄电池下 方且位于太阳能板底部设置有监测装置； 所述测量空间包括应力表、 监测装置、 变形指针和应变表， 所述变形指针两侧设置有应 力表和应 变表， 所述变形指针上 方设置有监测装置 。 2.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯材料特性的应力应变测量装置及测量方法， 其特征在于： 所述太阳能板与石墨烯超弹性复合材 料固定连接 。 3.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯材料特性的应力应变测量装置及测量方法， 其特征在于： 所述太阳能板与蓄电池固定连接 。 4.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯材料特性的应力应变测量装置及测量方法， 其特征在于： 所述变形指针与石墨烯超弹性复合材 料固定连接 。 5.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯材料特性的应力应变测量装置及测量方法， 其特征在于： 所述太阳能板与蓄电池电连接 。 6.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯材料特性的应力应变测量装置及测量方法， 其特征在于： 所述蓄电池与监测装置电连接 。 7.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯材料特性的应力应变测量装置及测量方法， 其特征在于： 所述应 变表和应力表与测量体固定连接 。 8.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯材料特性的应力应变测量装置及测量方法， 其特征在于： 所述监测装置通过监测变形指 针与监测装置距离判断应力表和应变表所示数 值。 9.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯材料特性的应力应变测量装置及测量方法， 其特征在于： 所述USB接口用于监测装置数据的输出， 所述USB接口可替换为无线信号发射 装置。 10.根据权利要求1所述的一种基于石墨烯材料特性的应力 应变测量装置及测量方法， 其特征在于： 所述一种基于石墨烯材料特性的物理应力应变测量装置附着在被测物体上， 被测物体受到外力变形， 石墨烯超弹性复合材料随之变形， 导致变形指 针发生位移， 监测人 可通过应力应变表直接实时读出应力应变数值， 监测人也可通过USB接口或者无线信号发 射器连接PC端， 测量空间中监测装置通过监测变形指针与监测装置距离判断应力应变数 值， 再通过USB接口或者无线信号发射器实时传输应力应 变数值。权　利　要　求　书 1/1 页 2 CN 115218965 A 2一种基于石墨烯材料 特性的应力应变测量装 置及测量方 法 技术领域 [0001]本发明涉及应力应变测量技术领域， 具体涉及一种基于石墨烯材料特性的应力应 变测量装置及测量方法。 背景技术 [0002]随着现代科学的急速发展， 工业监测领域对于应力应变测量装置的需求逐年增 加， 现有应力应变测量设备对于环境要求高， 只能满足短期测量需求， 但对于户外工程长期 的监测需求现有技术难以满足， 因此对于现有应力应变测 量技术改进， 设计一种新型应力 应变测量装置以改变上述 技术缺陷， 提高整体测量装置的实用性， 显得 尤为重要。 发明内容 [0003]本发明的目的在于提供一种基于石墨烯材料特性的应力应变测量装置及测量方 法， 以解决上述背景技 术中提出的问题。 [0004]为实现上述目的， 本发明提供如下技 术方案： [0005]一种基于石墨烯材料特性的应力应变测量装置及测量方法， 包括测量体， 所述测 量体内部设置有测量空间； [0006]所述测量体包括太阳能板、 蓄电池、 USB接口和石墨烯超弹性复合材料， 所述石墨 烯超弹性复合材料顶部设置有太阳能板， 所述太阳能板顶部设置有蓄电池， 所述蓄电池顶 部开设有 USB接口； [0007]所述测量空间包括应力表、 监测装置、 变形指针、 应变表， 所述变形指针两侧设置 有应力表和应 变表， 所述变形指针上 方设置有监测装置 。 [0008]作为本发明优选的方案， 所述太阳能板与石墨烯超弹性复合材 料固定连接 。 [0009]作为本发明优选的方案， 所述太阳能板与蓄电池固定连接 。 [0010]作为本发明优选的方案， 所述变形指针与石墨烯超弹性复合材 料固定连接 。 [0011]作为本发明优选的方案， 所述太阳能板与蓄电池电连接 。 [0012]作为本发明优选的方案， 所述蓄电池与监测装置电连接 。 [0013]作为本发明优选的方案， 所述应 变表和应力表与测量体固定连接 。 [0014]作为本发明优选的方案， 所述监测装置通过监测变形指针与监测装置距离判断应 力表和应 变表所示数值。 [0015]作为本发明优选的方案， 所述USB接口用于监测装置数据的输出， 所述USB接口可 替换为无线信号发射装置 。 [0016]与现有技 术相比， 本发明的有益效果是： [0017]1、 本发明中， 通过测量体的设计， 在应力应变测量装置使用时， 将石墨烯超弹性复 合材料贴上被测物体， 物体受力产生形变带动石墨烯超弹性复合材料产生应变， 进而带动 变形指针移动， 测量者可在两侧表中读出相应读数， 无需插电， 使得装置适用环境更广,减 少了其余配套设备， 有利于减低成本 。说　明　书 1/3 页 3 CN 115218965 A 3