專利名稱：楊氏彈性模量莫爾干涉測(cè)量?jī)x的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型運(yùn)用莫爾干涉原理于楊氏彈性模量測(cè)量技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
楊氏彈性模量是一個(gè)非常重要的性能指標(biāo)。要想準(zhǔn)確測(cè)量楊氏彈性模量，就必須準(zhǔn)確測(cè)量待測(cè)絲的長(zhǎng)度變化量。許多材料的楊氏彈性模量很大，待測(cè)絲的伸長(zhǎng)量就很小，一般長(zhǎng)度測(cè)量工具難以準(zhǔn)確測(cè)量，光杠桿放大法、劈尖干涉法和邁克爾遜干涉法等都被用來測(cè)量待測(cè)絲的伸長(zhǎng)量。但是，光杠桿放大法操作復(fù)雜，劈尖干涉法和邁克爾遜干涉法等都需要單色光源。
發(fā)明內(nèi)容為了準(zhǔn)確測(cè)量楊氏彈性模量，同時(shí)避免復(fù)雜操作和對(duì)單色光源的限制，本實(shí)用新型設(shè)計(jì)了一種楊氏彈性模量莫爾干涉測(cè)量?jī)x，可以使測(cè)量楊氏彈性模量操作簡(jiǎn)單、光源不限和結(jié)果準(zhǔn)確。本實(shí)用新型所述楊氏彈性模量莫爾干涉測(cè)量?jī)x，主要包括楊氏彈性模量測(cè)量?jī)x大框架、待測(cè)絲裝夾系統(tǒng)、莫爾干涉系統(tǒng)和連續(xù)無級(jí)加力系統(tǒng)。底座、立柱和上橫梁構(gòu)成楊氏彈性模量測(cè)量?jī)x的大框架，絲連桿、待測(cè)絲和絲夾頭組成待測(cè)絲裝夾系統(tǒng)，光源、固定光柵和運(yùn)動(dòng)光柵組成莫爾干涉系統(tǒng)。電子秤、加力螺桿和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)盤組成連續(xù)無級(jí)加力系統(tǒng)。工作臺(tái)由螺釘固定在大框架立柱上，連續(xù)無級(jí)加力系統(tǒng)安裝在工作臺(tái)下方，待測(cè)絲裝夾系統(tǒng)和莫爾干涉系統(tǒng)在工作臺(tái)上方，電子秤與凹球面板、凸球面板、加力螺桿、螺桿連接板和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)盤依次機(jī)械連接，秤連桿和螺母把絲連桿和螺桿連接板連接在一起，運(yùn)動(dòng)光柵由定位螺釘和調(diào)角螺釘連接在絲連桿對(duì)著光源的側(cè)面上，固定光柵固定在光柵座上，再由連接螺釘連接在工作臺(tái)的上端面，運(yùn)動(dòng)光柵和固定光柵的刻線呈很小夾角且可調(diào)，兩光柵刻線間距相等，貼合組成一個(gè)光柵副，固定光柵標(biāo)有大十字參考線以便觀察干涉條紋的移動(dòng)，待測(cè)絲下端固定在絲連桿上，上端由絲夾頭夾緊并固定在上橫梁上，光源、光源支撐桿和光源座安裝在一起并置于工作臺(tái)上端面。測(cè)量時(shí)，點(diǎn)亮光源，光線照射到光柵副上，呈現(xiàn)出莫爾干涉條紋，松開運(yùn)動(dòng)光柵的定位螺釘和調(diào)角螺釘，輕轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)光柵，改變兩光柵刻線的夾角， 使莫爾干涉條紋間距適合操作者觀察后擰緊定位螺釘和調(diào)角螺釘。旋轉(zhuǎn)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)盤，帶動(dòng)加力螺桿驅(qū)動(dòng)凹凸球面板對(duì)電子秤加力，電子秤顯示出相應(yīng)的受力讀數(shù)，同時(shí)，秤連桿和絲連桿將力傳遞給待測(cè)絲，待測(cè)絲長(zhǎng)度變化，絲連桿運(yùn)動(dòng)，帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)光柵移動(dòng)，光柵副上的莫爾干涉條紋相應(yīng)移動(dòng)，緩慢連續(xù)加力，莫爾干涉條紋緩慢移動(dòng)，可以從固定光柵的大十字參考線處數(shù)出移過的莫爾干涉條紋數(shù)，根據(jù)莫爾干涉原理可以計(jì)算出待測(cè)絲的伸長(zhǎng)量，進(jìn)而計(jì)算出待測(cè)絲的楊氏彈性模量。