光杠杆测量装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种光杠杆测量装置，属于物理实验仪器技术领域，包括底板、顶板、激光器、相互平行的两反光镜、反射镜、连接架、支撑脚、带有刻度的显示屏和支座；所述支座固定安装在一所述反光镜上，所述连接架与所述支座之间设有水平轴，所述连接架一端固定连接反射镜，另一端固定连接所述支撑脚，当所述支撑脚沿竖向移动时，所述连接架可绕所述水平轴转动；所述激光器靠近另一所述反光镜设置，所述激光器发出的光经过所述反射镜反射后，其光路在所述底板上的投影与所述反光镜在所述底板上的投影的夹角为锐角。本发明专利技术操作和读数方便，且能够观察物体长度变化时读数的变化的过程；测量效率高；占用空间小，有利于提高实验室的空间利用率。

Optical lever measuring device

The invention discloses an optical lever measurement device, which belongs to the field of physics experiment instrument, which comprises a bottom plate, top plate, laser, parallel two mirror, mirror, a connecting frame, a supporting foot, with a scale display and support; the support is fixed in the mirror, the connection with the support frame is arranged between the horizontal axis and the connecting frame end is fixedly connected with the mirror, the other end is fixedly connected with the support feet, when the support leg moves along the vertical direction, the connecting frame can be rotated around the horizontal axis; the laser is close to another of the reflective mirror set the laser light emitted by the reflector, the angle between the projection optical path on the bottom plate and the reflector are on the base of the projection angle. The invention has the advantages of convenient operation and readings, and can observe the process of reading changes during the change of object length, and has high measuring efficiency and small occupied space, which is conducive to improving the space utilization rate of laboratories.

