[實用新型]基于讀數顯微鏡的金屬線脹系數實驗測量裝置

有效

• 申請號: 201320639105.2
• 申請日: 2013-10-09
• 公開（公告）號: CN203519524U
• 公開（公告）日: 2014-04-02
• 發明（設計）人: 尹少英;萬鵬程;韓旭;何小輝;崔健;劉軒
• 申請（專利權）人: 哈爾濱學院
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16;G01B11/02
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

技術領域

本實用新型涉及一種金屬線脹系數的測量裝置，具體涉及一種基于讀數顯微鏡的金屬線脹系數實驗測量裝置。

背景技術

金屬材料的線脹系數是機械、橋梁、電力、建筑等在工程設計、制造、裝配等過程中必須掌握的基本參數，也是大學的普通物理實驗中較重要的力、熱實驗題目之一。現有測量金屬線脹系數的實驗方法通常采用光杠桿法，該方法的基本原理是利用電熱絲加熱待測金屬管，采用溫度計測量初態和終態溫度，用望遠鏡和光杠桿測量金屬管由溫度變化所引起的長度變化，從而得到金屬管的線脹系數；該測量方法存在占用場地大、望遠鏡和光杠桿調節費時、待測量較多，需兩人合作才能完成，致使測量結果誤差較大等缺點。

實用新型內容

本實用新型的目的是為了解決現有金屬線脹系數的測量方法存在占用場地大、望遠鏡和光杠桿調節費時、測量需兩人合作才能完成，致使測量結果誤差較大的問題，提供一種基于讀數顯微鏡的金屬線脹系數實驗測量裝置。

本實用新型包括金屬線脹系數測試儀、銅框、溫度計、升降調節座、讀數顯微鏡和固定板，金屬線脹系數測試儀由底座、外筒、加熱管和墊片組成，外筒垂直設置在底座的上端面上，外筒上端面的中心處設有墊片槽，墊片槽的直徑大于加熱管的外徑，加熱管設置在外筒的內腔中，墊片設置在墊片槽中，溫度計的一端設置在加熱管的內腔中，溫度計的另一端外露在外筒的外面，讀數顯微鏡通過固定環固定在升降調節座上，讀數顯微鏡的高度可通過升降調節座來調節，升降調節座固裝在固定板上，固定板與金屬線脹系數測試儀的外壁固定連接，銅框設置在待測金屬管的上端面上，銅框上與讀數顯微鏡上的物鏡正對的側壁上刻有一條橫線。

本實用新型與已有技術相比具有以下有益效果：

1、利用本實用新型對金屬線脹系數實現了非接觸式測量，測量位移可以讀到毫米(mm)的千分之一，對微位移量測量準確，測量結果誤差較小。

2、本實用新型讀數方便、操作過程簡單，測量一人即可完成。

3、本實用新型占用場地小、無需望遠鏡和光杠桿調節、更省時。

附圖說明

圖1是本實用新型的整體結構立體圖，圖2是線脹系數測試儀1的主剖視圖。

具體實施方式

具體實施方式一：結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式包括金屬線脹系數測試儀1、銅框2、溫度計3、升降調節座4、讀數顯微鏡6和固定板8，金屬線脹系數測試儀1由底座1-1、外筒1-2、加熱管1-3和墊片1-4組成，外筒1-2垂直設置在底座1-1的上端面上，外筒1-2上端面的中心處設有墊片槽1-2-1，墊片槽1-2-1的直徑大于加熱管1-3的外徑，加熱管1-3設置在外筒1-2的內腔中，墊片1-4設置在墊片槽1-2-1中，溫度計3的一端設置在加熱管1-3的內腔中(即測量時，溫度計3的該端設置在被測金屬管7的內腔中)，溫度計3的另一端外露在外筒1-2的外面，讀數顯微鏡6由物鏡6-1、固定環5、鼓輪6-2、目鏡6-3組成，讀數顯微鏡6通過固定環5固定在升降調節座4上，讀數顯微鏡6的高度可通過升降調節座4來調節，升降調節座4固裝在固定板8上，固定板8與金屬線脹系數測試儀1的外壁固定連接，銅框2設置在待測金屬管7的上端面上，銅框2上與讀數顯微鏡6上的物鏡6-1正對的側壁上刻有一條橫線。讀數顯微鏡6為市售產品。

本實用新型的測量過程：將待測金屬管7置于加熱管1-3的內腔中，溫度計3的一端設置在待測金屬管7的內腔中，溫度計3的另一端外露在外筒1-2的外面，便于讀溫度，銅框2設置在待測金屬管7的上端面上，然后通過升降調節座4來調節讀數顯微鏡6的高度，前后移動讀數顯微鏡6來調節焦距，并轉動鼓輪6-2，使在目鏡6-3中看到的十字刻線與銅框2上的橫線重合，讀出橫線的位置數值，即為銅框2在室溫下的位置讀數，并記錄下溫度計3的讀數；加熱管1-3通過電熱絲加熱，使待測金屬管7溫度升高，待測金屬管7加熱后膨脹將銅框2頂起，然后轉動讀數顯微鏡6上的鼓輪6-2，在讀數顯微鏡6上的目鏡6-3中看到的十字刻線與銅框2上橫線再次重合，讀出橫線的位置數值，即為銅框2在該溫度下的位置讀數，并記錄下此時溫度計3的讀數；通過銅框2在加熱前后位置的變化，得出待測金屬管7在加熱前后的伸長量；從而得到某一溫度變化下對應的待測金屬管的伸長量，再根據金屬線脹系數的理論公式可得到待測金屬管的線脹系數。