反射式激光法測(cè)量金屬絲楊氏模量實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種反射式激光法測(cè)量金屬絲楊氏模量實(shí)驗(yàn)儀，屬于大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002]金屬絲楊氏模量測(cè)量實(shí)驗(yàn)是一個(gè)較經(jīng)典的大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)，因其涉及到微小物理量的測(cè)量方法，并且是力學(xué)與光學(xué)實(shí)驗(yàn)方法的結(jié)合，因此開(kāi)設(shè)此實(shí)驗(yàn)的意義較大。
[0003]原有金屬絲楊氏模量測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀器中對(duì)金屬絲微小伸長(zhǎng)量的測(cè)量是采用反光鏡+加望遠(yuǎn)鏡的方法，因其是對(duì)自然光的觀測(cè)，因此實(shí)驗(yàn)的可見(jiàn)度受到一定的限制，更重要的是實(shí)驗(yàn)精度受望遠(yuǎn)鏡的光學(xué)精度和機(jī)械精度的制約較大，所以實(shí)驗(yàn)不可避免地存在較大的系統(tǒng)誤差。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]針對(duì)上述問(wèn)題，本發(fā)明要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種可見(jiàn)度好、系統(tǒng)誤差小的楊氏模量測(cè)量實(shí)驗(yàn)儀器。
[0005]本發(fā)明的反射式激光法測(cè)量金屬絲楊氏模量實(shí)驗(yàn)儀，它包含金屬絲、金屬絲卡臺(tái)、砝碼吊架、砝碼、金屬絲吊架、金屬絲吊架桿、金屬絲吊架底座、金屬絲吊架底座螺絲、光杠桿、光杠桿前支點(diǎn)、光杠桿后支點(diǎn)、反射鏡、光杠桿平臺(tái)、標(biāo)尺、標(biāo)尺桿、標(biāo)尺底座、標(biāo)尺底座螺絲，激光頭、激光頭安裝孔、激光傳導(dǎo)光纖、激光發(fā)生器，金屬絲懸掛在金屬絲吊架上，金屬絲吊架由金屬絲吊架桿和金屬絲吊架底座支撐，金屬絲吊架桿由金屬絲吊架底座螺絲調(diào)整其垂直度，金屬絲上固定有金屬絲卡臺(tái)、金屬絲下懸掛砝碼吊架，砝碼吊架上放置砝碼，光杠桿由光杠桿前支點(diǎn)和光杠桿后支點(diǎn)分別擱置在光杠桿平臺(tái)和金屬絲卡臺(tái)上，光杠桿前端是反射鏡，光杠桿平臺(tái)固定在金屬絲吊架桿上，標(biāo)尺由標(biāo)尺桿和標(biāo)尺底座支撐，標(biāo)尺的垂直度由標(biāo)尺底座螺絲調(diào)整，激光頭安裝在標(biāo)尺上的激光頭安裝孔上，激光頭通過(guò)激光傳導(dǎo)光纖與激光發(fā)生器連接。
[0006]作為優(yōu)選，所述的光杠桿平臺(tái)上標(biāo)有刻度。
[0007]作為優(yōu)選，所述的金屬絲吊架底座有金屬絲吊架桿中心位置標(biāo)記線(xiàn)、標(biāo)尺底座上有標(biāo)尺表面位置標(biāo)記線(xiàn)。
[0008]本發(fā)明的有益效果為:金屬絲的微小伸長(zhǎng)量，通過(guò)光杠桿反光鏡對(duì)入射激光的反射，在標(biāo)尺上得以放大，達(dá)到可見(jiàn)度很大的測(cè)量效果，且測(cè)量誤差被控制在較小的程度。
【附圖說(shuō)明】
[0009]為了易于說(shuō)明，本發(fā)明由下述的具體實(shí)施及附圖作以詳細(xì)描述。
[0010]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0011]圖中:1-金屬絲、2-金屬絲卡臺(tái)、3-砝碼吊架、4-砝碼、5-金屬絲吊架、6-金屬絲吊架桿、7-金屬絲吊架底座、8-金屬絲吊架底座螺絲、9-光杠桿、10-光杠桿前支點(diǎn)、11-光杠桿后支點(diǎn)、12-反射鏡、13-光杠桿平臺(tái)、14-標(biāo)尺、15-標(biāo)尺桿、16-標(biāo)尺底座、17-標(biāo)尺底座螺絲，18-激光頭、19-激光頭安裝孔、20-激光傳導(dǎo)光纖、21-激光發(fā)生器、22-入射激光、23-反射激光。
