对液压法测杨氏模量的实验研究

引入了液压法测量杨氏模量,用液压微位移放大原理来表征微小变化量,用液压微位移放大器对传统的实验装置进行改进,通过实验原理、误差分析,结合测量结果,对此实验方法进行分析与讨论,由此给出了一种测量杨氏模量新的方法.     

金属丝杨氏模量的光纤测试方法

采用光纤位移传感器,测量了加载情况下金属丝的微小伸长量,给出了一种杨氏模量的测量方法。理论上, 光纤位移传感器特性,与实验结果进行了对比。通过实验,标定了光纤位多传感器,并测量了不同加载情况下金属丝微小伸长量。采用逐差法处理了实验结果。     

传感器用于微小位移测量的实验设计

许多物理量诸如加速度、压力、应变、振动等都可以通过测量微小位移来间接测量. 讨论了利用霍尔、 电感式、电容式传感器实现对微小位移测量的实验原理、实验方法及实验数据的分析讨论     

电桥法测杨氏模量的实验研究

本文引入了电桥法测量杨氏模量,用自制平行板电容器对传统的实验装置进行改进,用电容的变化来表征微小位移的变化,通过实验原理、误差分析,结合测量结果,由此给出了一种测量杨氏模量的新的方法.     

霍尔传感器法测量金属线胀系数

介绍了一种新颖的金属线胀系数测量方法,该方法是利用霍尔位移传感器的位移与输出电压的线性关系,对位移量的测量能精确到千分之一毫米,从而实现对微小位移的测量。利用该方法通过对铁的线胀系数测量结果表明：此法操作过程简单,测量精度较高。     

基于千分表的金属丝杨氏模量测量

本文介绍了利用千分表测量金属丝的杨氏模量的方法.该方法针对常见的拉伸法测量金属丝杨氏模量的不足,提出用千分表取代光杠杆装置,来测量金属丝受到拉伸时的微小伸长量.实验研究和分析发现,相比于常用的光杠杆法,用千分表测量的3种不同金属丝材料的微小伸长量,可以提高精度3个数量级;需要测量的相关物理量减少了两个,使杨氏模量的测量精度提高一个数量级.该方法还具有装置简单,测量快速和结果准确等突出优点.     

干涉法测量橡胶材料杨氏模量的研究

橡胶材料杨氏模量的常见拉伸测量方法是光杠杆法,本文通过劈尖干涉的方法测量出橡胶条在轴向拉力作用下直径产生的微小变化量,由材料的本身的泊松比、直径变化量与杨氏模量之间的函数关系式,通过多次实验测量数据减少随机误差,并且分析计算了杨氏模量的最佳估计值和不确定度,实验结果表明该方法测量得到的杨氏模量与理论值误差在1.5%左右,最大相对不确定度约为1.2%.     

激光光杠杆弯曲法测杨氏模量

传统杨氏模量测量方法十分繁琐且精确度较低,利用激光光杠杆放大法可以有效解决这一问题。将激光笔作为光源,通过增加镜面与光屏间的距离,极大地提高了光杠杆的放大倍率,使原本弯曲法难以直接测量的铸铁微小位移扩大化,直观化。通过分析实验数据,测量精度较传统实验方法有显著提高,并解决了传统实验过程中用测微目镜读微小位移量时造成视力疲劳的缺陷。新型实验方法利用激光笔具有体积小、亮度高,方向性好的优点,将其与光杠杆放大法相结合,并应用到传统实验中,使形变直观,误差减小。     

利用霍尔元件测量金属丝的弹性模量

将霍尔元件应用于拉伸法测弹性模量实验,直接测量了微小位移.结果表明,霍尔元件在均匀梯度磁场中霍尔电压与微小位移有良好线性关系,采用拟合法计算得到钢丝弹性模量为1.96×1011 Pa.     

利用微小电阻测量法测量金属丝的杨氏模量

根据弹性模量与金属丝电阻微小变化量之间的关系式以及微小电阻测量原理,本文设计了可以测量并实时在线显示金属丝杨氏模量的实验装置.当金属丝被拉伸而引起电阻微小变化时,经过两级集成运算放大电路放大、模/数转换、单片机采集、计算后,在显示屏上就可以实时显示杨氏模量的大小.利用本装置测量了直径为0.201 mm的钢丝和直径为0.269 mm的康铜丝,其测量数据和数据处理结果表明,此杨氏模量仪测得的金属丝杨氏模量具有不大于0.3%的相对误差,精度高,且操作简单、测量时间短,为快速测量金属丝杨氏模量提供了一个可行的方法.     

