[实用新型]一种杨氏模量高效测量仪

说明书

本实用新型提供了一种杨氏模量高效测量仪，属于物理实验器具技术领域。包括支撑杆一、卡紧夹头一、连接杆、卡紧夹头二、支撑杆二、微调升降台、手机、置物杆、托盘、砝码、挂钩和待测金属丝；支撑杆一、连接杆和支撑杆二三者相连形成本测量仪的支架；卡紧夹头一、卡紧夹头二分别设置在支撑杆一和支撑杆二的上部，用来卡紧待测金属丝的两端；挂钩上端固定在待测金属丝的中部，挂钩下端与托盘连接，砝码放置在托盘中央。本实用新型具有效率高、精度高等优点。

技术领域

本实用新型属于物理实验器具技术领域，涉及一种杨氏模量高效测量仪。

背景技术

杨氏模量是沿纵向的弹性模量，定义为在胡克定律适用范围内，单轴应力和单轴形变之比。杨氏模量衡量各向同性弹性材料的刚度，描述固体材料抵抗形变能力的物理量，是选定材料的依据之一，是工程技术设计中常用的参数。

目前，实验室测量杨氏模量的装置是拉伸法金属丝杨氏模量测量仪。该测量仪采用竖立式结构的测量架，用光杠杆来放大金属丝的微小形变量，再利用望远镜读出标尺的读数，从而测量出金属丝在受到外力作用下的微小伸长量。该测量仪在使用时，操作者需多次调整望远镜对准标尺，以便清晰地看到标尺的刻度，并需反复在望远镜和测量架之间分别操作，实验效率低、高效程度不高。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有的技术存在的上述问题，提供一种杨氏模量高效测量仪，本实用新型所要解决的技术问题是如何快速、精确地测量待测金属的微小伸长量。

本实用新型的目的可通过下列技术方案来实现：一种杨氏模量高效测量仪，其特征在于，包括支撑杆一、卡紧夹头一、横杆、卡紧夹头二、支撑杆二、微调升降台、角度测量器、连杆、砝码、挂钩和待测金属丝；

所述支撑杆一、横杆和支撑杆二三者相连形成本测量仪的支架；

所述卡紧夹头一和卡紧夹头二分别是螺纹转动设置在所述支撑杆一、支撑杆二上的卡紧件，中部具有所述待测金属丝的插孔，所述待测金属丝能够固定在该插孔内，通过旋转可调制待测金属丝的松紧度；

所述挂钩上端固定在所述待测金属丝的中部，所述挂钩下端可连接所述砝码；

所述微调升降台包括底座，升降板和滚轴，升降板上通过轴承转动连接有一丝杆，丝杆螺纹连接在底座上，底座与升降板之间设置有若干纵向的导向结构，使调节丝杆可微调升降板的纵向高度，所述升降台的纵向高度调节好后保持不变。

所述连杆的一端放置在所述微调升降台的滚轴上，在水平方向可自由滚动，所述连杆的另一端通过转轴连接在所述挂钩的中部，能跟随所述挂钩的下移而下移，从而测量出所述待测金属丝在受所述砝码重力作用时变化的角度。

进一步的，所述待测金属丝下端连接有一载台，所述砝码置于载台上。

进一步的，所述连杆的一端铰接在微调升降台上，所述连杆的一端与微调升降台之间设置有第一电磁吸附结构，所述连杆的另一端与载台之间设置有第二电磁吸附结构，所述第一电磁吸附结构中的通电线圈通电时能够使连杆处于水平状态。

进一步的，所述连杆为中空管状结构，所述连杆靠近载台的一端滑动连接有一滑杆，所述第二电磁吸附结构设置在滑杆与载台之间，所述滑杆上套设有驱使滑杆靠近连杆的拉紧弹簧。

在加入砝码之前，先使第一电磁吸附结构通电，保持连杆处于水平状态，调节微调升降台，使角度测量器正对载台，然后使第一电磁吸附结构断电，使第二电磁吸附结构通电，加入砝码，使砝码的下移能够与连杆的摆动同步，且由于连杆质轻，其对砝码不会造成较大干扰，为了进一步减少这种干扰，可使载台纵向设置导向结构，即套管固定在地面上，载台下端面固定设置一插杆，该插杆插设在套管内，使砝码只能够上下移动，削弱第二电磁吸附结构对砝码的影响。