本實用新型涉及一種教學儀器,尤其涉及一種智能楊氏模量測量裝置。
背景技術:
現(xiàn)有的拉伸法測量楊氏模量的儀器參照201210547282.8、201521094370.2等所述。這些楊氏模量儀至少包括底座、活動夾頭和砝碼托盤。底座上安裝有立柱,立柱上端安裝有橫梁,橫梁上固接有待測鋼絲,活動夾頭夾緊在待測鋼絲的下端,活動夾頭下端的掛鉤上懸掛有掛桿,砝碼托盤設置在掛桿上。先增加砝碼拉直鋼絲,再逐步增加砝碼拉伸鋼絲。然后根據(jù)光杠桿讀出鋼絲的微小伸長量,最后根據(jù)砝碼數(shù)量和鋼絲伸長量計算楊氏模量?,F(xiàn)有的這種常規(guī)楊氏模量儀器使用麻煩,有待改進。
技術實現(xiàn)要素:
本實用新型提出了一種智能楊氏模量測量裝置,采用電機拉動鋼絲,操作方便,避免人工增減砝碼操作繁瑣,并容易導致鋼絲晃動。
本實用新型的技術方案是這樣實現(xiàn)的:
一種智能楊氏模量測量裝置,其特征在于,包括箱體、第一立桿、第二立桿、橫梁、電機,所述箱體具有第一安裝腔,所述第一立桿和第二立桿的上端均連接至所述橫梁,該第一立桿和第二立桿的下端穿過所述第一安裝腔并固定在該第一安裝腔的底部,
所述橫梁安裝一上固定夾,所述第一安裝腔的頂部可移動地安裝一下固定夾,所述下固定夾包括固定件、旋轉件以及內芯,所述固定件連接至所述橫梁,該固定件內具有第一錐形孔,所述旋轉件連接至該固定件,該旋轉件內具有第二錐形孔,所述內芯具有通孔、第一錐形部和第二錐形部,所述第一錐形部和第二錐形部的外側設有條形槽,該第一錐形部位于所述第一錐形孔內,該第二錐形部位于所述第二錐形孔內,
所述電機固定在所述第一安裝腔內,該電機的輸出軸經一拉力繩連接至所述下固定夾,所述拉力繩上設有拉力彈簧。
在本實用新型的這種智能楊氏模量測量裝置中,所述箱體具有第二安裝腔,該第二安裝腔內安裝一控制面板。
在本實用新型的這種智能楊氏模量測量裝置中,所述智能楊氏模量測量裝置還包括位移傳感器,該位移傳感器包括固定端和測量端,所述固定端連接至所述第一立桿,所述測量端連接至所述下固定夾。
在本實用新型的這種智能楊氏模量測量裝置中,所述上固定夾包括固定部、旋轉部、多個夾瓣,所述固定部具有錐形槽,所述夾瓣可移動地插在該錐形槽內,所述旋轉部可轉動地連接在所述固定部上,該旋轉部具有一螺旋槽,該螺旋槽嚙合在所述夾瓣的外側壁。
在本實用新型的這種智能楊氏模量測量裝置中,所述固定部外側設有旋鈕,該旋鈕經一齒輪組連接至所述旋轉部。
在本實用新型的這種智能楊氏模量測量裝置中,所述夾瓣的外側壁設有導向棱。
實施本實用新型的這種智能楊氏模量測量裝置,具有以下有益效果:電機通過拉力繩和下固定夾拉伸鋼絲,避免人工增減砝碼導致鋼絲晃動。教員和學生通過電機控制拉力,達到智能施力的目的。拉力繩上的彈簧可降低電機啟動時對鋼絲的沖擊。位移傳感器可自動檢測鋼絲伸長量。操作者通過上下固定夾可快速固定鋼絲。
附圖說明
圖1為本實用新型的智能楊氏模量測量裝置的示意圖;
圖2為圖1的另一方向的示意圖;
圖3為圖1的局部視圖,主要展示了第一安裝腔內的布局;
圖4為圖1的箱體的示意圖;
圖5為圖1的上固定夾的示意圖;
圖6為圖5的剖視圖;
圖7為圖1的下固定夾的示意圖;