所用的計(jì)算公式如下設(shè)固定光柵和運(yùn)動(dòng)光柵的刻線間距均為W，受力變化量為F，莫爾干涉條紋移過N條，待測(cè)絲橫截面積為S，被測(cè)長(zhǎng)度為L(zhǎng)，則待測(cè)絲伸長(zhǎng)量 B = NW，待測(cè)絲楊氏彈性模量Y = FL/BS = FL/NWS。[0007]本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)是利用莫爾干涉原理測(cè)量楊氏彈性模量，操作簡(jiǎn)單，光源不限， 結(jié)果精確，同時(shí)為莫爾干涉原理的應(yīng)用開辟了一個(gè)新的領(lǐng)域。
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型作進(jìn)一步說明。

圖1是本實(shí)用新型所述楊氏彈性模量莫爾干涉測(cè)量?jī)x結(jié)構(gòu)示意圖。圖2是光源和光柵副的A向位置示意圖。圖3是光柵副的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中，1、底座，2、螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)盤，3、凸球面板，4、工作臺(tái)，5、螺釘，6、立柱，7、光源，8、 運(yùn)動(dòng)光柵，9、待測(cè)絲，10、絲夾頭，11、上橫梁，12、固定光柵，13、光源座，14、絲連桿，15、電子秤，16、凹球面板，17、秤連桿，18、螺桿連接板，19、螺母，20、加力螺桿，21、光源支撐桿，22、 大十字參考線。23、定位螺釘，24、調(diào)角螺釘，25、連接螺釘，26、光柵座。
具體實(shí)施方式
在圖中，底座(1)、立柱(6)和上橫梁(11)構(gòu)成楊氏彈性模量測(cè)量?jī)x的大框架，工作臺(tái)由螺釘(5)固定在立柱(6)上，電子秤(15)位于工作臺(tái)(4)的下端面，與凹球面板(16)、凸球面板(17)加力螺桿00)、螺桿連接板(18)和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)盤( 依次機(jī)械連接， 電子秤(15)可用6千克至15千克、最小感量0.5克的天平，秤連桿(17)和螺母(19)把絲連桿(14)和螺桿連接板(18)連接在一起，運(yùn)動(dòng)光柵(1 由定位螺釘和調(diào)角螺釘 (24)連接在絲連桿(14)對(duì)著光源(7)的側(cè)面上，固定光柵(8)固定在光柵座06)上，再由連接螺釘0 連接在工作臺(tái)的上端面，運(yùn)動(dòng)光柵(1 和固定光柵(8)的刻線呈很小夾角且可調(diào)，兩光柵刻線間距相等，貼合組成一個(gè)光柵副，固定光柵(8)標(biāo)有大十字參考線 (22)，待測(cè)絲(9)下端固定在絲連桿(14)上，絲連桿(14)的下端面距工作臺(tái)(4)的上端面 5厘米作為絲連桿(14)的運(yùn)動(dòng)空間，待測(cè)絲(8)的上端由絲夾頭(10)夾緊并固定在上橫梁 (11)上，光源(7)、光源支撐桿和光源座(13)安裝在一起置于工作臺(tái)(4)上端面，光線照射到光柵副上。
