一种杨氏模量测定仪制造技术

本实用新型专利技术公开了一种杨氏模量测定仪，包括架台，架台上安装有水平设置的承载台，承载台上设有通孔，钢丝竖直穿过通孔，钢丝的上端连接于架台的顶板，钢丝的下端通过铁钩连接加载托盘，加载托盘内放置加重砝码，夹具夹持于钢丝上，且位于通孔内，夹具的尺寸小于通孔的尺寸；水平放置的上玻璃片通过后支柱固定于承载台上，上玻璃片与下玻璃片的一端铰接，下玻璃片的另一端与竖直设置的前支柱上端固定连接，前支柱下端与夹具相接触。本实用新型专利技术结构简单，易实现，同时提高了测量精度和测量效率。

【技术实现步骤摘要】
一种杨氏模量测定仪
本技术属于测量装置
，涉及一种杨氏模量测定仪。
技术介绍
现有的杨氏模量测定仪，存在以下缺点：1.在测量光杠杆前后足间距时，不能保证完全是垂直距离，同时由于光杠杆的尺寸和形状问题，也会使得游标卡尺不能很好地卡紧前后足。通常考虑将光杠杆置于白纸上，用铅笔描出光杠杆三足位置，然后连接两个后足，再过前足作后足的垂线，测量前足到垂足的距离，则可以比较简便地测出前后足间距。但是这样操作则不能用游标卡尺测量前后足间距，故而将会损失一定测量精度；2.由于采用了光杠杆多次成像的方法放大了微小位移，故而对原来位移的微小扰动，也会同时放大成相当大的干扰，从而影响读取视伸长数值的精确度。在实验中发现，望远镜中的标尺像总是在晃动，很难保证叉丝保持对齐某个刻度线，严重的时候叉丝对准的刻度甚至会有一个相当大的变动范围，大大超过仪器本身的测量误差限度；3.在测量镜尺间距时，由于距离较远，很难保证钢卷尺水平放置、不弯曲而且两端对齐，光杠杆镜面到尺度望远镜距离测量粗放，只是要求眼睛看着水平就行，显然这样带来的误差将会相当大；4.实验过程决定数据处理需要采用逐差法，相对较为麻烦，不利于实验的顺利进行，效率低。
技术实现思路
为了解决上述问题，本技术提供一种杨氏模量测定仪，结构简单，易实现，同时提高了测量精度和测量效率，解决了现有技术中的问题。本技术所采用的技术方案是，一种杨氏模量测定仪，包括架台，架台上安装有水平设置的承载台，承载台上设有通孔，钢丝竖直穿过通孔，钢丝的上端连接于架台的顶板，钢丝的下端通过铁钩连接加载托盘，加载托盘内放置加重砝码，夹具夹持于钢丝上，且位于通孔内，夹具的尺寸小于通孔的尺寸；水平放置的上玻璃片通过后支柱固定于承载台上，上玻璃片与下玻璃片的一端铰接，下玻璃片的另一端与竖直设置的前支柱上端固定连接，前支柱下端与夹具相接触。进一步的，所述下玻璃片与上玻璃片紧密接触时，夹具的上表面与承载台上表面平齐。进一步的，所述夹具为十字形夹具，十字形夹具由两块丁字件组成，钢丝夹持于两块丁字件之间，两块丁字件之间通过连接螺栓连接。进一步的，所述丁字件靠近下玻璃片的一端设有螺纹孔，紧固螺栓螺纹连接于螺纹孔内，紧固螺栓上端与前支柱下端相接触。进一步的，所述十字形夹具长2.6cm、宽1cm、高3cm，通孔的直径为2.7cm。进一步的，所述承载台能够沿架台的支架杆上下移动，承载台通过第一调节夹与架台的支架杆连接。进一步的，所述架台的顶板能够沿架台的支架杆上下移动，架台的顶板通过第二调节夹与架台的支架杆连接。进一步的，所述承载台上安装有水平仪。进一步的，所述承载台的下方设有底座，承载台与底座平行，底座通过三个支腿与地面接触，每个支腿上均安装有调平螺丝，底座上安装有水平仪。本技术的有益效果是：本技术利用光的等厚干涉测量钢丝微小变形长度，进而测量钢丝的杨氏模量(弹性模量)；单色光光源垂直射入下玻璃片与上玻璃片之间的劈尖空气薄膜，形成等厚干涉条纹，用读数显微镜测出条纹间距，计算得到劈尖空气薄膜的角度，进而得到劈尖空气薄膜的厚度，由于钢丝的微小变形长度与劈尖空气薄膜的厚度相同，通过钢丝的微小变形长度求得钢丝的杨氏模量，实验装置结构简单，测量简便，结果准确性高。本技术用劈尖空气薄膜代替传统试验中的光杠杆，用读数显微镜代替传统试验中的尺度望远镜，与传统测量装置相比，本技术降低了操作难度和误差，提高了杨氏模量的测量精度，采用本装置测量杨氏模量的数据处理方法仅为求平均值法，简洁明了，数据处理成本低，效率高；在大学物理实验中，凡牵涉到测量微小长度，如金属线胀系数的测量等，都可采用该装置，只需采用不同的连接方式即可，在大学物理实验中具有较大的推广价值。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本技术实施例的结构示意图。图2是本技术实施例中试验开始前夹具、下玻璃片、上玻璃片的连接示意图。图3是本技术实施例中钢丝受力变形时夹具、下玻璃片、上玻璃片的连接示意图。图4是本技术实施例中夹具的结构示意图。图5是本技术实施例中夹具与前支柱的连接示意图。图中，1.架台，2.夹具，2-1.丁字件，2-2.连接螺栓，2-3.螺纹孔，3.承载台，4.水平仪，5.底座，6.调平螺丝，7.加载托盘，7-1.加重砝码，8.第一调节夹，9.钢丝，10.第二调节夹，11.通孔，12.上玻璃片，13.下玻璃片，14.前支柱，15.后支柱，16.铰接件，17.折光板，18.读数显微镜，19.单色光光源，20.紧固螺栓。具体实施方式下面将结合本技术实施例，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。本技术实施例的结构，如图1所示，包括架台1，架台1上安装有水平的承载台3，承载台3上设有通孔11，钢丝9竖直穿过通孔11，钢丝9的上端连接于架台1的顶部，钢丝9的下端通过铁钩连接加载托盘7，加载托盘7内放置加重砝码7-1，夹具2夹持钢丝9，夹具2的尺寸小于通孔11的尺寸；承载台3的下方设有底座5，承载台3与底座5平行，底座5通过三个支腿与地面接触，每个支腿上均安装有调平螺丝6，调平螺丝6用于调节对应支腿的高度，从而使得底座5与地面平行，底座5上安装有水平仪4；承载台3能够沿架台1的支架杆上下移动，架台1的顶板能够沿架台1的支架杆上下移动，承载台3通过第一调节夹8与支架杆固定连接，架台1的顶板通过第二调节夹10与支架杆固定连接，可通过第二调节夹10调节夹于钢丝9上的夹具2高度，可通过第一调节夹8调节承载台3的高度，第一调节夹8与第二调节夹10分别调节或配合调节使得夹具2位于通孔11中，且夹具2上表面与承载台3上表面平齐。第一调节夹8、第二调节夹10的结构相同，均包括两个半圆形的夹持部，夹持部夹持于支架杆的外壁，水平设置的螺杆与一个夹持部螺纹连接；旋转螺杆，通过螺纹传动调节两个半圆形的夹持部相互远离，调节承载台3或顶板至合适高度，再反向旋转螺杆，通过螺纹传动调节两个半圆形的夹持部相互靠近，实现承载台3、顶板分别与支架杆的固定。将水平仪4安装于底座5上，作用是使得底座5和承载台3水平，从而使钢丝9能够垂直于承载台3，水平仪4可以安装于承载台3上，这样能够更直接调节承载台3水平，避免底座5水平而承台未水平的情况发生。如图2所示，水平放置的上玻璃片12通过后支柱15固定于本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种杨氏模量测定仪，其特征在于，包括架台(1)，架台(1)上安装有水平设置的承载台(3)，承载台(3)上设有通孔(11)，钢丝(9)竖直穿过通孔(11)，钢丝(9)的上端连接于架台(1)的顶板，钢丝(9)的下端通过铁钩连接加载托盘(7)，加载托盘(7)内放置加重砝码(7-1)，夹具(2)夹持于钢丝(9)上，且位于通孔(11)内，夹具(2)的尺寸小于通孔(11)的尺寸；水平放置的上玻璃片(12)通过后支柱(15)固定于承载台(3)上，上玻璃片(12)与下玻璃片(13)的一端铰接，下玻璃片(13)的另一端与竖直设置的前支柱(14)上端固定连接，前支柱(14)下端与夹具(2)相接触。/n