基于差动电压传感器的杨氏模量实验改进

对传统使用霍尔传感器横梁弯曲法测量的杨氏模量实验进行了改进。针对原实验装置的不足,改用差动电压传感器测微小位移,利用单片机进行数据处理,解决了实验装置繁琐、数据处理复杂等问题,提高了实验的精确度,实现了物理实验装置的一体化和智能化。     

杨氏模量实验的改进

杨氏模量测定实验的关键是对钢丝微小伸长量的测量,利用差动电容传感器将微小伸长量变换为电量,研究得出,微小伸长量与电路输出的电压成线性关系,利用模拟实验,测出理论计算与实验数据之间符合的非常好,这种测量方法还可以利用计算机对数据进行处理。     

纳弧度分辨力角位移传感器及平均灵敏度标定

给出了基于六次临界反射棱镜的精密角位移传感器,采用的是差动式结构。实验结果表明,传感器灵敏度高,量程为500μrad,具有5nrad的分辨力。提出了适合于小量程角位移传感器的平均灵敏度的标定方法,可以快速标定平均灵敏度,降低标定过程中标定系统及传感器自身漂移对标定精度的影响。     

双涂层光纤应变传感器的理论与实验研究

对带有聚合物涂敷层和缓冲层的光纤应变传感器的力学特性进行了研究,建立了双涂层光纤与基体材料相互作用的线弹性理论模型.理论研究表明：在小半径近似条件下,双涂层光纤的力学传递特性决定于涂覆层和缓冲层的弹性模量的相对值;当缓冲层的弹性模量远大于涂覆层时,其作用可忽略.实验中,将光纤传感器埋入基体材料内部,利用白光干涉应变测量方法,对平均应变传递系数进行了实验研究.实验结果与理论仿真具有较好的一致性.     

CSY型传感器系统实验仪扩展——弯曲法测材料的弹性模量

本文介绍在ＣＳＹ型传感器系统实验仪上扩展用弯曲法测材料弹性模量新实验。     

自由活塞斯特林发动机活塞位移测量

自由活塞斯特林发动机活塞往复振动位移对研究发动机特性具有重要意义,然而该类发动机活塞位于高压封闭腔体内且结构较为紧凑,其活塞往复振动位移难于直接进行测量。加速度传感器具有尺寸小、安装方便和工作稳定等特点,提出了采用加速度传感器测量活塞位移的方法。根据加速度传感器测量位移的原理,建立了一套加速度传感器测量自由活塞斯特林发动机活塞位移的标定试验系统,以位移传感器为基准测试并分析了不同活塞振幅和不同振动频率下加速度传感器测量位移的误差大小。实验结果表明,在活塞振幅小于8 mm,振动频率大于20 Hz条件下,加速度传感器测量位移的误差小于5%。因此加速度传感器可以用于测量自由活塞斯特林发动机的活塞往复运动位移。最后成功把加速度传感器测量的自由活塞斯特林发动机活塞振动位移用于发动机循环指示功的实验研究。     

利用光纤传感器测量金属丝的杨氏模量

将反射式光纤位移传感器应用于杨氏模量测定仪,可以精确地测定金属丝杨氏模量。     

基于小孔光学系统与面阵ＣＣＤ 的激光位移传感器系统设计

为了降低激光位移传感器的生产成本,提出一套新型激光位移传感器系统的设计方法。该设计基于三角测距原理,使用ＣＣＤ 单板机作为光电探测器,换用小孔光学系统替代透镜,并针对小孔光学系统的特点对传感器系统重要参数的确定方法进行了研究,编写图像处理算法提取目标图像中的位移信息,从而达到非接触式位移测量目的。搭建了一套该新型激光位移传感器系统进行位移测量实验,结果表明此系统可以达到量程为５０ ｍｍ、精度为１ ｍｍ 的测量需求。