一种新型杨氏模量实验装置

1.本实用新型公开了一种杨氏模量实验设备的改进装置，具体涉及杨氏模量教学装置的改进。

背景技术：

2.杨氏模量的测定是现在大学生必须掌握的一个实验，大多数的研究机构做测定金属材料杨氏模量实验都采用静态拉伸法。目前，采用这种方法,由于拉伸时载荷太大,加载速度慢，存有弛豫过程,不能真实地反映,材料内部结构的变化。对脆性材料(如玻璃、陶瓷等)无法用这种方法测量。也不能测量在不同温度时材料的杨氏模量，而弯曲共振法因其适用范围广(不同的材料和不同的温度)，实验结果稳定,误差小是世界各国广泛采用的测量方法。

技术实现要素：

3.本实用新型的目的是针对现有的杨氏模量教学装置砝码在测量过程中的摆动，以及摆动对观察读数的影响等问题，提供了一种结构简单，易于安装、砝码不易摆动、便于读数的杨氏模量教学装置。
4.为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是：本实用新型涉及一种新型杨氏模量实验装置，包括上夹头、支撑柱、光杠杆平台、光源发生器、砝码盘。上夹头上设置有固定装置可将金属丝与标尺固定；砝码盘上设置挂钩和稳定片，挂钩与金属丝相连接，稳定片与支撑柱相接触，防止砝码盘摇摆影响读数的准确，光杠杆平台上设置有条形光源发生器。
5.进一步的，所述支撑底座可使支撑柱相对于地面保持垂直关系。
6.进一步的，所述上夹头通过紧固螺栓安装于上夹头紧固孔内，使其固定在支撑柱上方。
7.进一步的，所述测量平台位于支撑柱中间，紧固螺栓安装于测量平台紧固孔内。其特征在于，当紧固螺栓拧松时，测量平台可上下滑动，当紧固螺栓拧紧时测量平台固定。
8.进一步的，所述上夹头上有供金属丝固定的夹具，金属丝一端被夹具夹持，另一端与砝码盘挂钩相连接, 标尺固定在上夹头孔内。
9.进一步的，所述测量平台上设置有光杠杆平台与光源发生器。利用光杠杆原理，可在标尺上读出数据。当金属丝3在外力作用下发生微小位移，光源发生器发出的光在标尺上发生偏转，从而得到差值。
10.进一步的，所述砝码盘上有稳定片，稳定片与支撑柱接触，达到在放置砝码时保持砝码盘稳定的效果。
11.本发明的有益技术效果如下。
12.在改进杨氏模量实验设备的精确度和使用的便利性。装置上的刻度尺4不仅在测量前可以直接测量出金属丝原始长度，减少使用卷尺测量的步骤，还能够直接测出金属丝的形变量，同时稳定片8对砝码盘7进行约束，减少了放置砝码时的晃动，加快了实验的速
度，也降低了实验的误差，使观察者更快更准确的读数。增加杨氏模量教学的多样性和丰富性，激发学生的热情，加强演示效果。
附图说明
13.此处所说明的附图用来提供对本申请的进一步理解，构成本申请的一部分，在这些附图中使用相同的参考标号来表示相同或相似的部分，本申请的示意性实施例及其说明用于解释本申请，并不构成对本申请的不当限定，在附图中。
14.图1示意性地示出了根据本申请一种新型杨氏模量实验装置的本体结构示意图。
15.图2示意性地示出了根据本申请一种新型杨氏模量实验装置中光杠杆和条形光源发生器的结构示意图。
16.图3示意性地示出了根据本申请一种新型杨氏模量实验装置中光杠杆和条形光源发生器测量杨氏模量的原理示意图。
17.图4示意性地示出了根据本申请一种新型杨氏模量实验装置中光杠杆和条形光源发生器、刻度尺的结构位置示意图。
18.图1是本实用新型的整体结构示意图。
19.图1中：1、紧固螺栓；2、上夹头；3、金属丝；4、刻度尺；5、紧固螺栓；6、支撑柱；7、砝码盘；8、稳定片；9、支撑底座；10、光源发生器；11、光杠杆平台；12、测量平台；13、挂钩。
20.图2光杠杆和条形光源发生器的结构示意图。
21.图3光杠杆和条形光源发生器测量杨氏模量的原理示意图。
22.图4光杠杆和条形光源发生器、刻度尺的结构位置示意图。
具体实施方式
23.下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.本实用新型附加的方面和优点将在下面的描述中部分给出，这些将从下面的描述中变得明显，或通过本实用新型的实践了解到。
25.如图1所示，解决背景技术中的问题，一种新型杨氏模量实验装置，所述上夹头2通过紧固螺钉1与支撑柱6相固定，所述上夹头2上设置夹具固定金属丝3与标尺4，所述金属丝3与挂钩13相连接，所述标尺4可用于测量金属丝3的变形量或上夹头2与测量平台12距离，所述紧固螺钉5将测量平台12紧固在支撑柱6上，所述支撑柱6与上夹头2、测量平台12、支撑底座9相连接，所述砝码盘7上设置挂钩13和稳定片8 ，所述挂钩13与金属丝3相连接，所述稳定片8与支撑柱6相连接，所述支撑底座9与支撑柱6下端相连接，所述光杠杆平台11上设置有光源发生器10，所述测量平台12上设置有光杠杆平台11，用于测量金属丝3变形量。
26.本实用新型中，为了便于测量金属丝3原始长度和形变过后的长度，将刻度尺4放置在金属丝3附近，用于直接测量金属丝3的原始长度和形变过后的长度。
27.本实用新型中，为了使砝码盘7在放置砝码的时候不进行剧烈的晃动，设计了稳定片8用于约束砝码盘7，使其保证稳定状态。
28.本实用新型中，为了便于直观地观察到刻度尺4上的示数，设计光源发生器10并与光杠杆平台11相连，通过光的照射，可直接在刻度尺3上进行读数。
29.本技术领域技术人员可以理解，除非另外定义，这里使用的所有术语（包括技术术语和科学术语）具有与本实用新型所属领域中的普通技术人员的一般理解相同的意义。还应该理解的是，诸如通用字典中定义的那些术语应该被理解为具有与现有技术的上下文中的意义一致的意义，并且除非像这里一样定义，不会用理想化或过于正式的含义来解释。
30.本领域普通技术人员可以理解：实施例中的装置中的部件可以按照实施例描述分布于实施例的装置中，也可以进行相应变化位于不同于本实施例的一个或多个装置中。
31.最后所应说明的是：以上实施例仅用以说明而非限制本实用新型的技术方案，尽管参照上述实施例对本实用新型进行了详细说明，本领域的普通技术人员应该理解，依然可以对本实用新型进行修改或者等同替换，而不脱离本实用新型的精神和范围的任何修改或局部替换，其均应涵盖在本实用新型的权利要求范围当中。

