[0018] 本实施例杨氏模量测量仪由以下部分构成：
[0019] 支架
[0020] 支架下端是底座，底座上装有两根立柱、调整螺栓和水准仪。立柱上端有一横梁，横梁中间有一圆孔，圆孔用于容纳固定夹头。立柱的中部有一个可以沿立柱上下移动的平台，平台前端有一凹槽，用来放置光杠杆装置。平台中间有一个圆孔，圆孔用于容纳可以上下移动的活动夹头。
[0021] 固定夹头
[0022] 待测金属丝的上端夹紧在横梁上的固定夹头中。
[0023] 活动夹头
[0024] 活动夹头平面和支架中部平台平面处于同一水平面，待测金属丝的靠下端部分固定在活动夹头中。
[0025] 光杠杆装置
[0026] 光杠杆装置包括光杠杆镜架和平面镜，平面镜装在光杠杆镜架的一端。
[0027] 尺读望远镜装置
[0028] 尺读望远镜装置包括底座、标尺、望远镜和锁紧螺栓，锁紧螺栓用于固定望远镜和标尺。
[0029] 气压加力装置
[0030] 气压加力装置通过螺栓固定在支架底端，待测金属丝下端连接气压加力装置气压活动部件的上端，气压加力装置包括进气电磁阀、排气电磁阀、压力调节阀、压力变送器、气管、固定密封圈、移动密封圈、气压活动部件、外筒、润滑油加油孔、四个挡块、进气口、排气口、泄压口以及固定螺栓。
[0031] 外部压缩气体气路连接进气电磁阀，进气电磁阀通过气管与压力调节阀连接，压力调节阀通过气管与压力变送器连接，压力变送器通过气管连接到气压加力装置的进气口，排气电磁阀安装在气压加力装置的泄压口上；
[0032] 气压活动部件在气压加力装置内部，气压活动部件顶端有圆孔，以连接待测金属丝。
[0033] 上部的固定密封圈安装在外筒上顶部的凹槽里，下部的移动密封圈安装在气压活动部件的凹槽里，可以随气压活动部件上下移动，保持气压加力装置内部密封。
[0034] 进气电磁阀：用来连接气路并控制气路的通断。
[0035] 压力调节阀:用来调节气路压强，并读取压强值。
[0036] 压力变送器：输出4-20mA的电流信号，通过计算机计算出精确的压强值。
[0037] 压缩气体首先进入进气电磁阀，然后进入压力调节阀、压力变送器；
[0038] 气管：用于连接外部压缩气体管路和气压加力装置以及各个部件的连接，气管的长度优选在2米至2.5米之间，以使实验者能够一边调整压力表，一边读取数据，独立、方便地完成实验测量。
[0039] 密封圈：上部的固定密封圈安装在外筒上顶部的凹槽里，下部的移动密封圈安装在气压活动部件的凹槽里，可以随气压活动部件上下移动，对气压加力装置内部气压形成密封，确保有足够的压力拉动气压活动部件上下运动。
[0040] 排气口：在外筒底端位置，当气压活动装置活动时，保持气压活动部件下部区域的压强为大气压。
[0041] 排气电磁阀：排气电磁阀安装在泄压口上，泄压口在润滑油加油孔上方，实验完成后，用来卸掉气压加力装置的内部压力，使实验装置回归到初始状态。
[0042] 挡块：上端挡块处于进气口下方，下端挡块处于排气口上方，用于限制气压活动部件的活动范围。
[0043] 润滑油加油孔：在上端挡块上方，用来加注润滑油，以减小气压活动部件与外筒之间的阻力。
[0044] 固定螺栓：固定螺栓安装在外筒底端，用于把气压加力装置固定在底座上。
[0045] 螺旋测微器
[0046] 用于测量待测金属丝的直径。
[0047] 游标卡尺
[0048] 用于测量光杠杆镜架的后足尖到两个前足尖连线的垂直距离。
[0049] 米尺
[0050] 用于测量光杠杆装置中平面镜到标尺的距离以及待测金属丝的原长。
[0051] 本实施例杨氏模量测量仪的测量方法如下：
[0052] 进行杨氏模量测量时，通过润滑油加油孔往气压加力装置里面加注润滑油，确保气压加力装置的气压活动部件自由滑动，然后盖上加油孔。将气压加力装置的气压活动部件调节到最高点，然后将待测金属丝的上端夹紧在支架顶端横梁中的固定夹头中，待测金属丝的下端连接到气压加力装置气压活动部件的顶端。
[0053] 调整活动夹头平面和支架中部平台平面处于同一水平面，调整光杠杆系统和尺读望远镜，从望远镜中能够读取标尺上的数据。
[0054] 进气电磁阀连接到外部压缩气体管路，打开进气电磁阀,使压缩空气进入气压加力装置内部。通过调整压力调节阀调节空气压强使待测金属丝拉紧。压力调节阀调整的压强范围为0.1千帕至10千帕之间，初始时优选的压强为0.3千帕。通过压力变送器获取精确的压强值P1，然后从望远镜读取标尺上的数据L1。
[0055] 调整压力调节阀增加气压加力装置的内部压强，使气压加力装置的气压活动部件下行,通过压力变送器获取精确的压强值P2，然后从望远镜读取标尺上的数据L2。
[0056] 已知气压加力装置的气压活动部件内部有效面积为S’为一确定不变的值，则待测金属丝受到的拉力F＝S'*(P2-P1)，用游标卡尺测出光杠杆镜架的后足尖到两个前足尖连线的垂直距离b,用米尺测出光杠杆装置中平面镜到标尺的距离D，待测金属丝的形变量[0057] 在测量过程中可以连续地选取多组压强值，以获得对应的多组拉力值，有利于准确测量出待测金属丝的杨氏模量。
[0058] 获得以上实验所需数据后，关闭进气电磁阀，使气压加力装置与外部压缩气体气路断开。打开排气电磁阀释放气动加力装置的内部压力。
[0059] 用螺旋测微器测出待测金属丝直径d，计算出待测金属丝横截面积S。用米尺测出待测金属丝原长L。把数据代入杨氏模量的计算公式 就可以求得待测金属丝的杨氏模量。
