CN202177548U - 一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪 - Google Patents

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Abstract

本实用新型公开了一种用于方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，属于物理测量仪范畴。本实用新型的一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，由三角底座和立柱组成支架，立柱上端固定有横梁，中部有一个可以沿立柱上下移动的平台，待测金属丝上端用上夹头夹紧并固定在横梁上，金属丝下端用一个圆柱形下夹头夹紧并穿过平台的中心孔，下夹头下方的挂钩上挂有一个砝码盘，所述的立柱的一侧固定有主尺，所述的主尺上标有均匀刻度，所述的平台在与主尺位置相同的一侧固定有游标尺，所述的游标尺可随平台沿主尺滑动。本实用新型的结构合理，操作简单，可以方便测量待测金属丝的长度而且可以提高金属丝长度测量的精确度，减少实验误差。

Description

一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪
技术领域
本实用新型涉及一种测量杨氏模量的测量仪，更具体地说，它涉及一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪。
背景技术
杨氏弹性模量（简称杨氏模量）是描述固体材料抵抗形变能力的重要物理量，是一个在机械设计及材料性能研究中，必须考虑固体材料性质的重要力学参量。因此，测量材料的杨氏模量意义重大。
测量固体材料杨氏模量的方法很多，在学校的物理实验中常采用静力拉伸法测量固体材料的杨氏模量。其计算公式是                                                ，其中金属丝的长度为L，其横截面积为S，直径为d，沿长度方向受到的外力为F，在此力作用下其伸长量为L。实验中金属丝长度L一般是用钢卷尺进行测量，具体测量时，将钢卷尺的始端放在钢丝下夹头的上表面，另一端对齐上夹头的下表面。但是使用钢卷尺对待测金属丝的长度进行测量会产生较大误差，主要因为钢卷尺的一端不能完全对齐上夹头的下表面，而且钢卷尺很难与金属丝保持平行，从而会影响金属丝长度计算的精确度。而且使用钢卷尺进行测量比较麻烦，会耗费很多时间，给人们的实验带来不便，不能满足人们的需要。
中国专利公开号CN201852749U，公开日2011年6月1日，发明创造的名称为一种杨氏模量测定仪，该申请案公开了一种以伸张法测量金属丝杨氏模量的测量仪器，其主要由三个支脚和立柱组成支架，所测金属丝上端固定于支架顶端，下端直接固定在设有吊钩的砝码盘上，可将所测金属丝的长度增加接近一倍以提高测量精度，砝码盘下面固接定位栓，定位栓下端置于固定在支脚上的外筒的中心孔中，可制止和迅速衰减了增减砝码时引起的砝码盘摆动和上下振动以避免影响观测精度，同时还改善了仪器的操作性和大大减少了仪器自重。
该实用新型虽然在一定程度上提高了仪器的测量精度，但是金属丝长度的测量还需要借助测量工具如钢卷尺等，金属丝的长度无法直接从杨氏模量仪上读出，所以该实用新型并没有解决方便测量待测金属丝长度的问题。
发明内容
实用新型要解决的技术问题
本实用新型目的在于克服现有杨氏模量仪在金属丝长度测量方面存在的不足，提供了一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，方便测量金属丝的长度而且可以提高测量的精确度。
技术方案
为达到上述目的，本实用新型提供的技术方案为：
一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，由三角底座和立柱组成支架，立柱上端固定有横梁，中部有一个可以沿立柱上下移动的平台，待测金属丝上端用上夹头夹紧并固定在横梁上，金属丝下端用一个圆柱形下夹头夹紧并穿过平台的中心孔，下夹头下方的挂钩上挂有一个砝码盘，所述的立柱的一侧固定有主尺，所述的主尺上标有均匀刻度，主尺上可以读数；所述的平台在与主尺位置相同的一侧固定有游标尺，所述的游标尺可随平台沿主尺滑动，则平台的移动就可以通过游标尺沿主尺的滑动来反映。
所述的主尺通过上下两端的横杆与立柱固定连接。
实验中，杨氏模量仪的上夹头夹紧金属丝的上端，下夹头夹紧金属丝的下端，待测金属丝的长度即为上夹头的下表面与下夹头的上表面之间的距离，所以设置主尺的“0”刻度线与上夹头的下表面高度一致。
所述的游标尺上设置有一条刻度线且刻度线始终与下夹头的上表面高度一致，则游标尺的刻度线所对齐的主尺上的刻度即为待测金属丝的长度。
所述的游标尺上设置有10个小的等分刻度，所述的游标尺与主尺的“0”刻度线对齐时，游标尺的第10条刻度线与主尺的第9条刻度线对齐，其结构和普通游标卡尺类似，游标尺上的刻度与主尺上的刻度互相配合即可读出待测的数值，读法也和普通游标卡尺类似，设置游标尺可以精确测量待测金属丝的长度。所述的游标尺的“0”刻度线始终与下夹头的上表面高度一致，则根据主尺和游标尺的刻度得出的长度就是待测金属丝的长度。