【具體實(shí)施方式】
[0012]為使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚明了，下面通過(guò)附圖中示出的具體實(shí)施例來(lái)描述本發(fā)明。但是應(yīng)該理解，這些描述只是示例性的，而并非要限制本發(fā)明的范圍。此外，在以下說(shuō)明中，省略了對(duì)公知結(jié)構(gòu)和技術(shù)的描述，以避免不必要地混淆本發(fā)明的概念。
[0013]如圖1所示，本【具體實(shí)施方式】采用以下技術(shù)方案:它包含金屬絲1、金屬絲卡臺(tái)2、砝碼吊架3、砝碼4、金屬絲吊架5、金屬絲吊架桿6、金屬絲吊架底座7、金屬絲吊架底座螺絲8、光杠桿9、光杠桿前支點(diǎn)10、光杠桿后支點(diǎn)11、反射鏡12、光杠桿平臺(tái)13、標(biāo)尺14、標(biāo)尺桿15、標(biāo)尺底座16、標(biāo)尺底座螺絲17，激光頭18、激光頭安裝孔19、激光傳導(dǎo)光纖20、激光發(fā)生器21，金屬絲I懸掛在金屬絲吊架5上，金屬絲吊架5由金屬絲吊架桿6和金屬絲吊架底座7支撐，金屬絲吊架桿6由金屬絲吊架底座螺絲8調(diào)整其垂直度，金屬絲I上固定有金屬絲卡臺(tái)2、金屬絲I下懸掛砝碼吊架3，砝碼吊架3上放置砝碼4，光杠桿9由光杠桿前支點(diǎn)10和光杠桿后支點(diǎn)11分別擱置在光杠桿平臺(tái)13和金屬絲卡臺(tái)2上，光杠桿9前端是反射鏡12，光杠桿平臺(tái)13固定在金屬絲吊架桿6上，標(biāo)尺14由標(biāo)尺桿15和標(biāo)尺底座16支撐，標(biāo)尺14的垂直度由標(biāo)尺底座螺絲17調(diào)整，激光頭18安裝在標(biāo)尺14上的激光頭安裝孔19上，激光頭18通過(guò)激光傳導(dǎo)光纖20與激光發(fā)生器21連接。
[0014]進(jìn)一步的，所述的光杠桿平臺(tái)上標(biāo)有刻度。
[0015]進(jìn)一步的，所述的金屬絲吊架底座有金屬絲吊架桿中心位置標(biāo)記線(xiàn)、標(biāo)尺底座上有標(biāo)尺表面位置標(biāo)記線(xiàn)。
[0016]本【具體實(shí)施方式】的工作原理為:當(dāng)金屬絲2在砝碼8的拉力作用下的產(chǎn)生微小伸長(zhǎng)量I時(shí)，光杠桿上的反光鏡偏轉(zhuǎn)一微小角度，使入射激光22經(jīng)其反射后的反射激光23則產(chǎn)生2倍的偏轉(zhuǎn)角，標(biāo)尺14上的光點(diǎn)產(chǎn)生一個(gè)顯著的移動(dòng)X，這時(shí)y=xd/2D，其中d為光杠桿前后支點(diǎn)間距，D為光杠桿前支點(diǎn)4與標(biāo)尺13的間距，光杠桿平臺(tái)上標(biāo)有刻度及金屬絲吊架底座上金屬絲吊架桿中心位置標(biāo)記線(xiàn)、標(biāo)尺底座上的標(biāo)尺表面位置標(biāo)記線(xiàn)可方便地測(cè)得D值。
[0017]以上顯示和描述了本發(fā)明的基本原理和主要特征和本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)。本行業(yè)的技術(shù)人員應(yīng)該了解，本發(fā)明不受上述實(shí)施例的限制，上述實(shí)施例和說(shuō)明書(shū)中描述的只是說(shuō)明本發(fā)明的原理，在不脫離本發(fā)明精神和范圍的前提下，本發(fā)明還會(huì)有各種變化和改進(jìn)，這些變化和改進(jìn)都落入要求保護(hù)的本發(fā)明范圍內(nèi)。本發(fā)明要求保護(hù)范圍由所附的權(quán)利要求書(shū)及其等效物界定。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.