【技术实现步骤摘要】
光杠杆测量装置
本专利技术属于物理实验仪器
，尤其涉及一种光杠杆测量装置。
技术介绍
在各种科学实验中经常需要测量长度的微小改变量，比如用拉伸法测量材料的杨氏模量就是其中常见的一种，传统的拉伸法测定金属杨氏模量是采用光杠杆原理，将金属丝受拉力作用下的微小伸长量通过镜面光杠杆放大，并通过置于远处的望远镜和标尺进行观测。但是，上述的光杠杆的测量方式存在以下缺点：一、光杠杆的放大的倍数偏小。光杠杆的放大倍率是与镜面与标尺的距离成正比的，镜面与标尺的距离越大，光杠杆的放大倍率越大，测量精度越高，但是由于大学的实验室的空间有限，一般距离也就是一到两米，这样直径0.3mm左右的钢丝，在一牛顿力的作用下，最终在标尺上的读数变化只有半毫米左右，测量精度不高。二、操作和读数不方便，杨氏模量测量仪调整拉力参数和观察标尺数值在不同的位置，实验人员需要在两端来回移动，影响实验效率，并且不能观察拉力变化时读数的变化的过程。三、望远镜调节困难，需要很长的时间来调节望远镜从而使标尺在望远镜中呈现清晰的像，甚至调节望远镜的时间远远大于具体测量的时间。四、占用实验室空间大，不利于提高实验室的利用效率。
技术实现思路
本专利技术所要解决的技术问题是：提供一种光杠杆测量装置，测量精度高；操作和读数方便，且能够观察物体长度变化时读数的变化的过程；测量效率高；占用空间小，有利于提高实验室的空间利用率。为解决上述技术问题，本专利技术的技术方案是：光杠杆测量装置，包括底板、顶板、激光器、相互平行的两反光镜、反射镜、连接架、支撑脚、带有刻度的显示屏和支座，两所述反光镜和所述显示屏均沿竖向设置在所述底板上，所述顶板设置在两所述反光镜的顶部之间，两所述反光镜的反光面相对设置；所述支座固定安装在一所述反光镜上，所述连接架与所述支座之间设有水平轴，所述连接架一端固定连接反射镜，另一端固定连接所述支撑脚，所述支撑脚和所述反射镜分别位于所述反光镜的两侧，所述反射镜与所述反光镜的反光面位于相同的一侧，当所述支撑脚沿竖向移动时，所述连接架可绕所述水平轴转动；所述激光器靠近另一所述反光镜设置，所述激光器发出的光经过所述反射镜反射后，其光路在所述底板上的投影与所述反光镜在所述底板上的投影的夹角为锐角；所述激光器发出的光到所述反射镜，所述反射镜再反射激光到所述反光镜并在两所述反光镜之间来回反射形成光路，所述显示屏设置在所述光路的末端。作为一种改进，所述显示屏与所述反光镜之间的所述光路上设有激光显示位置调节镜，所述激光显示位置调节镜沿竖向设置在所述顶板上，激光在经所述反光镜最后一次反射后，经过所述激光显示位置调节镜，所述激光显示位置调节镜将激光反射到所述显示屏上。作为进一步的改进，所述激光显示位置调节镜的反射面为平面，所述激光显示位置调节镜和所述显示屏之间的所述光路上还设有激光一字显示镜，所述激光一字显示镜对激光光束进行水平展宽。作为进一步的改进，所述激光一字显示镜为鲍威尔一字线透镜。作为进一步的改进，所述顶板上设有导轨，所述导轨的延伸方向与所述反光镜的延伸方向相一致，所述激光显示位置调节镜滑动安装在所述导轨上。作为进一步的改进，所述导轨上设有滑块，所述激光显示位置调节镜与所述滑块之间设有角度调节装置，所述角度调节装置可以调节所述激光显示位置调节镜的水平角度，从而改变激光照射在所述显示屏上的位置。作为进一步的改进，所述激光显示位置调节镜的反射面为竖向设置的圆柱面。作为一种改进，所述水平轴固定安装于一竖直轴上，所述竖直轴转动安装于所述支座上。作为进一步的改进，所述竖直轴与所述支座之间设有用于确定光程的定位机构，所述定位机构包括：沿径向设于所述竖直轴上的安装槽，所述安装槽内滑动安装有定位销，所述定位销一端与所述安装槽之间设有弹性件，另一端伸出所述竖直轴；多个定位块，所述定位块位于所述竖直轴的外周且固定安装在所述支座上，所述定位块上设有与所述定位销的伸出端相适配的定位槽。作为一种改进，所述光杠杆测量装置还包括测距电路，所述测距电路包括脉冲调制电路、激光接受电路、控制与信号处理电路和显示电路；当需要测量光程距离时，手动启动所述控制与信号处理电路，所述控制与信号处理电路发出触发信号，所述脉冲调制电路发出脉冲驱动信号给所述激光器，所述激光器发出的激光照射到所述显示屏上，所述显示屏的反射光被所述激光接受电路接受，传输到所述控制与信号处理电路，所述控制与信号处理电路利用触发信号和接收到的激光返回信号的时间差来计算光程，并将计算结果传输到所述显示电路上；在没有触发信号时，所述脉冲调制电路输出正常的电平驱动所述激光器连续发光。采用了上述技术方案后，本专利技术的有益效果是：由于光杠杆测量装置设计了底板、顶板、激光器、相互平行的两反光镜、反射镜、连接架、支撑脚、带有刻度的显示屏和支座；因而在测量时，将支撑脚置于被测物体的上面，当被测物体长度发生微小变化时，支撑脚随着做微小移动，此时连接架可绕水平轴转动，这样激光器发出的光到反射镜，反射镜再向上反射激光到所述反光镜并在两所述反光镜之间来回多次反射，便将微小位移放大成较大的线位移，最终投射到显示屏上。由于反射镜反射的光在两反光镜之间来回反射，从而增加了激光光路的光程，也就是增加了光杠杆的放大倍数，进而增加了光杠杆的测量灵敏度和精确度；在增加激光光程的同时，又因为增加光程是通过多次的反射获得的，两反光镜之间的距离可以不需要太大，所以保证了光杠杆体积紧凑，占用空间小，因此同样的实验室可以容纳更多的实验设备，可以让更多的人同时做实验，大大提高了实验室的利用率。此外，该光杠杆测量装置可通过显示屏进行直接读数，因此读数方便，能够观察长度变化时读数的变化的过程。本专利技术提供的光杠杆测量装置测量精度高；操作和读数方便，且能够观察物体长度变化时读数的变化的过程；测量效率高；占用空间小，有利于提高实验室的空间利用率。由于所述显示屏与所述反光镜之间的所述光路上设有激光显示位置调节镜，所述激光显示位置调节镜沿竖向设置在所述顶板上，激光在经所述反光镜最后一次反射后，经过所述激光显示位置调节镜，所述激光显示位置调节镜将激光反射到所述显示屏上，因而通过激光显示位置调节镜可以改变激光照射在显示屏上的位置。由于所述激光显示位置调节镜和所述显示屏之间的所述光路上还设有激光一字显示镜，使得激光在显示屏上呈一字显示，方便了读数。由于所述顶板上设有导轨，所述激光显示位置调节镜滑动安装在所述导轨上，因而可以方便的改变激光显示位置调节镜的位置。由于所述激光显示位置调节镜与所述滑块之间设有角度调节装置，通过角度调节装置可以改变激光显示位置调节镜的角度，从而改变激光的反射角度，调节激光照射在显示屏上的位置。由于所述激光显示位置调节镜的反射面为圆柱面，可以将激光光斑在显示屏水平方向上展开，方便了读数。由于所述水平轴固定安装于一竖直轴上，所述竖直轴转动安装于所述支座上，因而通过竖直轴可使所述连接架和反射镜做水平转动，这样可使激光器发出的光经过反射镜反射后，其光路在所述底板上的投影与所述反光镜在所述底板上的投影的夹角发生变化，进而可以调节激光在两反光镜之间的反射次数，从而调节从激光器到显示屏的总光程，从而改变测量装置的放大倍数，进而适应多种微小长度的测量。由于所述竖直轴与所述支座之间设有用于确定光程的定位本文档来自技高网...

