杨氏模量测定装置

本申请属于实验仪器，更具体地说，是涉及一种杨氏模量测定装置。

背景技术：

1、应力与应变的比叫弹性模量(elastic modulus or modulus of elasticity)。杨氏模量(young's modulus)是弹性模量中最常见的一种，是描述固体材料抵抗形变能力的物理量，定义为在胡克定律适用的范围内，单轴应力和单轴形变之间的比。

2、杨氏模量是选定机械零件材料的依据之一，是工程技术设计中常用的参数。杨氏模量的测定对研究金属材料、光纤材料、半导体、纳米材料、聚合物、陶瓷、橡胶等各种材料的力学性质有着重要意义。

3、现有技术中，一般采用光杠杆法测量杨氏模量，金属丝受力产生微小伸长时，光杠杆绕前足尖转动一个微小角度，从而带动光杠杆反射镜转动相应的微小角度，这样标尺的像在光杠杆反射镜和调节反射镜之间反射，便把这一微小角位移放大成较大的线位移。通过测量出的线位移、金属丝直径和金属丝原来的长度，便可计算出金属丝的杨氏模量。但是现有的实验装置在增加砝码时，待测金属丝容易发生上下振动和左右晃动,需要等到振动和晃动停止时才能进行读数，影响实验效率和测量结果的准确性。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的技术问题，本申请采用的技术方案是：提供一种杨氏模量测定装置，包括底座和设置于所述底座上的支撑柱，所述支撑柱上设置有用于夹持待测样品的夹持组件、用于测量待测样品变形量的测量组件和用于向待测样品加载的加载组件，所述加载组件与所述夹持组件连接，所述加载组件连接有阻尼机构。

2、可选地，所述阻尼机构包括套筒和活塞，所述活塞位于所述套筒内，所述活塞与所述套筒之间密封且滑动连接，所述套筒上开设有与外界连通的排气孔。

3、可选地，所述活塞与所述套筒之间涂覆有润滑油。

4、可选地，所述套筒为透明材质。

5、可选地，所述活塞内部中空，且朝向所述套筒内部的一侧设置有开口。

6、可选地，所述排气孔的直径为1mm-3mm。

7、可选地，所述套筒的相对两侧对称设置有支撑杆，所述支撑杆连接有第二套管，所述第二套管滑动套设在所述支撑柱上，所述第二套管的侧壁螺纹连接有第二紧固螺栓，且所述第二紧固螺栓的一端与所述支撑柱抵接。

8、可选地，所述支撑杆与所述套筒转动连接，且所述支撑杆设置在所述套筒的顶部。

9、可选地，所述加载组件包括连接杆和设置在连接杆上的砝码盘，所述连接杆的上端与所述夹持组件连接，所述连接杆的下端与所述活塞连接。

10、可选地，所述测量组件包括测量平台、放置在所述测量平台上的反射镜、望远镜以及刻度尺，所述反射镜的底部设置有两个第一支腿，所述反射镜连接有第二支腿，所述第二支腿与所述反射镜垂直，所述测量平台上设置有用于放置所述第一支腿的凹槽。

11、可选地，所述测量平台相对的两侧设置有第一套管，所述第一套管滑动套设在所述支撑柱上，且所述第一套管的侧壁螺纹连接有第一紧固螺栓，所述第一紧固螺栓的一端与所述支撑柱抵接。

12、可选地，所述夹持组件包括分别用于夹持待测样品两端的第一夹具和第二夹具，所述第一夹具连接有顶板，所述顶板设置于所述支撑柱的顶部，所述第二夹具与所述测量平台滑动连接，所述第二支腿放置在所述第二夹具上。

13、本申请提供的杨氏模量测定装置的有益效果在于：与现有技术相比，本申请提供的杨氏模量测定装置，在加载组件上连接有阻尼机构，通过阻尼机构对加载组件进行缓冲。当加载组件对待测样品施加的力发生改变时，阻尼机构可以对加载组件的运动进行缓冲，使加载组件缓慢的向下或者向上运动，从而使与加载组件连接的待测样品缓慢地发生形变，而不发生上下振动，从而提高实验效率和测量结果的准确性。

