一种改进的光杠杆双读数差分法的杨氏模量测量装置制造方法及图纸

本实用新型专利技术公开了一种改进的光杠杆双读数差分法的杨氏模量测量装置，涉及物理实验仪器领域，尤其适用于针对丝状样品进行弹性杨氏模量测量，具体装置包括第一光杠杆组件、第二光杠杆组件、第一反射镜、第二反射镜、第一望远镜、第二望远镜、支架、底座、细丝夹、待测物、立柱、承载台、第一平台、第二平台；以所述第一望远镜和第二望远镜二者观测到的伸长量差为基准，按照杨氏模量的计算公式进行计算。本实用新型专利技术所述改进方案测试精度高，可以有效减小实验器械所产生的误差。验器械所产生的误差。验器械所产生的误差。

【技术实现步骤摘要】
一种改进的光杠杆双读数差分法的杨氏模量测量装置


[0001]本技术涉及物理实验仪器领域，更具体的说是涉及一种改进的光杠杆双读数差分法的杨氏模量测量装置。

技术介绍

[0002]固体材料在外力作用下都要发生形变，不同形状物体，产生形变的方式各异，产生最简单的形变是棒、丝状物体受外力拉伸或挤压后的伸长或缩短，当形变不超过某限度时，撤去外力，形变会随之消失，这种现象称为弹性形变。物体发生弹性形变时，内部会产生恢复原状的内应力，杨氏模量是反映材料形变与内应力关系的物理量。
[0003]拉伸法是测量丝状样品弹性杨氏模量传统的基本方法之一，是通过作用力与细丝直径和拉伸长度的比例关系，计算样品的弹性模量信息，在物理教学和实际应用中有广泛的应用。但是受测试方法限制，在实际使用过程中，研究者提出了多种改进方法，比如黎绮镟等提出了在平面反射镜上增加水平黑线的方法,赖学辉等提出利用等厚干涉法测量钢丝的杨氏模量，万伟提出了基于横向拉伸法实现了杨氏模量的改进，叶庆提出利用霍尔位置传感器，解决杨氏模量在增加砝码时，由于刻线晃动带来的读数误差问题等，这些方法，都存在一定的缺陷，如果细丝的固定端夹不紧，存在一定的松脱，再者由于缺少标志位而带来的长度测试误差，这些都将造成实验结果存在很大的误差。
[0004]针对常规杨氏模量测量仪存在的固定点可能松脱带来的测量误差问题，本技术专利详细叙述了杨氏模量测量方法，提出了基于光杠杆的双读数差分法杨氏模量测量装置改进方案，改进方案测试精度高，可以有效地减小实验器械所产生的误差。本技术力图在物理实验上，以基础实验的创新为出发点，以提高学生的动手能力为目标，建立从教科书理论到实验教学创新的新体系，激发了学生的创新思维。

