[發(fā)明專利]楊氏彈性模量測(cè)定的尺鏡組裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 200810156779.0
• 申請(qǐng)日: 2008-10-17
• 公開（公告）號(hào): CN101387588A
• 公開（公告）日: 2009-03-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 錢良存;朱德泉;張慶國(guó);段志剛;汪大勇;洪煒寧;劉家菊;朱建輝;劉海娟
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 安徽農(nóng)業(yè)大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N3/00
• 分類號(hào): G01N3/00
• 代理公司: 安徽合肥華信知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司
• 代理人: 余成俊

技術(shù)領(lǐng)域：

本發(fā)明屬于一種實(shí)驗(yàn)裝置，具體是一種物理學(xué)上楊氏彈性模量測(cè)量的尺鏡組裝置。

背景技術(shù)：

楊氏模量是表征固體材料抵抗形變能力的重要物理量，它反映了材料形變與內(nèi)應(yīng)力之間的關(guān)系，是衡量材料抵抗外力產(chǎn)生拉伸(或壓縮)形變的能力的參數(shù)之一，也是工程技術(shù)中機(jī)械構(gòu)件選材時(shí)的重要依據(jù)和工程材料的一個(gè)重要參數(shù)。在機(jī)械振動(dòng)中，它是機(jī)械波傳播和振動(dòng)模態(tài)分析的至關(guān)重要的物理量，對(duì)它的精準(zhǔn)測(cè)量具有很重要的工程實(shí)踐意義。

靜態(tài)拉伸法測(cè)量金屬絲的楊氏彈性模量是一種常用方法。在大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，金屬絲楊氏彈性模量的測(cè)定實(shí)驗(yàn)是一個(gè)工科類必做基礎(chǔ)實(shí)驗(yàn)之一。在測(cè)量中，采用國(guó)際單位制，金屬絲的楊氏彈性模量的數(shù)量級(jí)為10¹¹。因此，在彈性限度內(nèi)，利用幾十牛頓的拉力作用在長(zhǎng)度一米左右、直徑在0.750mm左右的金屬絲兩端，其形變量非常微小，僅有0.5mm左右，通常都采用了光杠桿作為形變的機(jī)械放大部分，并利用鏡尺組觀測(cè)固體材料放大后的應(yīng)變量。從測(cè)量不確定度、測(cè)量誤差和有效數(shù)據(jù)處理的角度來看，該裝置測(cè)量楊氏模量的尺鏡組部分的標(biāo)尺精確度較低，其最小分度值僅為1mm，引入較大的試驗(yàn)不確定度；而且望遠(yuǎn)鏡的光軸OO′偏調(diào)和標(biāo)尺偏調(diào)引入較大的試驗(yàn)誤差。因此，裝置測(cè)量楊氏模量的尺鏡組部分是制約整個(gè)測(cè)量精度的瓶頸，必須有效地提高尺鏡組標(biāo)尺的最小分度值，減小其望遠(yuǎn)鏡和標(biāo)尺的人為調(diào)節(jié)的偏差。因此發(fā)明適用于精準(zhǔn)測(cè)定楊氏彈性模量的尺鏡組裝置是解決整個(gè)測(cè)量精度的瓶頸。

發(fā)明內(nèi)容：

本發(fā)明的目的是提供一種楊氏彈性模量測(cè)定的尺鏡組裝置，能大大提高測(cè)量精度。

本發(fā)明的技術(shù)方案如下：

楊氏彈性模量測(cè)定的尺鏡組裝置，其特征在于由三個(gè)部分組成：豎直支架、準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡、鉛直移動(dòng)標(biāo)尺；

(1)、所述的豎直支架包括底座，底座上安裝有豎直桿，所述的豎直桿上套裝有上、下套筒，所述的上、下套筒與豎直桿之間均通過螺釘固定；

(2)、所述的準(zhǔn)直望遠(yuǎn)鏡包括安裝于平臺(tái)上的望遠(yuǎn)鏡與水準(zhǔn)儀，水準(zhǔn)儀與望遠(yuǎn)鏡的軸線均與平臺(tái)平行，所述的平臺(tái)側(cè)面連接有豎直的翅片，所述的翹片與上套筒側(cè)壁轉(zhuǎn)動(dòng)連接，側(cè)板兩側(cè)連接有擋塊，所述的翅片位于擋塊之間，所述的擋塊上分別安裝有螺釘與彈簧，頂?shù)衷诔崞瑑蓚?cè)；所述的側(cè)板安裝于上套筒上；

(3)、所述的鉛直移動(dòng)標(biāo)尺包括有移動(dòng)標(biāo)尺及鉛直調(diào)節(jié)裝置，所述移動(dòng)標(biāo)尺由主尺和副尺組成，所述主尺一側(cè)有沿主尺上、下滑動(dòng)的副尺，主尺內(nèi)有滑槽，滑槽內(nèi)安裝有絲桿，絲桿上螺合有套筒，所述的套筒與副尺固定連接，主尺與副尺滑動(dòng)配合；所述的主尺另一側(cè)安裝有鉛直調(diào)節(jié)裝置，所述的鉛直調(diào)節(jié)裝置由調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)和基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)構(gòu)成，所述的基準(zhǔn)結(jié)構(gòu)為主尺的另一側(cè)上、下橫梁位置，上橫梁上吊有鉛錘，下橫梁上安裝有準(zhǔn)釘，所述的鉛錘與準(zhǔn)釘?shù)募忭攲?duì)齊；

所述的調(diào)節(jié)結(jié)構(gòu)在主尺下端，主尺下端安裝有門形金屬框，所述的門形金屬框伸入到一個(gè)水平U形框的開口內(nèi)，門形金屬框的上橫梁與U形框的前側(cè)翼的上端面連接安裝有第一彈性金屬片，所述的U形框的前側(cè)翼上安裝有螺釘?shù)謮河谒龅拈T形金屬框上；所述的U形框的后側(cè)翼左側(cè)端面與第二彈性金屬片固定連接，第二彈性金屬片的上端通過一橫桿與豎直立柱固定連接，所述橫桿上安裝有螺釘?shù)謮河赨形框后側(cè)翼的上端面上；所述的豎直立柱通過螺釘安裝于下套筒側(cè)壁。

所述的楊氏彈性模量測(cè)定的尺鏡組裝置，其特征在于所述的彈性金屬片為錳鋼片。

通過理論分析或?qū)嶒?yàn)數(shù)據(jù)，說明本發(fā)明的有益效果：

1、試驗(yàn)不確定度分析

靜態(tài)拉伸法中楊氏模量測(cè)量式為：

Y=8DLπd2K·mgΔx---(1)]]>