[實用新型]一種楊氏模量測量裝置

有效

• 申請號: 201820146482.5
• 申請日: 2018-01-29
• 公開（公告）號: CN207751797U
• 公開（公告）日: 2018-08-21
• 發明（設計）人: 何健釗;羅彥發
• 申請（專利權）人: 四川世紀中科光電技術有限公司
• 主分類號: G01N3/08
• 分類號: G01N3/08;G01N3/06
• 代理公司: 成都賽恩斯知識產權代理事務所(普通合伙) 51212
• 代理人: 王海文;肖國華

本實用新型公開了一種楊氏模量測量裝置，包括：底座；第一夾絲組件，設于所述支架上端；加力裝置，設于所述金屬絲的下端；十字叉絲板，固定于第一夾絲組件與加力裝置之間部分的金屬絲上；讀數顯微鏡，與所述十字叉絲板位置相對，用于讀取十字叉絲板上的刻度值。改進之處在于，所述叉絲板由分化板代替，所述分化板上刻有至少兩個刻度標識，所述刻度標識線寬不大于0.01mm；所述讀數顯微鏡為數碼顯微鏡。本實用新型省去了傳統讀數顯微鏡中對目鏡分劃板的苛刻要求，由相對的簡易的分化板即可代替難以購買的高精度目鏡分劃板，且測量精度更好，實用性非常高。此外還增設了調節機構，使得數碼顯微鏡調節更加方便，縮短了清晰成像的調整時間。

技術領域

本實用新型涉及一種教學實驗設備，具體指利用拉伸方式測定金屬絲的楊氏模量測量裝置，屬于物理實驗測量技術領域。

背景技術

楊氏模量是描述固體材料抵抗形變能力的物理量。目前，采用拉伸方式測量金屬絲楊氏模量的方法大致分為兩類：光杠桿法和顯微放大法，而其中又以顯微放大法應用最為典型。

以顯微放大法為工作原理的測量裝置結構如下：在支架的上端通過夾頭夾緊金屬絲的一端，另一端利用加力裝置(如砝碼)對金屬絲施加張力。叉絲板固定在金屬絲上某一位置。利用讀數顯微鏡和圖像傳感器對叉絲板進行放大，并將放大后的圖像顯示在顯示器上。讀數顯微鏡具有固定的放大倍數，在其目鏡分劃板上有刻度線，當讀數顯微鏡與叉絲板的距離調適當后，圖像由模糊變為清晰，此時可讀取叉絲板在目鏡分劃板上的成像位置。改變所加張力后，叉絲板在目鏡分劃板上的成像位置再次發生改變，此時再次讀取叉絲板在目鏡分劃板上的成像位置。通過讀取不同張力下叉絲板的位置，根據其他相關測量數據，即可計算出金屬絲的楊氏模量。

當前采用顯微放大法的楊氏模量測量裝置存在如下弊端：①測量距離調整不便：現有裝置利用讀數顯微鏡的目鏡分劃板觀察叉絲板的位置變化，而讀數顯微鏡存在著放大倍數固定，物距固定的不足，導致測量裝置使用時，測量距離調整耗時長，調整不便；②對目鏡分劃板的分度值要求苛刻：根據楊氏模量實驗的誤差要求，目鏡分劃板的分度值宜不大于0.05mm，而當前滿足分度值要求的常規分劃板量程為1mm或5mm，在實驗中處于臨界參數或量程太大，因此存在著測量結果誤差要求與設備部件綜合參數的矛盾。

發明內容

基于上述所述，本實用新型要解決的技術問題是針對現有測量裝置讀數顯微鏡放大倍數固定、測量距離固定、對目鏡分劃板要求苛刻的弊端，提供一種放大倍數靈活，測量距離可調，且可降低對刻線分度值要求的測量裝置。

本實用新型的技術方案如下：

一種楊氏模量測量裝置，包括：底座，所述底座上設有支架；第一夾絲組件，設于所述支架上端，用于固定金屬絲的上端；加力裝置，設于所述金屬絲的下端，用于對金屬絲施加拉力；十字叉絲板，固定于第一夾絲組件與加力裝置之間部分的金屬絲上；讀數顯微鏡，與所述十字叉絲板位置相對，用于讀取十字叉絲板上的刻度值。改進之處在于，所述叉絲板由分化板代替，所述分化板上刻有至少兩個刻度標識，所述刻度標識線寬不大于0.01mm。

所述分化板為一個小的平板，平板上正對數碼顯微鏡的面上刻有刻度標識，刻度標識可以是平行的線或者是點或者是點和線的組合；標識的數量至少為兩個，即可以是兩條或多條平行的線，或者是兩個或多個點；優選地，標識的數量為兩個即可滿足本實用新型之需求。

所述的第一夾絲組件包括固定于支架上端的若干接頭，橫桿及設置于橫桿上的左固定夾、右固定夾；所述橫桿設于所述若干接頭之間，所述金屬絲夾持在所述左固定夾、右固定夾之間。

優選地，本裝置還包括第二夾絲組件，所述第二夾絲組件設于金屬絲下端，所述的加力裝置設于第二夾絲組件下端；所述的分化板設于第二夾絲組件上端。第二夾絲組件與第一夾絲組件結構相類似，主要包括兩個相對的固定夾，兩個相對的固定夾通過鎖緊螺栓組合在一起，從而將金屬絲夾持固定。