一種用於測量楊氏模量的裝置的製作方法
2023-07-03 06:38:46
專利名稱：一種用於測量楊氏模量的裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量裝置，尤其是一種用於測量楊氏模量的裝置。
背景技術：
目前，各高校物理實驗室用於測量楊氏模量的方法眾多，主要有兩種拉伸法和共振法。拉伸法主要利用傳統的實驗裝置，加砝碼拉伸試件後通過光槓桿放大測量變形量，由應變和應力的線性關係測量出楊氏模量，此種方法使用的儀器過於笨重，每次加砝碼後，要等待較長的時間，才能從望遠鏡中讀出位移量，故而帶來諸多的誤差，不易操作等缺陷；共振法是將試件激發成橫波振動，測量出試件共振頻率，然後求得楊氏模量，此種方法所需電子設備多而複雜，操作繁瑣，原理複雜，測量誤差大，且不利學生理解應變和應力關係的理解，不能很好地起到高校基礎實驗的作用。
發明內容
為了克服現今物理實驗測量楊氏模量實驗儀器笨重、誤差大、不易操作、需要輔助設備多等的不足，本實用新型提供一種測量楊氏模量的裝置，該裝置通過一定的機械部件並結合麥可遜幹涉儀實現了對金屬絲楊氏模量測量的目的。該裝置不僅結構簡單、操作方便、精確度高，而且與用幹涉法測量線膨脹合用同一麥可遜幹涉儀，做到一個儀器多用途，節省實驗儀器成本開銷。
本實用新型解決其技術問題所採用的技術方案是一種用於測量楊氏模量的裝置，它主要由測量裝置頂架(1)、立柱(6)、測量裝置中間板(8)和測量裝置底座(16)組成。測量裝置頂架(1)的下部左右兩側連接有立柱(6)，測量裝置頂架(1)的下部中間設有頂架固定環(2)。頂架固定環(2)上系有待測金屬絲(3)，待測金屬絲(3)的下端通過金屬圓柱體頂部定位螺母(19)與金屬圓柱體(5)相互連接。金屬圓柱體(5)穿過測量裝置中間板(8)上的導向光孔後，其下端固定有連接板(9)，連接板(9)的另一端與動鏡定位架(7)相固定。動鏡定位架(7)穿過測量裝置中間板(8)上的導向光孔後，其上端又通過動鏡連接頭(20)與動鏡(4)相固定。金屬圓柱體(5)下端還通過測力傳感器頂部連接頭(18)與測力傳感器(10)相連接，測力傳感器(10)的下端通過鋼絲連接頭(11)與連接鋼絲(12)相連接。連接鋼絲(12)繞過換向輪(17)後與彈簧(24)一端相連接，彈簧(24)的另一端與傳動螺杆(21)相連接。傳動螺杆(21)穿過設在手輪支架(14)上的螺杆空心內螺紋軸套(23)後與旋轉手輪(13)相互固定。傳動螺杆(21)的末端設有螺杆導向杆(25)。換向輪(17)中心設有換向輪中心軸(22)，然後通過換向輪(17)兩側的換向輪支架(15)與測量裝置底座(16)相互固定。使用時，該裝置需要和另外一種測量儀器麥可遜幹涉儀結合使用，首先調節測量裝置中間板(8)的高度，使動鏡(4)可以組合到麥可遜幹涉儀中的光路中，然後再通過旋轉旋轉手輪(13)給待測金屬絲(3)上施加拉力，最後通過結合測力傳感器(10)和麥可遜幹涉儀上的讀數計算出該待測金屬絲的楊氏模量值，從而實現了測量金屬絲楊氏模量的目的。
本實用新型的有益效果是，利用機械部件並結合麥可遜幹涉儀實現了對金屬絲楊氏模量測量的目的，該裝置不僅結構簡單、操作方便、精確度高，而且與原有麥可遜幹涉儀結合使用，有效節省實驗儀器成本。
以下結合附圖和實施例對本實用新型進一步說明。
圖1是本實用新型主視圖。
圖2是本實用新型側視圖。
圖中1.測量裝置頂架，2.頂架固定環，3.待測金屬絲，4.動鏡，5.金屬圓柱體，6.立柱，7.動鏡定位架，8.測量裝置中間板，9.連接板，10.測力傳感器，11.鋼絲連接頭，12.連接鋼絲，13.旋轉手輪，14.手輪支架，15.換向輪支架，16.測量裝置底座，17.換向輪，18.測力傳感器頂部連接頭，19.金屬圓柱體頂部定位螺母，20.動鏡連接頭，21.傳動螺杆，22.換向輪中心軸，23.螺杆空心內螺紋軸套，24.彈簧，25.螺杆導向杆。
