所屬技術領域

本實用新型涉及一種鋼絲的楊氏彈性模量測試裝置。

背景技術

拉伸法測鋼絲楊氏彈性模量(楊氏彈性模量是一種材料性能專用名詞)是許多高校開設的基礎物理實驗之一，因鋼絲受拉力后的伸長量非常微小，現在采用光杠桿放大的方法來測量，在測量過程中，學生調節光杠桿成象系統操作困難、計算繁瑣，因標尺最小分度僅為1mm，所以測量精度不高，因望遠鏡和標尺組件離楊氏彈性模量測試裝置框架一米多遠，所以儀器占用實驗空間大。

發明內容

為了克服光杠桿法測鋼絲楊氏彈性模量學生操作困難、計算繁瑣、測量精度不高，儀器占用實驗空間大等不足，本實用新型設計了一種用容柵式數字千分表直接測量鋼絲受力后的伸縮量，從而測定其楊氏彈性模量的裝置。

本實用新型解決光杠桿放大法測鋼絲楊氏彈性模量問題的技術方案是：完全不用光杠桿放大系統，直接利用容柵式數字千分表可以測出微米級長度變化量的特點，完全能夠準確測量出鋼絲受力后的伸縮量。這種容柵式數字千分表楊氏彈性模量測定儀主要包括楊氏彈性模量測試裝置框架、鋼絲活動夾頭、帶導向槽的工作臺、儀表架和容柵式數字千分表。在鋼絲上固定一個活動夾頭，活動夾頭只能在工作臺的導向槽內滑動，工作臺導向槽上方安裝一個儀表架，容柵式數字千分表固定在儀表架上，容柵式數字千分表的測量桿端頭和鋼絲活動夾頭上端面良好接觸，當鋼絲所受拉力改變后，鋼絲長度隨之變化，鋼絲活動夾頭在工作臺的導向槽內產生位移，容柵式數字千分表測量桿也會產生相同的位移，容柵式數字千分表顯示出相應的讀數，測量人員記下拉力改變前后的容柵式數字千分表讀數，其差值就是鋼絲的長度變化量，將這個長度變化量、鋼絲直徑、被測鋼絲的原始長度和對應的拉力變化量代入楊氏彈性模量定義公式就可計算出該鋼絲的楊氏彈性模量。

本實用新型的有益效果是，1，容柵式數字千分表是一種精密測試儀表，可以直接讀出千分之一毫米的微小位移，測試結果直接且精度高，2，容柵式數字千分表體積小，安裝在鋼絲旁，比光杠桿放大法中的望遠鏡和標尺安裝架離鋼絲一米多遠來說，占用實驗空間小得多，3，學生調節光杠桿成象系統操作很困難，有的學生甚至難以調出光杠桿成象系統以至無法完成實驗，而本實用新型所述裝置調節非常簡單，4，本實用新型所述裝置的制造成本和維護成本也要比光杠桿放大法楊氏彈性模量測試裝置低得多。

附圖說明

下面結合附圖和實施例對本實用新型作進一步說明

圖1是本實用新型和實施例的儀器結構示意圖

圖中1、砝碼，2、掛鉤托盤，3、鋼絲活動夾頭，4、容柵式數字千分表測量桿，5、帶導向槽的工作臺，6、容柵式數字千分表固定螺釘，7、儀表架，8、儀表架緊固螺釘，9、容柵式數字千分表，10、楊氏彈性模量測試裝置框架上橫梁，11、鋼絲，12、鋼絲活動夾頭連接螺釘，13、鋼絲壓塊，14、導向槽。

具體實施方式

在圖1中，被測鋼絲(11)的一端固定在楊氏彈性模量測試裝置框架的上橫梁(10)上，另一端連接掛鉤托盤(2)，掛鉤托盤(2)上可加減砝碼(1)，在靠近掛鉤五厘米處的鋼絲(11)上固定一個鋼絲活動夾頭(3)，鋼絲活動夾頭(3)只能在帶導向槽的工作臺(5)的導向槽(14)內滑動，工作臺(5)、導向槽(14)上方安裝一個儀表架(7)，容柵式數字千分表(9)固定在儀表架(7)上，容柵式數字千分表(9)的測量桿(4)的端頭和鋼絲活動夾頭(3)的上端面良好接觸，當鋼絲(11)受到拉力后伸長或縮短，鋼絲活動夾頭(3)在工作臺(5)的導向槽(14)內隨之產生位移，帶動容柵式數字千分表測量桿(4)也隨之產生相同的位移，容柵式數字千分表(9)的讀數也隨之變化，這就實現了容柵式數字千分表(9)對鋼絲(11)長度變化量的直接測量，測量人員記下加或減拉力前后的容柵式數字千分表(9)的讀數，其差值就是鋼絲(11)的長度變化量。將這個鋼絲長度變化量、鋼絲直徑、長度和對應的拉力變化量代入楊氏彈性模量定義公式就可計算出該鋼絲的楊氏彈性模量。