反射式激光法測(cè)量金屬絲楊氏模量實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:它包含金屬絲(1)、金屬絲卡臺(tái)(2)、砝碼吊架(3)、砝碼(4)、金屬絲吊架(5)、金屬絲吊架桿(6)、金屬絲吊架底座(7)、金屬絲吊架底座螺絲(8)、光杠桿(9)、光杠桿前支點(diǎn)(10)、光杠桿后支點(diǎn)(11)、反射鏡(12)、光杠桿平臺(tái)(13)、標(biāo)尺(14)、標(biāo)尺桿(15)、標(biāo)尺底座(16)、標(biāo)尺底座螺絲(17)，激光頭(18)、激光頭安裝孔(19)、激光傳導(dǎo)光纖(20)、激光發(fā)生器(21)，金屬絲(I)懸掛在金屬絲吊架(5)上，金屬絲吊架(5)由金屬絲吊架桿(6)和金屬絲吊架底座(7)支撐，金屬絲吊架底座(7)上有金屬絲吊架底座螺絲(8)，金屬絲(I)上固定有金屬絲卡臺(tái)(2)、金屬絲(I)下懸掛砝碼吊架(3)，砝碼吊架(3)上放置砝碼(4)，光杠桿(9)由光杠桿前支點(diǎn)(10)和光杠桿后支點(diǎn)(11)分別擱置在光杠桿平臺(tái)(13)和金屬絲卡臺(tái)(2)上，光杠桿(9)前端是反射鏡(12)，光杠桿平臺(tái)(13)固定在金屬絲吊架桿(6)上，標(biāo)尺(14)由標(biāo)尺桿(15)和標(biāo)尺底座(16)支撐，標(biāo)尺底座(16)上有標(biāo)尺底座螺絲(17)，激光頭(18)安裝在標(biāo)尺(14)上的激光頭安裝孔(19)上，激光頭(18)通過(guò)激光傳導(dǎo)光纖(20)與激光發(fā)生器(21)連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式激光法測(cè)量金屬絲楊氏模量實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:所述的光杠桿平臺(tái)上標(biāo)有刻度。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的反射式激光法測(cè)量金屬絲楊氏模量實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:所述的金屬絲吊架底座有金屬絲吊架桿中心位置標(biāo)記線(xiàn)、標(biāo)尺底座上有標(biāo)尺表面位置標(biāo)記線(xiàn)。
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種反射式激光法測(cè)量金屬絲楊氏模量實(shí)驗(yàn)儀，它涉及大學(xué)物理實(shí)驗(yàn)儀器技術(shù)領(lǐng)域，金屬絲懸掛在金屬絲吊架上，金屬絲吊架由金屬絲吊架桿和金屬絲吊架底座支撐，金屬絲吊架桿由金屬絲吊架底座螺絲調(diào)整其垂直度，金屬絲上固定有金屬絲卡臺(tái)、金屬絲下懸掛砝碼吊架，砝碼吊架上放置砝碼，光杠桿由光杠桿前支點(diǎn)和光杠桿后支點(diǎn)分別擱置在光杠桿平臺(tái)和金屬絲卡臺(tái)上，光杠桿前端是反射鏡，光杠桿平臺(tái)固定在金屬絲吊架桿上，標(biāo)尺由標(biāo)尺桿和標(biāo)尺底座支撐，標(biāo)尺的垂直度由標(biāo)尺底座螺絲調(diào)整，激光頭安裝在標(biāo)尺上的激光頭安裝孔上，激光頭通過(guò)激光傳導(dǎo)光纖與激光發(fā)生器連接；本發(fā)明的金屬絲的微小量，通過(guò)光杠桿反射的光線(xiàn)在標(biāo)尺上的放大，達(dá)到可見(jiàn)度很大的測(cè)量效果，且測(cè)量誤差可以控制在較小的程度。
【IPC分類(lèi)】G01B11-16, G01N3-14
【公開(kāi)號(hào)】CN104865135
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510318593
【發(fā)明人】黃衛(wèi)立
【申請(qǐng)人】湖南城市學(xué)院
【公開(kāi)日】2015年8月26日
【申請(qǐng)日】2015年6月11日