CN2831090Y - 一种用于测量杨氏模量的装置 - Google Patents

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Abstract

本实用新型涉及一种用于测量杨氏模量的装置。一种用于测量杨氏模量的装置，它主要由测量装置顶架(1)、立柱(6)、测量装置中间板(8)和测量装置底座(16)组成。本实用新型利用机械部件并结合迈克尔逊干涉仪实现了对金属丝杨氏模量测量的目的，该装置不仅结构简单、操作方便、精确度高，而且与原有迈克尔逊干涉仪结合使用，有效节省实验仪器成本。

Description

一种用于测量杨氏模量的装置
所属技术领域
本实用新型涉及一种测量装置，尤其是一种用于测量杨氏模量的装置。
背景技术
目前，各高校物理实验室用于测量杨氏模量的方法众多，主要有两种：拉伸法和共振法。拉伸法主要利用传统的实验装置，加砝码拉伸试件后通过光杠杆放大测量变形量，由应变和应力的线性关系测量出杨氏模量，此种方法使用的仪器过于笨重，每次加砝码后，要等待较长的时间，才能从望远镜中读出位移量，故而带来诸多的误差，不易操作等缺陷；共振法是将试件激发成横波振动，测量出试件共振频率，然后求得杨氏模量，此种方法所需电子设备多而复杂，操作繁琐，原理复杂，测量误差大，且不利学生理解应变和应力关系的理解，不能很好地起到高校基础实验的作用。
发明内容
为了克服现今物理实验测量杨氏模量实验仪器笨重、误差大、不易操作、需要辅助设备多等的不足，本实用新型提供一种测量杨氏模量的装置，该装置通过一定的机械部件并结合迈克尔逊干涉仪实现了对金属丝杨氏模量测量的目的。该装置不仅结构简单、操作方便、精确度高，而且与用干涉法测量线膨胀合用同一迈克尔逊干涉仪，做到一个仪器多用途，节省实验仪器成本开销。
本实用新型解决其技术问题所采用的技术方案是：一种用于测量杨氏模量的装置，它主要由测量装置顶架(1)、立柱(6)、测量装置中间板(8)和测量装置底座(16)组成。测量装置顶架(1)的下部左右两侧连接有立柱(6)，测量装置顶架(1)的下部中间设有顶架固定环(2)。顶架固定环(2)上系有待测金属丝(3)，待测金属丝(3)的下端通过金属圆柱体顶部定位螺母(19)与金属圆柱体(5)相互连接。金属圆柱体(5)穿过测量装置中间板(8)上的导向光孔后，其下端固定有连接板(9)，连接板(9)的另一端与动镜定位架(7)相固定。动镜定位架(7)穿过测量装置中间板(8)上的导向光孔后，其上端又通过动镜连接头(20)与动镜(4)相固定。金属圆柱体(5)下端还通过测力传感器顶部连接头(18)与测力传感器(10)相连接，测力传感器(10)的下端通过钢丝连接头(11)与连接钢丝(12)相连接。连接钢丝(12)绕过换向轮(17)后与弹簧(24)一端相连接，弹簧(24)的另一端与传动螺杆(21)相连接。传动螺杆(21)穿过设在手轮支架(14)上的螺杆空心内螺纹轴套(23)后与旋转手轮(13)相互固定。传动螺杆(21)的末端设有螺杆导向杆(25)。换向轮(17)中心设有换向轮中心轴(22)，然后通过换向轮(17)两侧的换向轮支架(15)与测量装置底座(16)相互固定。使用时，该装置需要和另外一种测量仪器迈克尔逊干涉仪结合使用，首先调节测量装置中间板(8)的高度，使动镜(4)可以组合到迈克尔逊干涉仪中的光路中，然后再通过旋转旋转手轮(13)给待测金属丝(3)上施加拉力，最后通过结合测力传感器(10)和迈克尔逊干涉仪上的读数计算出该待测金属丝的杨氏模量值，从而实现了测量金属丝杨氏模量的目的。
本实用新型的有益效果是，利用机械部件并结合迈克尔逊干涉仪实现了对金属丝杨氏模量测量的目的，该装置不仅结构简单、操作方便、精确度高，而且与原有迈克尔逊干涉仪结合使用，有效节省实验仪器成本。
附图说明
下面结合附图和实施例对本实用新型进一步说明。
图1是本实用新型主视图。
图2是本实用新型侧视图。
图中1.测量装置顶架，2.顶架固定环，3.待测金属丝，4.动镜，5.金属圆柱体，6.立柱，7.动镜定位架，8.测量装置中间板，9.连接板，10.测力传感器，11.钢丝连接头，12.连接钢丝，13.旋转手轮，14.手轮支架，15.换向轮支架，16.测量装置底座，17.换向轮，18.测力传感器顶部连接头，19.金属圆柱体顶部定位螺母，20.动镜连接头，21.传动螺杆，22.换向轮中心轴，23.螺杆空心内螺纹轴套，24.弹簧，25.螺杆导向杆。
具体实施方式
在图1中，一种用于测量杨氏模量的装置，它主要由测量装置顶架(1)、立柱(6)、测量装置中间板(8)和测量装置底座(16)组成。测量装置顶架(1)的下部左右两侧连接有立柱(6)，测量装置顶架(1)的下部中间设有顶架固定环(2)。顶架固定环(2)上系有待测金属丝(3)，待测金属丝(3)的下端通过金属圆柱体顶部定位螺母(19)与金属圆柱体(5)相互连接。金属圆柱体(5)穿过测量装置中间板(8)上的导向光孔后，其下端固定有连接板(9)，连接板(9)的另一端与动镜定位架(7)相固定。动镜定位架(7)穿过测量装置中间板(8)上的导向光孔后，其上端又通过动镜连接头(20)与动镜(4)相固定。金属圆柱体(5)下端还通过测力传感器顶部连接头(18)与测力传感器(10)相连接，测力传感器(10)的下端通过钢丝连接头(11)与连接钢丝(12)相连接。使用时，该装置需要和另外一种测量仪器迈克尔逊干涉仪结合使用，首先调节测量装置中间板(8)的高度，使动镜(4)可以组合到迈克尔逊干涉仪中的光路中，然后再通过旋转旋转手轮(13)给待测金属丝(3)上施加拉力，最后通过结合测力传感器(10)和迈克尔逊干涉仪上的读数计算出该待测金属丝的杨氏模量值，从而实现了测量金属丝杨氏模量的目的。
在图2中，连接钢丝(12)绕过换向轮(17)后与弹簧(24)一端相连接，弹簧(24)的另一端与传动螺杆(21)相连接。传动螺杆(21)穿过设在手轮支架(14)上的螺杆空心内螺纹轴套(23)后与旋转手轮(13)相互固定。传动螺杆(21)的末端设有螺杆导向杆(25)。换向轮(17)中心设有换向轮中心轴(22)，然后通过换向轮(17)两侧的换向轮支架(15)与测量装置底座(16)相互固定。