權(quán)利要求1.一種楊氏彈性模量莫爾干涉測(cè)量?jī)x，其特征是所述楊氏彈性模量莫爾干涉測(cè)量?jī)x主要包括楊氏彈性模量測(cè)量?jī)x大框架、待測(cè)絲裝夾系統(tǒng)、莫爾干涉系統(tǒng)和連續(xù)無級(jí)加力系統(tǒng)，底座、立柱和上橫梁構(gòu)成楊氏彈性模量測(cè)量?jī)x的大框架，絲連桿、待測(cè)絲和絲夾頭組成待測(cè)絲裝夾系統(tǒng)，光源、固定光柵和運(yùn)動(dòng)光柵組成莫爾干涉系統(tǒng)，電子秤、加力螺桿和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)盤組成連續(xù)無級(jí)加力系統(tǒng)，工作臺(tái)由螺釘固定在大框架立柱上，連續(xù)無級(jí)加力系統(tǒng)安裝在工作臺(tái)下方，待測(cè)絲裝夾系統(tǒng)和莫爾干涉系統(tǒng)在工作臺(tái)上方，電子秤與凹球面板、凸球面板、加力螺桿、螺桿連接板和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)盤依次機(jī)械連接，秤連桿和螺母把絲連桿和螺桿連接板連接在一起，運(yùn)動(dòng)光柵由定位螺釘和調(diào)角螺釘連接在絲連桿對(duì)著光源的側(cè)面上，固定光柵固定在光柵座上，再由連接螺釘連接在工作臺(tái)的上端面，運(yùn)動(dòng)光柵和固定光柵的刻線呈很小夾角且可調(diào)，兩光柵刻線間距相等，貼合組成一個(gè)光柵副，固定光柵標(biāo)有大十字參考線，待測(cè)絲下端固定在絲連桿上，上端由絲夾頭夾緊并固定在上橫梁上，光源、光源支撐桿和光源座安裝在一起并置于工作臺(tái)上端面。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的楊氏彈性模量莫爾干涉測(cè)量?jī)x，其特征是秤連桿和螺母將待測(cè)絲裝夾系統(tǒng)和連續(xù)無級(jí)加力系統(tǒng)連接在一起。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的楊氏彈性模量莫爾干涉測(cè)量?jī)x，其特征是連續(xù)無級(jí)加力系統(tǒng)的電子秤可用6千克至15千克、最小感量0. 5克的天平。
專利摘要一種楊氏彈性模量莫爾干涉測(cè)量?jī)x，它主要包括楊氏彈性模量測(cè)量?jī)x大框架、待測(cè)絲裝夾系統(tǒng)、莫爾干涉系統(tǒng)和連續(xù)無級(jí)加力系統(tǒng)。底座、立柱和上橫梁構(gòu)成楊氏彈性模量測(cè)量?jī)x的大框架，絲連桿、待測(cè)絲和絲夾頭組成待測(cè)絲裝夾系統(tǒng)，光源、固定光柵和運(yùn)動(dòng)光柵組成莫爾干涉系統(tǒng)，電子稱、加力螺桿和螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)盤組成連續(xù)無級(jí)加力系統(tǒng)。光線照射到光柵副上，呈現(xiàn)出莫爾干涉條紋，旋轉(zhuǎn)螺桿轉(zhuǎn)動(dòng)盤，電子稱顯示出相應(yīng)的受力讀數(shù)，待測(cè)絲長(zhǎng)度變化，帶動(dòng)運(yùn)動(dòng)光柵移動(dòng)，光柵副上的莫爾干涉條紋相應(yīng)移動(dòng)，從固定光柵的大十字參考線處數(shù)出移過的莫爾干涉條紋數(shù)，根據(jù)莫爾干涉原理可以計(jì)算出待測(cè)絲的伸長(zhǎng)量，進(jìn)而計(jì)算出待測(cè)絲的楊氏彈性模量。
文檔編號(hào)G01B11/16GK201974336SQ201020556808
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2010年10月11日 優(yōu)先權(quán)日2010年10月11日
發(fā)明者于白茹, 劉軍, 劉玉, 華語嫣, 呂沖, 張魏, 徐莉莉, 朱俊, 汪仕元, 瞿建英, 邱倩云, 邱友江, 郝彥軍, 鐘望, 陳婉璐, 雍志華, 馬春蕾, 黃龍香 申請(qǐng)人:四川大學(xué)