技术实现思路

[0005]有鉴于此，本技术提供了一种改进的光杠杆双读数差分法的杨氏模量测量装置。
[0006]为了实现上述目的，本技术采用如下技术方案：
[0007]一种改进的光杠杆双读数差分法的杨氏模量测量装置，包括：
[0008]第一光杠杆组件、第二光杠杆组件、底座、细丝夹、待测物、立柱、承载台；
[0009]所述立柱垂直设置在所述底座上，所述立柱顶端安装有细丝夹；所述细丝夹夹紧待测物的一端；所述待测物的另一端设置有承载台；所述第一光杠杆组件和所述第二光杠杆组件安装在所述立柱上；所述待测物形变带动所述第一光杠杆组件和所述第二光杠杆组件发生偏移。
[0010]可选的，所述第一光杠杆组件包括第一反射镜、第一平台、三角形支架、第一望远镜，第一反射镜垂直固定在三角形支架上并放置于第一平台，通过第一望远镜观察第一反射镜，所述第二光杠杆组件包括第二反射镜、第二平台、三角形支架、第二望远镜，第二反射
镜垂直固定在三角形支架上并放置于第二平台，通过第二望远镜观察第二反射镜。
[0011]可选的，所述第一望远镜和第二望远镜同时通过螺丝固定在支架上，第一望远镜在第二望远镜的上方，所述支架上设置有竖直标尺H，通过望远镜观察反射镜中竖直标尺H。
[0012]可选的，所述底座水平放置，所述底座与立柱垂直固定连接，所述立柱顶部设置横梁，横梁中间设置细丝夹夹紧待测物。
[0013]可选的，所述第一平台和第二平台同时与立柱螺丝固定连接，所述第一平台在第二平台上方，所述平台中具有小孔，圆柱形夹头夹紧待测物置于小孔中。
[0014]可选的，所述三角形支架在使用前其后足置于平台凹槽内，后足置于圆柱形夹头上，整体水平放置。
[0015]可选的，所述第一望远镜和第二望远镜二者获得的伸长量差为基准，根据公式计算杨氏模量。
[0016]经由上述的技术方案可知，与现有技术相比，本技术公开了一种改进的光杠杆双读数差分法的杨氏模量测量装置，尤其适用于针对丝状样品进行弹性杨氏模量测量。
[0017]本技术技术方案通过双光杠杆进行测量，以所述两个望远镜获得的伸长量差为基准，按照杨氏模量的计算公式进行计算，能够使测试结果更加准确，避免了测量装置存在的固定点可能松脱带来的测量误差问题，以基础实验的创新为出发点，以提高学生的动手能力为目标，建立从教科书理论到实验教学创新的新体系，激发学生的创新思维。
附图说明
[0018]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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
[0019]图1为本技术的装置结构示意图；
[0020]其中1为第一光杠杆组件、2为第二光杠杆组件、3为第一反射镜、4为第二反射镜、5为第一望远镜、6为第二望远镜、7为支架、8为底座、9为细丝夹、10为待测物、11为立柱、12为承载台、13为第一平台、14为第二平台。
[0021]图2为本技术的原理图。
具体实施方式
[0022]下面将结合本技术实施例中的附图，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。
[0023]本技术实施例公开了一种改进的光杠杆双读数差分法的杨氏模量测量装置，包括第一光杠杆组件、第二光杠杆组件、底座、细丝夹、待测物、立柱、承载台；
[0024]所述立柱垂直设置在所述底座上，所述立柱顶端安装有细丝夹；所述细丝夹夹紧待测物的一端；所述待测物的另一端设置有承载台；所述第一光杠杆组件和所述第二光杠杆组件安装在所述立柱上；所述待测物形变带动所述第一光杠杆组件和所述第二光杠杆组
件发生偏移。
[0025]所述第一光杠杆组件包括第一反射镜、第一平台、三角形支架、第一望远镜，第一反射镜垂直固定在三角形支架上并放置于第一平台，通过第一望远镜观察第一反射镜，所述第二光杠杆组件包括第二反射镜、第二平台、三角形支架、第二望远镜，第二反射镜垂直固定在三角形支架上并放置于第二平台，通过第二望远镜观察第二反射镜；所述第一望远镜和第二望远镜同时通过螺丝固定在支架上，第一望远镜在第二望远镜的上方，所述支架上设置有竖直标尺H，通过望远镜观察反射镜中竖直标尺H；所述底座水平放置，所述底座与立柱垂直固定连接，所述立柱顶部设置横梁，横梁中间设置细丝夹夹紧待测物；所述第一平台和第二平台同时与立柱螺丝固定连接，所述第一平台在第二平台上方，所述平台中具有小孔，圆柱形夹头夹紧待测物置于小孔中；所述三角形支架在使用前其后足置于平台凹槽内，后足置于圆柱形夹头上，整体水平放置；所述第一望远镜和第二望远镜二者获得的伸长量差为基准，根据公式计算杨氏模量。
[0026]在具体实施过程中，本技术的结构如图1所示，底座上装有两根立柱和调节螺丝。调节螺丝可使立柱铅直，并由平台上的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种改进的光杠杆双读数差分法的杨氏模量测量装置，其特征在于，包括：第一光杠杆组件(1)、第二光杠杆组件(2)、底座(8)、细丝夹(9)、待测物(10)、立柱(11)、承载台(12)；所述立柱(11)垂直设置在所述底座上，所述立柱顶端安装有细丝夹；所述细丝夹夹紧待测物的一端；所述待测物的另一端设置有承载台；所述第一光杠杆组件和所述第二光杠杆组件安装在所述立柱上；所述待测物形变带动所述第一光杠杆组件和所述第二光杠杆组件发生偏移。2.根据权利要求1所述的一种改进的光杠杆双读数差分法的杨氏模量测量装置，其特征在于，所述第一光杠杆组件(1)包括第一反射镜(3)、第一平台(13)、三角形支架、第一望远镜(5)，第一反射镜(3)垂直固定在三角形支架上并放置于第一平台(13)，通过第一望远镜(5)观察第一反射镜(3)，所述第二光杠杆组件(2)包括第二反射镜(4)、第二平台(14)、三角形支架、第二望远镜(6)，第二反射镜(4)垂直固定在三角形支架上并放置于第二平台(14)，通过第二望远镜(6)观察第二反射镜(4)。3.根据权利要求2所述的一种改进的光杠杆双读数差分法的杨氏模量测量装置，其特征在于，...

【专利技术属性】
技术研发人员：唐丽艳，李玉波，
申请(专利权)人：长春市第九中学，
类型：新型
国别省市：