Claims (2)

1.一种用于测量杨氏模量的装置，其特征是：一种用于测量杨氏模量的装置，它主要由测量装置顶架(1)、立柱(6)、测量装置中间板(8)和测量装置底座(16)组成；测量装置顶架(1)的下部左右两侧连接有立柱(6)，测量装置顶架(1)的下部中间设有顶架固定环(2)；顶架固定环(2)上系有待测金属丝(3)，待测金属丝(3)的下端通过金属圆柱体顶部定位螺母(19)与金属圆柱体(5)相互连接；金属圆柱体(5)穿过测量装置中间板(8)上的导向光孔后，其下端固定有连接板(9)，连接板(9)的另一端与动镜定位架(7)相固定；动镜定位架(7)穿过测量装置中间板(8)上的导向光孔后，其上端又通过动镜连接头(20)与动镜(4)相固定；金属圆柱体(5)下端还通过测力传感器顶部连接头(18)与测力传感器(10)相连接，测力传感器(10)的下端通过钢丝连接头(11)与连接钢丝(12)相连接；连接钢丝(12)绕过换向轮(17)后与弹簧(24)一端相连接，弹簧(24)的另一端与传动螺杆(21)相连接；传动螺杆(21)穿过设在手轮支架(14)上的螺杆空心内螺纹轴套(23)后与旋转手轮(13)相互固定；传动螺杆(21)的末端设有螺杆导向杆(25)；换向轮(17)中心设有换向轮中心轴(22)，然后通过换向轮(17)两侧的换向轮支架(15)与测量装置底座(16)相互固定。
2.根据权利要求1所述的一种用于测量杨氏模量的装置，其特征是：换向轮(17)中心设有换向轮中心轴(22)。
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