[發明專利]楊氏模量測試儀

無效

• 申請號: 201210520291.8
• 申請日: 2012-12-07
• 公開（公告）號: CN103018109A
• 公開（公告）日: 2013-04-03
• 發明（設計）人: 王澤來;郭獻章;侯東曉;朱博
• 申請（專利權）人: 東北大學秦皇島分校
• 主分類號: G01N3/14
• 分類號: G01N3/14;G01N3/06;G01B13/24
• 代理公司: 秦皇島市維信專利事務所 13102
• 代理人: 戴輝

技術領域

本發明涉及一種用于靜態拉伸法測定金屬的楊氏彈性模量測試儀。有效提高了測量數據的精度。

背景技術

楊氏彈性模量是描述固體材料彈性形變能力的一個重要物理量，也是選定機械構件材料的依據之一，同樣還是工程技術中常用的參數。

楊氏模量(Young's?modulus)是描述固體材料抵抗形變能力的物理量。一條長度為L、截面積為S的金屬絲在力F作用下伸長ΔL。F/S叫應力，其物理意義是金屬絲單位截面積所受到的力；ΔL/L叫應變，其物理意義是金屬絲單位長度所對應的伸長量。應力與應變的比叫彈性模量，也稱楊氏模量。

根據上式測出等號右邊各量后，便可算出楊氏模量。其中F、L和S可用一般的方法測得，唯有伸長量ΔL之值甚小，用一般工具不易測準確。

由于上述實驗過程，儀器操作復雜，實驗數據誤差大等缺點，為解決這一問題，在所公開的儀器和實驗方法方面進行了改進。如：

1河南工業職業技術學院高海林用游標卡尺對實驗裝置進行改進，并對實驗方法和過程適當地進行完善，在實驗的可靠性、測量精度上有所提高。

2牡丹江師范學院物理系陳薇薇，劉艷鳳對望遠鏡、光杠桿等進行了改進，降低了調節的難度，簡化了實驗過程，減小了實驗誤差，楊氏模量的測量精確度有一定的提高。

3楚雄師范學院物理與電子科技系竇金蘭，王新春，沈家旺，王昆林結合光放大原理，用一次性增（減）砝碼反復讀取標尺刻度值的方案。

4青島科技大學數理學院祝衛?楊清雷通過對光學系統的改進，調整過程比較直觀，克服了調整的盲目性，相對縮短了儀器的調整時間。

5瓊州大學物理系，黃槐仁通過對測量裝置的改裝，相對簡化了測量過程，對減少誤差產生的機會及測量精度有一定的提高。

6合肥師范學院電子信息工程學院趙敏，強曉明，章韋芳用微型激光器代替原來的尺度望遠鏡，相對提高了測量精度，明顯改善了實驗操作性。

綜上所述，通過上述的改進，相比傳統的工具的測量方面確有一定的提高。但是，對于實驗儀器操作來說還是比較復雜，而且測量的數據同樣有一定誤差，對伸長量ΔL放大的量也不是很大。

發明內容

鑒于上述現狀，本發明的目的是提供一種改進的靜態拉伸法測量金屬楊氏彈性模量測試儀，能夠快速準確的測出待測金屬絲被拉長的長度。

為實現上述目的，本發明的技術解決方案是：一種楊氏模量測試儀，包括圓柱形容器，及安裝在圓柱形容器口部位的圓盤，在所述圓柱形容器上設有連通的導管，該導管一端設有一個注液腔，與注液腔連接一顯示細玻璃管，及與顯示細玻璃管所對應的有一刻度盤，還包括配置有砝碼，該砝碼與連接在支架上的待測金屬絲連接，使砝碼作用在圓盤上。當圓柱形容器內放入液體介質時，通過待測金屬絲被拉長，圓柱形容器中的液體被排出，由刻度盤記錄細玻璃管中的液面高度。

本新型中，所涉及的圓盤一側端面的中心具有一個凹弧。用于同砝碼接觸時，保持砝碼位于圓盤的中心。

本新型中，還包括安裝在圓柱形容器內的隔液膜或是隔液袋。利用隔液膜或是隔液袋，可避免測試過程中圓柱形容器內的液體溢出。

本發明具有的積極效果是：利用砝碼作用于待測金屬絲，金屬絲被拉長，通過細玻璃管中溶液上升的高度用以計算待測金屬絲的微小伸長量形成的專門測試儀器。通過測量砝碼的質量，細玻璃管的半徑，細玻璃管中溶液上升的高度，就可以算出拉金屬絲的力的大小，再測量金屬絲的長度和橫截面積，就可算出楊氏模量。具有操作簡便，測試精度高的特點。本新型相比傳統的工具的測量方面確有一定的提高。但是，對于實驗儀器操作來說還比較復雜，而且測量的數據還是有一定誤差，對伸長量ΔL放大的量也不是很大。

附圖說明

圖1是本新型的示意圖。

具體實施方式

下面將結合附圖實施例對本發明作進一步說明。