【技术保护点】
光杠杆测量装置，其特征在于，包括底板、顶板、激光器、相互平行的两反光镜、反射镜、连接架、支撑脚、带有刻度的显示屏和支座，两所述反光镜和所述显示屏均沿竖向设置在所述底板上，所述顶板设置在两所述反光镜的顶部之间，两所述反光镜的反光面相对设置；所述支座固定安装在一所述反光镜上，所述连接架与所述支座之间设有水平轴，所述连接架一端固定连接反射镜，另一端固定连接所述支撑脚，所述支撑脚和所述反射镜分别位于所述反光镜的两侧，所述反射镜与所述反光镜的反光面位于相同的一侧，当所述支撑脚沿竖向移动时，所述连接架可绕所述水平轴转动；所述激光器靠近另一所述反光镜设置，所述激光器发出的光经过所述反射镜反射后，其光路在所述底板上的投影与所述反光镜在所述底板上的投影的夹角为锐角；所述激光器发出的光到所述反射镜，所述反射镜再反射激光到所述反光镜并在两所述反光镜之间来回反射形成光路，所述显示屏设置在所述光路的末端。

【技术特征摘要】
1.光杠杆测量装置，其特征在于，包括底板、顶板、激光器、相互平行的两反光镜、反射镜、连接架、支撑脚、带有刻度的显示屏和支座，两所述反光镜和所述显示屏均沿竖向设置在所述底板上，所述顶板设置在两所述反光镜的顶部之间，两所述反光镜的反光面相对设置；所述支座固定安装在一所述反光镜上，所述连接架与所述支座之间设有水平轴，所述连接架一端固定连接反射镜，另一端固定连接所述支撑脚，所述支撑脚和所述反射镜分别位于所述反光镜的两侧，所述反射镜与所述反光镜的反光面位于相同的一侧，当所述支撑脚沿竖向移动时，所述连接架可绕所述水平轴转动；所述激光器靠近另一所述反光镜设置，所述激光器发出的光经过所述反射镜反射后，其光路在所述底板上的投影与所述反光镜在所述底板上的投影的夹角为锐角；所述激光器发出的光到所述反射镜，所述反射镜再反射激光到所述反光镜并在两所述反光镜之间来回反射形成光路，所述显示屏设置在所述光路的末端。2.根据权利要求1所述的光杠杆测量装置，其特征在于，所述显示屏与所述反光镜之间的所述光路上设有激光显示位置调节镜，所述激光显示位置调节镜沿竖向设置在所述顶板上，激光在经所述反光镜最后一次反射后，经过所述激光显示位置调节镜，所述激光显示位置调节镜将激光反射到所述显示屏上。3.根据权利要求2所述的光杠杆测量装置，其特征在于，所述激光显示位置调节镜的反射面为平面，所述激光显示位置调节镜和所述显示屏之间的所述光路上还设有激光一字显示镜，所述激光一字显示镜对激光光束进行水平展宽。4.根据权利要求3所述的光杠杆测量装置，其特征在于，所述激光一字显示镜为鲍威尔一字线透镜。5.根据权利要求2所述的光杠杆测量装置，其特征在于，所述顶板上设有导轨，所述导轨的延伸方向与所述反光镜的延伸方向相一致，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘玉兰，戴长志，
申请(专利权)人：潍坊学院，
类型：发明
国别省市：山东,37