[發(fā)明專利]一種新型拉伸法楊氏模量測量儀器

無效

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• 申請日: 2012-12-17
• 公開（公告）號: CN103033420A
• 公開（公告）日: 2013-04-10
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 蒲利春;彭川黔;張鋒;廖飛
• 申請（專利權(quán)）人: 重慶理工大學(xué)
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 重慶博凱知識產(chǎn)權(quán)代理有限公司 50212
• 代理人: 梁展湖

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測量裝置，尤其涉及一種新型拉伸法楊氏模量測量儀器。

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背景技術(shù)

目前大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)室中金屬絲楊式模量測量系統(tǒng)主要由支架、水平儀、夾頭、砝碼托、鋼絲、光杠桿、砝碼、望眼鏡及發(fā)光標(biāo)尺系統(tǒng)組成。楊氏模量的測量難點(diǎn)在如何將材料因外力的改變而導(dǎo)致的形變量測量出來，老式的楊氏模量測量系統(tǒng)通過在砝碼托上加減砝碼來改變鋼絲所受到的力從而改變光杠桿的仰角變化，進(jìn)而引起從望眼鏡中觀察到的發(fā)光標(biāo)尺數(shù)據(jù)變化來達(dá)到將鋼絲的微小變化放大從而進(jìn)行測量的目的，這樣讀出來的數(shù)據(jù)精確度不高。由于目前的測量過程中主要通過砝碼對待測鋼絲進(jìn)行拉伸，這樣當(dāng)毎加一次砝碼后，待測鋼絲的下端就會產(chǎn)生擾動，從而造成系統(tǒng)會因受力發(fā)生變化導(dǎo)致觀測數(shù)據(jù)發(fā)生長時(shí)間微小的變化造成讀數(shù)困難，在通過望眼鏡讀數(shù)據(jù)時(shí)人眼相對望眼鏡目鏡相對位置的上下微小改變也會造成相應(yīng)的讀數(shù)誤差。并且因?yàn)轫来a質(zhì)量固定，這樣在整個(gè)測量過程中，待測鋼絲所受到的力是間斷的，使得導(dǎo)致數(shù)據(jù)不能連續(xù)測量，也不利于準(zhǔn)確測量出待測鋼絲的楊氏模量。

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發(fā)明內(nèi)容

針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述不足，本發(fā)明的目的就在于提供一種新型拉伸法楊氏模量測量儀器，該測量儀器能夠克服現(xiàn)有測量系統(tǒng)由于人眼相對位置的改變造成的測量困難，并能夠克服因?yàn)殇摻z受力改變導(dǎo)致的擾動及人眼位置造成的讀數(shù)影響，同時(shí)能夠提高楊氏模量的測量精度。

為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是這樣的：一種新型拉伸法楊氏模量測量儀器，包括測量系統(tǒng)和讀數(shù)系統(tǒng)，所述測量系統(tǒng)包括第一底盤、支柱、支柱下固定板、支柱上固定板、光杠桿以及上夾頭和下夾頭，所述支柱下固定板通過兩支撐板固定在第一底盤上，所述支柱為豎直設(shè)置的兩根，兩支柱的下端與支柱下固定板固定連接，兩支柱的上端與支柱上固定板固定連接，所述上夾頭與在支柱上固定板固定，在支柱下固定板上開有能使下夾頭穿過的通孔，所述光杠桿包括反光鏡、支架和三個(gè)支腳，其中，一支腳與反光鏡相連，另兩支腳與支架固定連接，測量時(shí)，所述下夾頭位于該通孔內(nèi)，與反光鏡相連的支腳置于下夾頭上表面，另外兩支腳位置于支柱下固定板上，其特征在于：還包括一頂聯(lián)板、滑動聯(lián)板、拉力計(jì)、螺桿以及兩導(dǎo)向桿，所述頂聯(lián)板通過兩連接板與用于支撐支柱下固定板的兩支撐板相連；所述滑動聯(lián)板上開設(shè)有兩供導(dǎo)向桿穿過的的導(dǎo)向孔以及一與螺桿配合的螺孔，兩導(dǎo)向桿分別從兩導(dǎo)向孔穿過后兩端分別與頂聯(lián)板和第一底盤固定連接，該螺桿從螺孔穿過后兩端均通過轉(zhuǎn)動軸承與頂聯(lián)板和第一底盤相連；在頂聯(lián)板上方還設(shè)有一把手，所述把手與螺桿相連，通過轉(zhuǎn)動該把手能夠使螺桿轉(zhuǎn)動，從而帶動滑動聯(lián)板上下移動；所述拉力計(jì)與滑動聯(lián)板固定連接，該拉力計(jì)上端與下夾頭固定連接，通過下夾頭將拉力計(jì)與待測絲相連，從而對待測絲進(jìn)行拉伸。

進(jìn)一步地，與所述把手相連有一傳動桿，所述傳動桿穿過頂聯(lián)板后與一主動齒輪相連，在螺桿的上部還固定有一與主動齒輪相嚙合的從動齒輪，所述把手通過主動齒輪與從動齒輪的配合帶動螺桿轉(zhuǎn)動，該傳動桿也通過轉(zhuǎn)動軸承與頂聯(lián)板相連。

進(jìn)一步地，在兩導(dǎo)向桿與滑動聯(lián)板之間設(shè)有直線軸承，所述直線軸承與滑動聯(lián)板固定連接。能降低導(dǎo)向桿與滑動聯(lián)板之間的摩擦，更便于操作。

進(jìn)一步地，所述讀數(shù)系統(tǒng)包括第二底盤、載物板、激光器以及游標(biāo)卡尺，所述載物板通過兩支撐板固定在第二底盤上，所述激光器安裝在載物板上，所述游標(biāo)卡尺通過夾持裝置豎直安裝在載物板上，其靠近零刻度線的一端與夾持裝置相連。

進(jìn)一步地，在第一底盤和第二底盤上均設(shè)置有3個(gè)用于調(diào)節(jié)平衡的調(diào)平螺栓。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于：

1．結(jié)構(gòu)簡單，通過拉力計(jì)對待測絲進(jìn)行加力，能夠?qū)崿F(xiàn)連續(xù)測量，同時(shí)拉力計(jì)只能在豎直方向移動，避免了加力后待測絲出現(xiàn)擾動的情況，從而避免因?yàn)殇摻z受力改變產(chǎn)生的擾動造成的讀數(shù)影響，能夠提高楊氏模量的測量精度；

2．測量時(shí)，通過光杠桿將激光器發(fā)出的光反射到游標(biāo)卡尺上，直接在游標(biāo)卡尺上進(jìn)行讀數(shù)，從而能夠克服現(xiàn)有測量系統(tǒng)由于人眼相對位置的改變造成的讀數(shù)困難，使讀數(shù)更加容易、準(zhǔn)確，從而提高楊氏模量的測量精度。

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附圖說明

圖1為本發(fā)明的測量系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖2?本發(fā)明的計(jì)數(shù)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖3為本發(fā)明使用時(shí)的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖4為本法明的原理示意圖。