技术特征：

1.一种杨氏模量测定装置，其特征在于：包括底座(1)和设置于所述底座(1)上的支撑柱(2)，所述支撑柱(2)上设置有用于夹持待测样品的夹持组件、用于测量待测样品变形量的测量组件和用于向待测样品加载的加载组件，所述加载组件与所述夹持组件连接，所述加载组件连接有阻尼机构。

2.如权利要求1所述的杨氏模量测定装置，其特征在于：所述阻尼机构包括套筒(16)和活塞(17)，所述活塞(17)位于所述套筒(16)内，所述活塞(17)与所述套筒(16)之间密封且滑动连接，所述套筒(16)上开设有与外界连通的排气孔(18)。

3.如权利要求2所述的杨氏模量测定装置，其特征在于：所述活塞(17)与所述套筒(16)之间涂覆有润滑油。

4.如权利要求2所述的杨氏模量测定装置，其特征在于：所述套筒(16)为透明材质；和/或，所述活塞(17)内部中空，且朝向所述套筒(16)内部的一侧设置有开口；和/或，所述排气孔(18)的直径为1mm-3mm。

5.如权利要求2所述的杨氏模量测定装置，其特征在于：所述套筒(16)的相对两侧对称设置有支撑杆(13)，所述支撑杆(13)连接有第二套管(14)，所述第二套管(14)滑动套设在所述支撑柱(2)上，所述第二套管(14)的侧壁螺纹连接有第二紧固螺栓(15)，且所述第二紧固螺栓(15)的一端与所述支撑柱(2)抵接。

6.如权利要求5所述的杨氏模量测定装置，其特征在于：所述支撑杆(13)与所述套筒(16)转动连接，且所述支撑杆(13)设置在所述套筒(16)的顶部。

7.如权利要求2所述的杨氏模量测定装置，其特征在于：所述加载组件包括连接杆(10)和设置在连接杆(10)上的砝码盘(11)，所述连接杆(10)的上端与所述夹持组件连接，所述连接杆(10)的下端与所述活塞(17)连接。

8.如权利要求1所述的杨氏模量测定装置，其特征在于：所述测量组件包括测量平台(6)、放置在所述测量平台(6)上的反射镜(7)、望远镜以及刻度尺，所述反射镜(7)的底部设置有两个第一支腿(20)，所述反射镜(7)连接有第二支腿(21)，所述第二支腿(21)与所述反射镜(7)垂直，所述测量平台(6)上设置有用于放置所述第一支腿(20)的凹槽(22)。

9.如权利要求8所述的杨氏模量测定装置，其特征在于：所述测量平台(6)相对的两侧设置有第一套管(8)，所述第一套管(8)滑动套设在所述支撑柱(2)上，且所述第一套管(8)的侧壁螺纹连接有第一紧固螺栓(9)，所述第一紧固螺栓(9)的一端与所述支撑柱(2)抵接。

10.如权利要求8所述的杨氏模量测定装置，其特征在于：所述夹持组件包括分别用于夹持待测样品两端的第一夹具(4)和第二夹具(19)，所述第一夹具(4)连接有顶板(3)，所述顶板(3)设置于所述支撑柱(2)的顶部，所述第二夹具(19)与所述测量平台(6)滑动连接，所述第二支腿(21)放置在所述第二夹具(19)上。

技术总结
本申请提供了一种杨氏模量测定装置，包括底座和设置于所述底座上的支撑柱，所述支撑柱上设置有用于夹持待测样品的夹持组件、用于测量待测样品变形量的测量组件和用于向待测样品加载的加载组件，所述加载组件与所述夹持组件连接，所述加载组件连接有阻尼机构。本申请提供的与现有技术相比，本申请提供的杨氏模量测定装置，通过阻尼机构对加载组件进行缓冲。当加载组件对待测样品施加的力发生改变时，阻尼机构可以对加载组件的运动进行缓冲，使加载组件缓慢的向下或者向上运动，从而使与加载组件连接的待测样品缓慢地发生形变，而不发生上下振动，从而提高实验效率和测量结果的准确性。

技术研发人员：林柯
受保护的技术使用者：烟台黄金职业学院
技术研发日：20230216
技术公布日：2024/1/13