【技术特征摘要】
1.一种杨氏模量测定仪，其特征在于，包括架台(1)，架台(1)上安装有水平设置的承载台(3)，承载台(3)上设有通孔(11)，钢丝(9)竖直穿过通孔(11)，钢丝(9)的上端连接于架台(1)的顶板，钢丝(9)的下端通过铁钩连接加载托盘(7)，加载托盘(7)内放置加重砝码(7-1)，夹具(2)夹持于钢丝(9)上，且位于通孔(11)内，夹具(2)的尺寸小于通孔(11)的尺寸；水平放置的上玻璃片(12)通过后支柱(15)固定于承载台(3)上，上玻璃片(12)与下玻璃片(13)的一端铰接，下玻璃片(13)的另一端与竖直设置的前支柱(14)上端固定连接，前支柱(14)下端与夹具(2)相接触。


2.根据权利要求1所述的一种杨氏模量测定仪，其特征在于，所述下玻璃片(13)与上玻璃片(12)紧密接触时，夹具(2)的上表面与承载台(3)上表面平齐。


3.根据权利要求1所述的一种杨氏模量测定仪，其特征在于，所述夹具(2)为十字形夹具，十字形夹具由两块丁字件(2-1)组成，钢丝(9)夹持于两块丁字件(2-1)之间，两块丁字件(2-1)之间通过连接螺栓(2-2)连接。


4.根据权利要求3所述的一种杨氏模量测定仪，其特征在...

【专利技术属性】
技术研发人员：谢谦，
申请(专利权)人：商洛学院，
类型：新型
国别省市：陕西;61