有益效果
与现有技术相比，本实验新型的有益效果是：
（1）本实用新型的待测金属丝的长度可根据主尺与游标尺的刻度得出，不需要另外使用测量工具如钢卷尺等，可以方便测量待测金属丝的长度；
（2）本实用新型设置有主尺和游标尺，可以提高金属丝长度测量的精确度，减少实验误差；
（3）本实用新型的结构合理，操作简单，可以缩短长度测量的时间。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图2为本实用新型的设置有一条刻度线的游标尺与主尺的正视图；
图3为本实用新型的设置有等分刻度的游标尺与主尺的正视图；
图4为本实用新型的游标尺与主尺的后视图。
图中标号说明：
横杆1；游标尺2；主尺3；横梁4；上夹头5；立柱6；金属丝7；下夹头8；平台9；砝码盘10；三角底座11。
具体实施方式
为进一步了解本实用新型的内容、特点及功效，结合附图对本实用新型作详细描述。
如图1、2和4所示的一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，由三角底座11和立柱6组成支架，立柱6上端固定有横梁4，中部有一个可以沿立柱6上下移动的平台9，待测金属丝7上端用上夹头5夹紧并固定在横梁4上，金属丝7下端用一个圆柱形下夹头8夹紧并穿过平台9的中心孔，下夹头8下方的挂钩上挂有一个砝码盘10，所述的立柱6的一侧固定有主尺3，所述的主尺3上标有均匀刻度，所述的平台9在与主尺3位置相同的一侧固定有游标尺2，所述的游标尺2可随平台9沿主尺3滑动，所述的主尺3通过上下两端的横杆1与立柱6固定连接，所述的主尺3的“0”刻度线与上夹头5的下表面高度一致，所述的游标尺2上设置有一条刻度线且刻度线始终与下夹头8的上表面高度一致。
如图3所示的一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，所述的游标尺2上设置有10个小的等分刻度，所述的游标尺2与主尺3的“0”刻度线对齐时，游标尺2的第10条刻度线与主尺3的第9条刻度线对齐；所述的游标尺2的“0”刻度线始终与下夹头8的上表面高度一致。
下面结合实施例对本实用新型作进一步的描述。
实施例1
如图1、2和4所示的一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，由三角底座11和立柱6组成支架，立柱6上端固定有横梁4，中部有一个可以沿立柱6上下移动的平台9，待测金属丝7上端用上夹头5夹紧并固定在横梁4上，金属丝7下端用一个圆柱形下夹头8夹紧并穿过平台9的中心孔，下夹头8下方的挂钩上挂有一个砝码盘10，所述的立柱6的一侧固定有主尺3，所述的主尺3上标有均匀刻度，所述的平台9在与主尺3位置相同的一侧固定有游标尺2，所述的游标尺2可随平台9沿主尺3滑动；所述的主尺3通过上下两端的横杆1与立柱6固定连接，所述的主尺3的“0”刻度线与上夹头5的下表面高度一致，所述的游标尺2上设置有一条刻度线且刻度线始终与下夹头8的上表面高度一致。
具体实施时，取一段一定长度的金属丝7，用上夹头5夹紧金属丝7的上端，根据金属丝7的长度调整平台9与上夹头5之间的距离。移动平台9的过程中，游标尺2会随平台9沿着主尺3向下滑动。平台9位置调整好后，用下夹头8夹紧金属丝7的下端。此时游标尺的刻度线所对齐的主尺上的刻度即为待测金属丝的长度。
实施例2
如图1、3和4所示的一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，由三角底座11和立柱6组成支架，立柱6上端固定有横梁4，中部有一个可以沿立柱6上下移动的平台9，待测金属丝7上端用上夹头5夹紧并固定在横梁4上，金属丝7下端用一个圆柱形下夹头8夹紧并穿过平台9的中心孔，下夹头8下方的挂钩上挂有一个砝码盘10，所述的立柱6的一侧固定有主尺3，所述的主尺3上标有均匀刻度，所述的平台9在与主尺3位置相同的一侧固定有游标尺2，所述的游标尺2可随平台9沿主尺3滑动；所述的主尺3通过上下两端的横杆1与立柱6固定连接，所述的主尺3的“0”刻度线与上夹头5的下表面高度一致，所述的游标尺2上设置有10个小的等分刻度，所述的游标尺2与主尺3的“0”刻度线对齐时，游标尺2的第10条刻度线与主尺3的第9条刻度线对齐；所述的游标尺2的“0”刻度线始终与下夹头8的上表面高度一致。
具体实施时，取一段一定长度的金属丝7，用上夹头5夹紧金属丝7的上端，根据金属丝7的长度调整平台9与上夹头5之间的距离。移动平台9的过程中，游标尺2会随平台9沿着主尺3向下滑动。平台9位置调整好后，用下夹头8夹紧金属丝7的下端。主尺与游标尺的结构和普通游标卡尺类似，游标尺上的刻度与主尺上的刻度互相配合即可读出待测的数值，读法也和普通游标卡尺类似，根据主尺和游标尺的刻度得出的长度就是待测金属丝的长度。
以上示意性的对本实用新型及其实施方式进行了描述，该描述没有限制性，附图中所示的也只是本实用新型的实施方式之一，实际的结构并不局限于此。所以，如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。