技术特征：

1.一种新型杨氏模量实验装置，其特征在于，包括上夹头(2)，金属丝(3)，标尺(4)，六角螺栓(5)，支撑柱(6)，砝码盘挂钩(13)，砝码盘(7)，支撑底座(9)，测量平台(12)，光杠杆平台(11)，光源发生器(10)，所述上夹头(2)通过紧固螺栓(1)与支撑柱(6)相固定，所述上夹头(2)上设置有金属丝(3)与标尺(4)，所述金属丝(3)与砝码盘挂钩(13)相连，所述六角螺栓(5)将测量平台(12)固定在支撑柱(6)上，所述支撑柱(6)将上夹头(2)、测量平台(12)、支撑底座(9)相连接，所述砝码盘(7)上设置挂钩(13)和稳定片(8)，所述挂钩(13)与金属丝(3)相连接，所述稳定片(8)与支撑柱(6)相连接，所述支撑底座(9)与支撑柱(6)下端相连接，所述光杠杆平台(11)上设置有光源发生器(10)，所述测量平台(12)上设置有光杠杆平台(11)。2.根据权利要求1所述一种新型杨氏模量实验装置，其特征在于，所述支撑底座(9)可使支撑柱(6)相对于地面保持垂直关系。3.根据权利要求1所述一种新型杨氏模量实验装置，其特征在于，所述上夹头(2)通过紧固螺栓(1)安装于紧固孔内，使其固定在支撑柱(6)上方。4.根据权利要求1所述一种新型杨氏模量实验装置，其特征在于，所述测量平台(12)位于支撑柱(6)中间，六角螺栓(5)安装于测量平台紧固孔内，当六角螺栓(5)拧松时，测量平台可上下滑动，当六角螺栓(5)拧紧时测量平台(12)固定。5.根据权利要求1所述一种新型杨氏模量实验装置，其特征在于，所述上夹头(2)上有供金属丝(3)固定的夹具，金属丝(3)一端被夹具夹持，另一端与砝码盘挂钩(13)相连接，标尺(4)固定在上夹头孔内。6.根据权利要求1所述一种新型杨氏模量实验装置，其特征在于，所述测量平台(12)上设置有光杠杆平台(11)与光源发生器(10)，利用光杠杆原理，可在标尺(4)上读出数据，当金属丝(3)在外力作用下发生微小位移，光源发生器(10)发出的光在发生标尺上发生偏转，可得到差值。7.根据权利要求1所述一种新型杨氏模量实验装置，其特征在于，所述砝码盘(7)上有稳定片特征，稳定片(8)与支撑柱(6)接触，达到在放置砝码时保持砝码盘(7)稳定的效果。

技术总结

本实用新型涉及一种新型杨氏模量实验装置，包括上夹头2、支撑柱6、光杠杆平台11、光源发生器10、砝码盘7。上夹头2上设置有固定装置金属丝3与标尺4，金属丝3与砝码盘7挂钩相连接，标尺可测量金属丝的变形量和上夹头2与测量平台12之间的距离；砝码盘7上设置挂钩和稳定片，挂钩与金属丝3相连接，稳定片与支撑柱6相接触，防止砝码盘7摇摆影响读数的准确，光杠杆平台11上设置有条形光源发生器10，金属丝的形变，通过光杠杆放大，从而使条形光源发生器产生的条形光源发生移动，然后进行读数达到测量金属丝变形量的目的。本实用新型相对现有杨氏模量光杠杆测量实验装置进行的改进，减少了砝码盘摆动、读数方便快捷、且装置简单易于操作。作。作。