CN202974766U - 弹簧式杨氏模量测量仪 - Google Patents

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高兴国
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Abstract

本实用新型提供了一种弹簧式杨氏模量测量仪，包括紧固螺栓、紧固螺丝、待测钢丝、弹簧测力计、张拉螺栓、读数显微镜和支架，其特征在于：用弹簧取代砝码给待测钢丝施加拉力；通过弹簧测力计和读数显微镜可以方便的测出钢丝的杨氏模量。计算过程采用作图法从而使计算更加直观简便。本发简化了仪器结构减少了误差来源，从而提高了计算精度。

Description

弹簧式杨氏模量测量仪
技术领域
本实用新型涉及一种杨氏模量测量仪，尤其涉及一种无需砝码的弹簧式杨氏模量测量仪，属于物理学用教学仪器设备技术领域。
背景技术
杨氏弹性模量是描述固体材料抵抗形变能力的重要物理量，是选定机械构件材料的依据之一，是一个在机械设计及材料性能的研究中必须考虑的重要力学参量。因此测量材料的杨氏模量有很重要的意义。
目前公知的，以钢丝作为被测物的传统的杨氏模量测量仪一般是立式结构。其缺点是仪器笨重、结构复杂、占地面积大、加减砝码时易造成测量支架摇晃、砝码容易砸伤测量者、操作中寻找标尺的像比较困难、读数和加减砝码分处两地操作不便、计算公式复杂、测量结果的误差偏大。
专利号为ZL200510020930.4的“卧式杨氏模量测量仪”虽然克服了占地面积大、加减砝码时易造成测量支架摇晃、读数和加减砝码分处两地操作不便、操作中寻找标尺的像比较困难等缺点，但是仪器笨重、砝码容易砸伤测量者、计算公式复杂等缺点仍然存在。
发明内容
本实用新型针对现有技术的不足，提供了一种结构简单新颖、实验原理直观、实验结果准确、易于操作的弹簧式杨氏模量测量仪。
本实用新型的技术方案如下：
一种弹簧式杨氏模量测量仪，包括紧固螺栓、紧固螺丝、待测钢丝、弹簧测力计、张拉螺栓、读数显微镜和支架。其特征在于：用弹簧取代砝码给待测钢丝施加拉力。
所述的紧固螺栓和紧固螺丝是用来固定待测钢丝的。
所述的弹簧测力计的倔强系数为3000-5000 N/m，以4000 N/m为佳。
所述的读数显微镜可以精确到0.01mm。
本实用新型的有益效果是：占地面积小，因此在不增加实验室面积的情况下可大幅度增加实验的套数；用读数显微镜测量钢丝伸长，操作相对容易；用弹簧测力计代替传统的砝码，避免了由于操作失误而砸伤实验者的情况；计算公式由原来的逐差法变成了作图法，更简单直观；由于简化了实验装置，减少了两个量的测量从而可大大降低仪器的制造成本同时提高了测量的准确性。
附图说明
图1是弹簧式杨氏模量测量仪的结构示意图。
图1用于测量钢丝的杨氏模量，其中：1、紧固螺栓；2、是待测钢丝；3、紧固螺丝；4、弹簧测力计；5、张拉螺栓；6、读数显微镜；7、支架。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型做进一步描述，但本实用新型保护范围不限于此。
实施例1：如图1所示，将待测钢丝2的一端通过紧固螺丝3固定在弹簧测力计4上，再将待测钢丝2的另一端通过紧固螺栓1固定在测量仪的支架7上，旋转张拉螺栓5将待测钢丝2拉直。然后用浅色笔在待测待测钢丝2上画一横向记号，记号的颜色须与待测钢丝的颜色明显不同，最好为白色，记号的宽度最好不超过1 mm，记号的位置设在距弹簧测力计10-30 mm处。将读数显微镜6放到测量台上，让其物镜端对着待测钢丝2上的记号，目镜端对着操作者。旋转着张拉螺栓5使钢丝逐渐被拉长，记下弹簧测力计4的示数，同时用读数显微镜测出待测钢丝2的纵向伸长量△L，再用螺旋测微器测出待测钢丝2的直径d，用米尺测出测量仪紧固螺栓1与待测钢丝2记号间的距离L。利用测得的数据在坐标纸上绘出F与△L之间的关系曲线，求得斜率k，再利用Y=4Lk/πd2求出杨氏模量。

Claims (3)

1.一种弹簧式杨氏模量测量仪，包括紧固螺栓、紧固螺丝、待测钢丝、弹簧测力计、张拉螺栓、读数显微镜和支架，其特征在于：用弹簧取代砝码给待测钢丝施加拉力。
2.根据权利要求1所述弹簧式杨氏模量测量仪，其特征在于：所述的弹簧测力计的倔强系数为3000-5000 N/m，以4000 N/m为佳。
3.根据权利要求1所述弹簧式杨氏模量测量仪，其特征在于：所述的读数显微镜可以精确到0.01mm。
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Cited By (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN105716765A (zh) * 2016-02-01 2016-06-29 西安交通大学 一种可连续改变施力大小的测力装置及测力方法
CN106198241A (zh) * 2016-08-23 2016-12-07 福建师范大学 金属丝杨氏模量的温度特性试验装置及其试验方法

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