CN2826402Y - 卧式杨氏模量测量仪 - Google Patents

Abstract

一种测量架呈水平放置的卧式杨氏模量测量仪。传统的杨氏模量测量仪都是竖拉式结构，其缺点是仪器笨重，占地面积大，标尺的反射像难寻找，计算复杂，测量误差偏大。本实用新型提供的卧式杨氏模量测量仪，它是在桌面两端分别固定钢丝头固定板和滑轮架，钢丝一端带结，另一端穿过钢丝头固定板并绕过滑轮与砝码盘的挂钩连接，读数显微镜置于钢丝与操作者一侧的桌沿之间，读数显微镜物镜中心点的高度与钢丝的高度一致。本实用新型不仅消除了前述竖拉式结构的全部缺陷，而且可减少两个待测量，从而简化了测量和计算，并减少了测量的***误差。

Description

卧式杨氏模量测量仪

一、技术领域

本实用新型涉及大学物理实验中的杨氏模量测量仪，尤其涉及一种测量架呈水平放置的卧式杨氏模量测量仪。

二、背景技术

目前公知的，以钢丝作被测物的杨氏模量测量仪都是竖拉式结构。这种竖拉式结构的缺点是仪器笨重、占地面积大，加、减砝码时易造成测量架摇晃，仪器的竖直度不好控制、操作中标尺的像难寻找、读数和加减砝分处两地，故操作者需反复在望远镜和测量架之间跑动，从而造成实验室的拥挤和混乱、测量装置中必须使用光杠杆、杨氏模量计算公式复杂、测量结果的误差偏大。本申请人于2002年7月25日申请的“倒挂式杨氏模量测量仪”，专利号：ZL02133511.7以及2003年8月29日申请的“壁挂式杨氏模量测量仪”专利号ZL03135690.7，虽然克服了部分缺陷，但是从望远镜视场中寻找标尺像仍十分困难，这个操作中的最大难点仍没有解决，此外操作者仍需反复来回跑动、测量中必须依赖光杠杆、测量计算公式复杂、测量误差偏大的问题也没有解决。

三、实用新型内容

本实用新型的目的是向社会提供一种卧式杨氏模量测量仪，以消除目前公知的杨氏模量测量仪诸多缺陷。

本实用新型的技术方案如下：

钢丝头固定板通过自身的夹紧螺栓被固定在桌面的一端，滑轮架通过其自身的夹紧螺栓被固定在桌面的另一端，待测钢丝的一端有一结，另一端穿过钢丝头固定板绕过滑轮并与砝码盘连结，砝码盘垂于桌端下侧，待测钢丝上有一横向记号，待测钢丝与操作者一侧的桌沿呈平行状态，并距此桌沿30-40cm，读数显微镜置于待测钢丝与桌沿之间，物镜中心点的高度与待测钢丝的高度一致。钢丝头固定板上固定钢丝头的孔成台阶形，粗孔的孔径为3-5mm，细孔的孔径为0.5-0.8mm，细孔的长度为1-2mm，此孔的高度和滑轮与待测钢丝的最高接触点的高度一致。待测钢丝上记号与滑轮相距0.2-0.5m。

由于采用上述方案，可收到如下显著效果：

1、传统的竖拉式结构既要有桌又要占地，而本实用新型则完全不占地，因此在不增加实验室面积的情况下可大幅度增加实验的套数，从而大大提高了实验室的利用率。

2、由于将传统的望远镜，米尺、光杠杆观测***改为单纯的读数显微镜，从而使该测量中的标尺的反射像难寻找这个最大的操作难题被彻底消除。

3、由于加减砝码与观测点同处一地，所以操作者既不用来回跑动，又消除了实验室内的拥塞。

4、计算公式由原来的 $y=\frac{8\mathrm{FLD}}{{\mathrm{\πd}}^2\mathrm{l\Δx}}$ 简化为 $y=\frac{4\mathrm{FL}}{{\mathrm{\πd}}^2\mathrm{\ΔL}},$ 从而简化了y的计算，尤其是大大简化了误差的计算。

5、由于减少了两个量的测量，可使测量的***误差大大减小，从而提高了测量的准确性。

6、这种卧式结构彻底消除了竖拉式结构摇晃的和竖直度不好掌握的缺点。

7、由于简化了实验装置，从而可大大降低仪器的制造成本。

四、附图说明

附图为卧式杨氏模量测量仪的装置图。

图中1是钢丝头固定板；2是待测钢丝；3是滑轮；4是滑轮架；5是砝码盘；6是读数显微镜。

五、具体实施方式

钢丝头固定板(1)通过自身的夹紧螺栓被固定在桌面的一端，滑轮架(4)通过其自身的夹紧螺栓被固定在桌面的另一端，待测钢丝(2)的一端有一结，另一端穿过钢丝头固定板(1)绕过滑轮(3)并与砝码盘(5)连结，砝码盘(5)垂于桌端下侧，待测钢丝(2)上有一横向记号，待测钢丝(2)与操作者一侧的桌沿呈平行状态，并距此桌沿40cm，读数显微镜(6)置于待测钢丝(2)与桌沿之间，物镜中心点的高度与待测钢丝(2)的高度一致。钢丝头固定板(1)上固定钢丝头的孔成台阶形，粗孔的孔径为5mm，细孔的孔径为0.8mm，细孔的长度为2mm，此孔的高度和滑轮(3)与待测钢丝(2)的最高接触点的高度一致。待测钢丝(2)上记号与滑轮(3)相距0.5m。

Claims (3)

1、一种卧式杨氏模量测量仪，由钢丝头固定板、待测钢丝、滑轮、滑轮固定板、砝码盘和读数显微镜构成，其特征是：钢丝头固定板通过自身的夹紧螺栓被固定在桌面的一端，滑轮架通过其自身的夹紧螺栓被固定在桌面的另一端，待测钢丝的一端有一结，另一端穿过钢丝头固定板绕过滑轮并与砝码盘连结，砝码盘垂于桌端下侧，待测钢丝上有一横向记号，待测钢丝与操作者一侧的桌沿呈平行状态，并距此桌沿30-40cm，读数显微镜置于待测钢丝与桌沿之间，物镜中心点的高度与待测钢丝的高度一致。

2、根据权利要求1所述的卧式杨氏模量测量仪，其特征是：钢丝头固定板上固定钢丝头的孔成台阶形，粗孔的孔径为3-5mm，细孔的孔径为0.5-0.8mm，细孔的长度为1-2mm，此孔的高度和滑轮与待测钢丝的最高接触点的高度一致。

3、根据权利要求1所述的卧式杨氏模量测量仪，其特征是：待测钢丝上记号与滑轮相距0.2-0.5m。

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