圖8為圖7的剖視圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖,對本實用新型實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述。
如圖1至4所示的本實用新型的智能楊氏模量測量裝置,其包括箱體10、第一立桿20、第二立桿30、橫梁40、電機50。箱體10具有第一安裝腔11,第一立桿20和第二立桿30的上端均連接至橫梁40,該第一立桿20和第二立桿30的下端均穿過第一安裝腔11并固定在該第一安裝腔11的底部15。橫梁40上安裝一上固定夾60,第一安裝腔11的頂部14可移動地安裝一下固定夾70。電機50固定在第一安裝腔11內,該電機50的輸出軸連接經一拉力繩51連接至下固定夾70。將待測鋼絲80的上端固定在上固定夾60上,下端固定在下固定夾70上。電機50拉直鋼絲80。測量時,電機50拉動鋼絲80,測量鋼絲80伸長量。電機50通過拉力繩51和下固定夾70拉伸鋼絲80,避免人工增減砝碼導致鋼絲80晃動。所述拉力繩51上設有拉力彈簧52,電機50啟動時,拉力彈簧52可起到緩沖作用,降低電機50啟動時對鋼絲80的沖擊。此外,該測量裝置還包括位移傳感器90。該位移傳感器90包括固定端91和測量端92,所述固定端91連接至所述第一立桿20,所述測量端92連接至所述下固定夾70。根據(jù)固定端91和測量端92的位移計算鋼絲80伸長量。箱體10具有第二安裝腔12,該第二安裝腔12內安裝一控制面板13。操作者輸入實驗條件,控制面板可顯示測量結果。教員和學生只需提出拉力條件,電機50自動施加拉力,傳感器自動檢測,達到智能檢測的目的。
如圖5至8,本實用新型提出了較佳的上、下固定夾(60、70)的結構。上固定夾60包括固定部61、旋轉部62、多個夾瓣63。固定部61具有錐形槽64,夾瓣63可移動的插在該錐形槽64內。旋轉部62可轉動地連接在固定部61上,該旋轉部62具有一螺旋槽(螺紋)65,該螺旋槽65嚙合在夾瓣63的外側壁。固定部61外側設有旋鈕66,該旋鈕66經一齒輪組連接至旋轉部62。夾瓣63的外側壁設有導向棱67,該導向棱67位于錐形槽64的條形槽部內,該結構限制夾瓣63僅可相對于固定部61滑動。多個夾瓣63的下端外側具有間隙68,內側具有通孔69,鋼絲80從該通孔69穿過。轉動旋鈕66,旋轉部62轉動。該旋轉部62引導夾瓣63在固定部61內移動,在錐形槽64的引導下,夾瓣63相互靠攏,最終夾住鋼絲80。
本實用新型的下固定夾70包括固定件71、旋轉件72以及內芯73。固定件71連接至橫梁40,該固定件71內具有第一錐形孔74。旋轉件72連接至該固定件71,該旋轉件72內具有第二錐形孔75。內芯73具有通孔76、第一錐形部77和第二錐形部78,第一錐形部77和第二錐形部78的外側設有條形槽79,該第一錐形部77位于第一錐形孔74內,該第二錐形部78位于第二錐形孔75內。轉動旋轉件72,固定件71和旋轉件72相互靠攏,第一錐形部77和第二錐形部78分別進入第一錐形孔74和第二錐形孔75。在壓力作用下,通孔直徑減小,夾住鋼絲80。
以上所述僅為本實用新型的較佳實施例而已,并不用以限制本實用新型,凡在本實用新型的精神和原則之內,所作的任何修改、等同替換、改進等,均應包含在本實用新型的保護范圍之內。