[实用新型]一种基于cmos相机演示的杨氏模量装置

说明书

本实用新型公开一种基于cmos相机演示的杨氏模量装置，该装置基于cmos机器视觉传感系统以确保实验测量数据的准确性，进一步基于等效转换测量系统和支架稳定系统，涉及到利用等量替换的方法测出变化的张力。因为传统的杨氏模量测定仪体积大、采用大法码拉伸钢丝使实验不便捷，如果砝码放置不当还存在较大的安全隐患，此外传统装置采用光杠杆测量长度，对所测对象的长度进行放大，此方法虽然直观、简便，但是一定的测量误差是无法忽略的。本实用新型在此基础上进行改进与创新，使实验仪器精简化，利用小砝码测量提高了安全性，测量推导表达式中不含有近似，使得所测结果无较大误差。优点:简易、便携、精度高。

技术领域:

本实用新型涉及精确的杨氏模量测量技术领域，具体地涉及一种基于 cmos相机演示的杨氏模量装置。

背景技术:

杨氏模量是描述固体材料抵抗形变能力的重要物理量，它是表征材料性质的一个重要物理量，研究并测量相关材料的杨氏模量是非常有意义的。而且在大学物理实验中也是一个非常重要的实验，常常要求同学们熟练掌握实验并认识其实际意义，而传统的杨氏模量测定仪由于体积大、采用大法码拉伸钢丝使实验不便捷，如果砝码放置不当还存在较大的安全隐患。此外传统装置采用光杠杆测量长度，对所测对象的长度进行放大，此方法虽然直观、简便，但是一定的测量误差是无法忽略的，并且此测量方法用于测量杨氏模量数值的推导表达式中含有近似，使得所测结果有误差。所以急待一个简易、便携、精度高的测量仪器。

发明内容：

为克服背景技术中所提到的不足，本实用新型提供了一种基于cmos相机演示的杨氏模量装置来准确的演示与测定杨氏模量的数值。

为实现本实用新型的目的，采用的实验装置如下：

一种基于cmos相机演示的杨氏模量装置，主要由1.支架；2.稳定底座；3. 钢丝加持装置；4.轻型固定圆环；5.砝码钩；6.砝码；7.拉伸钢丝；8.cmos传感器；9.电脑显示屏；支架1上连接两个钢丝加持器3，轻型固定圆环4固定在拉伸钢丝7的中点，砝码钩5与轻型固定圆环4相连接，砝码6挂在砝码钩5上，cmos传感器8与电脑显示屏9连接。

作为优选，所述支架1为两个对称结构，并且两支架相互平行，支架 1与拉伸钢丝7、钢丝加持装置3连接并且呈垂直状态，所述支架1 与稳定底座2连接和固定。

作为优选，所述轻型固定圆环4固定在拉伸钢丝7的中点。

作为优选，所述cmos传感器固定装置8与拉伸钢丝7中点对齐。

进一步的，本实用新型还提供了一种基于cmos相机演示的实验装置的测量方法：如示，调节该装置求解ΔF:首先如示，首先利用三角形相似可得进而得到F1与F2由从而得到故所求如示,所述基于cmos相机测的钢丝长度测量单元控制coms相机8采集到钢丝7的图像，并在物体表面代测量的边上，粘贴已知长度L0的标识物，测量机器中所示标识物的对应点数，计算每个像素点对应的长度L1，计算所测钢丝7所对应的像素点数x，利用比例法，得到所述被测钢丝的长度L＝xL1。进而求得ΔL:如示利用cmos相机捕捉图像，记录初始位置和加砝码6的位置利用cmos图像比例法测出钢丝下降微小形变量x，由受力分析算得ΔL。用螺旋测微计测量纲丝7直径S。利用杨氏模量计算公式代入即可得出结果。

附图说明:

图1为本实用新型实施例所提供的计算ΔF原理图

图2为本实用新型实施例所提供的计算ΔL原理。

图3为实用新型装置测量系统结构示意图。

具体实施方式：

以下通过具体实施例对本实用新型做进一步解释说明