科创中国
一种杨氏模量测量方法
发布时间: 2022-10-24
基本信息
合作方式：
技术服务
成果类型：
发明专利
行业领域：
制造业
成果介绍
目前，实验室测量杨氏模量的装置是拉伸法金属丝杨氏模量测量仪。该测量仪采用竖立式结构的测量架，用光杠杆来放大金属丝的微小形变量，再利用望远镜读出标尺的读数，从而测量出金属丝在受到外力作用下的微小伸长量。该测量仪在使用时，操作者需多次调整望远镜对准标尺，以便清晰地看到标尺的刻度，并需反复在望远镜和测量架之间分别操作，实验效率低、高效程度不高。本发明提供了一种杨氏模量测量方法，属于物理实验器具技术领域。将所述角度测量器置于所述横杆上，调节所述支撑杆一、支撑杆二的高度，直至角度测量器显示竖直方向角度为零；将所述待测金属丝的两端分别由所述卡紧夹头一、卡紧夹头二卡紧，注意给所述待测金属丝一初始张力，并旋转所述卡紧夹头的螺纹使所述待测金属丝紧绷成水平状态；先不放置所述砝码，将所述角度测量器放置在所述连杆上，调节所述微调升降台，直至所述角度传感器显示竖直方向角度为零；放置重力为G1的所述砝码，记录所述角度测量器的角度θ1，再放置重力为G2(G2>G1)的所述砝码，记录所述角度测量器的角度θ2；然后计算得出杨氏模量值。本发明具有效率高、精度高等优点。
成果亮点
本发明的目的可通过下列技术方案来实现：一种杨氏模量测量方法，其特征在于，测量装置包括支撑杆一、卡紧夹头一、横杆、卡紧夹头二、支撑杆二、微调升降台、角度测量器、连杆、砝码、挂钩和待测金属丝；
所述支撑杆一、横杆和支撑杆二三者相连形成本测量仪的支架；
所述卡紧夹头一和卡紧夹头二分别是螺纹转动设置在所述支撑杆一、支撑杆二上的卡紧件，中部具有所述待测金属丝的插孔，所述待测金属丝能够固定在该插孔内，通过旋转可调制待测金属丝的松紧度；
所述挂钩上端固定在所述待测金属丝的中部，所述挂钩下端可连接所述砝码；
所述微调升降台包括底座，升降板和滚轴，升降板上通过轴承转动连接有一丝杆，丝杆螺纹连接在底座上，底座与升降板之间设置有若干纵向的导向结构，使调节丝杆可微调升降板的纵向高度，所述升降台的纵向高度调节好后保持不变。
所述连杆的一端放置在所述微调升降台的滚轴上，在水平方向可自由滚动，所述连杆的另一端通过转轴连接在所述挂钩的中部，能跟随所述挂钩的下移而下移，从而测量出所述待测金属丝在受所述砝码重力作用时变化的角度。
进一步的，所述待测金属丝下端连接有一载台，所述砝码置于载台上。
团队介绍
湖北科技学院科技产业管理处有专业的成果转化团队，依托和发挥湖北科技学院多学科的综合优势，积极拓宽产学研的合作渠道，努力探索产学研合作新模式，初步建立起创新资源有序流动、运行机制较为完善、合作内容较为丰富、合作形式较为规范的产学研相结合的体系。将湖北科技学院建设成为鄂南地区经济与社会发展的“创新基地与人才库”，高新科技产业的“技术研发中心”、“产品孵化基地”与“人才培养基地”。
团队以打造学校特色、提高学校办学实力与办学水平为目标，以充分挖掘校内潜力为基础，以平台建设为依托，以学校与企业、科研院所、政府合作为重点，以项目合作为抓手，以应用型研发团队建设为核心，以明晰收益分配制度为动力，全面促进学校产、学、研、用四者的结合与良性互动。
成果资料
产业化落地方案
成果综合评价报告
评价单位：- (-) 评价时间：2022-10-25
王可畏
湖北科技学院
教师
综合评价
总体而言，该项目对当前拉伸法金属丝杨氏模量测量仪是一个较大的创新型改进。该技术利用了横向测量技术，技术方案思路方向好，未来市场空间大，有利于当前测量装置简单化、可重复、便于多次测量的趋势发展，技术转化成熟度很高，值得支持推广。建议强化相应产品开发，加大产业链开发力度。可开发为大学物理实验教学仪器设备，具备推广性。
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