具體實施方式
在圖1中，一種用於測量楊氏模量的裝置，它主要由測量裝置頂架(1)、立柱(6)、測量裝置中間板(8)和測量裝置底座(16)組成。測量裝置頂架(1)的下部左右兩側連接有立柱(6)，測量裝置頂架(1)的下部中間設有頂架固定環(2)。頂架固定環(2)上系有待測金屬絲(3)，待測金屬絲(3)的下端通過金屬圓柱體頂部定位螺母(19)與金屬圓柱體(5)相互連接。金屬圓柱體(5)穿過測量裝置中間板(8)上的導向光孔後，其下端固定有連接板(9)，連接板(9)的另一端與動鏡定位架(7)相固定。動鏡定位架(7)穿過測量裝置中間板(8)上的導向光孔後，其上端又通過動鏡連接頭(20)與動鏡(4)相固定。金屬圓柱體(5)下端還通過測力傳感器頂部連接頭(18)與測力傳感器(10)相連接，測力傳感器(10)的下端通過鋼絲連接頭(11)與連接鋼絲(12)相連接。使用時，該裝置需要和另外一種測量儀器麥可遜幹涉儀結合使用，首先調節測量裝置中間板(8)的高度，使動鏡(4)可以組合到麥可遜幹涉儀中的光路中，然後再通過旋轉旋轉手輪(13)給待測金屬絲(3)上施加拉力，最後通過結合測力傳感器(10)和麥可遜幹涉儀上的讀數計算出該待測金屬絲的楊氏模量值，從而實現了測量金屬絲楊氏模量的目的。
在圖2中，連接鋼絲(12)繞過換向輪(17)後與彈簧(24)一端相連接，彈簧(24)的另一端與傳動螺杆(21)相連接。傳動螺杆(21)穿過設在手輪支架(14)上的螺杆空心內螺紋軸套(23)後與旋轉手輪(13)相互固定。傳動螺杆(21)的末端設有螺杆導向杆(25)。換向輪(17)中心設有換向輪中心軸(22)，然後通過換向輪(17)兩側的換向輪支架(15)與測量裝置底座(16)相互固定。
權利要求1.一種用於測量楊氏模量的裝置，其特徵是一種用於測量楊氏模量的裝置，它主要由測量裝置頂架(1)、立柱(6)、測量裝置中間板(8)和測量裝置底座(16)組成；測量裝置頂架(1)的下部左右兩側連接有立柱(6)，測量裝置頂架(1)的下部中間設有頂架固定環(2)；頂架固定環(2)上系有待測金屬絲(3)，待測金屬絲(3)的下端通過金屬圓柱體頂部定位螺母(19)與金屬圓柱體(5)相互連接；金屬圓柱體(5)穿過測量裝置中間板(8)上的導向光孔後，其下端固定有連接板(9)，連接板(9)的另一端與動鏡定位架(7)相固定；動鏡定位架(7)穿過測量裝置中間板(8)上的導向光孔後，其上端又通過動鏡連接頭(20)與動鏡(4)相固定；金屬圓柱體(5)下端還通過測力傳感器頂部連接頭(18)與測力傳感器(10)相連接，測力傳感器(10)的下端通過鋼絲連接頭(11)與連接鋼絲(12)相連接；連接鋼絲(12)繞過換向輪(17)後與彈簧(24)一端相連接，彈簧(24)的另一端與傳動螺杆(21)相連接；傳動螺杆(21)穿過設在手輪支架(14)上的螺杆空心內螺紋軸套(23)後與旋轉手輪(13)相互固定；傳動螺杆(21)的末端設有螺杆導向杆(25)；換向輪(17)中心設有換向輪中心軸(22)，然後通過換向輪(17)兩側的換向輪支架(15)與測量裝置底座(16)相互固定。
2.根據權利要求1所述的一種用於測量楊氏模量的裝置，其特徵是換向輪(17)中心設有換向輪中心軸(22)。
專利摘要本實用新型涉及一種用於測量楊氏模量的裝置。一種用於測量楊氏模量的裝置，它主要由測量裝置頂架(1)、立柱(6)、測量裝置中間板(8)和測量裝置底座(16)組成。本實用新型利用機械部件並結合麥可遜幹涉儀實現了對金屬絲楊氏模量測量的目的，該裝置不僅結構簡單、操作方便、精確度高，而且與原有麥可遜幹涉儀結合使用，有效節省實驗儀器成本。
文檔編號G01N3/08GK2831090SQ200520098120
公開日2006年10月25日 申請日期2005年9月21日 優先權日2005年9月21日
發明者樊偉, 胡鐵, 姜湖海 申請人:樊偉