Claims (5)

1.一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，由三角底座（11）和立柱（6）组成支架，立柱（6）上端固定有横梁（4），中部有一个可以沿立柱（6）上下移动的平台（9），待测金属丝（7）上端用上夹头（5）夹紧并固定在横梁（4）上，金属丝（7）下端用一个圆柱形下夹头（8）夹紧并穿过平台（9）的中心孔，下夹头（8）下方的挂钩上挂有一个砝码盘（10），其特征在于：所述的立柱（6）的一侧固定有主尺（3），所述的主尺（3）上标有均匀刻度，所述的平台（9）在与主尺（3）位置相同的一侧固定有游标尺（2），所述的游标尺（2）可随平台（9）沿主尺（3）滑动。
2.根据权利要求1所述的一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，其特征在于：所述的主尺（3）通过上下两端的横杆（1）与立柱（6）固定连接。
3.根据权利要求1或2所述的一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，其特征在于：所述的主尺（3）的“0”刻度线与上夹头（5）的下表面高度一致。
4.根据权利要求3所述的一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，其特征在于：所述的游标尺（2）上设置有一条刻度线，且刻度线与下夹头（8）的上表面高度一致。
5.根据权利要求3所述的一种方便测量待测金属丝长度的杨氏模量仪，其特征在于：所述的游标尺（2）上设置有10个小的等分刻度，所述的游标尺（2）与主尺（3）的“0”刻度线对齐时，游标尺（2）的第10条刻度线与主尺（3）的第9条刻度线对齐；所述的游标尺（2）的“0”刻度线与下夹头（8）的上表面高度一致。
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