[實用新型]一種用千分表來測量線膨脹系數的實驗裝置

有效

• 申請號: 201420419259.5
• 申請日: 2014-07-29
• 公開（公告）號: CN204027490U
• 公開（公告）日: 2014-12-17
• 發明（設計）人: 陳希江;胡順全;鄭源明
• 申請（專利權）人: 上海復旦天欣科教儀器有限公司
• 主分類號: G01B5/02
• 分類號: G01B5/02
• 代理公司: 上海正旦專利代理有限公司 31200
• 代理人: 陸飛;盛志范

技術領域

本實用新型屬于教學實驗儀器技術領域，具體涉及一種用千分表來測量線膨脹系數的實驗裝置。

背景技術

絕大多數物質具有熱脹冷縮的特性，在一維情況下，固體受熱后長度的增加稱為線膨脹。在相同條件下，不同材料的固體，其線膨脹的程度各不相同，線膨脹系數用來表征物質的膨脹特性。線膨脹系數是物質的基本物理參數之一，在道路、橋梁、建筑等工程設計，精密儀器儀表設計，材料的焊接、加工等各種領域，都必須對物質的膨脹特性予以充分的考慮。傳統的線膨脹系數采用水域加熱，具有測量不準確，溫度恒定慢，換取樣品不方便等缺點。

發明內容

本實用新型的目的在于提供一種用紫銅管加熱，千分表測量伸長量，可以方便換取不同測量樣品的測量線膨脹系數實驗裝置，用以高等院校大學物理實驗，能準確測量不同金屬的線膨脹系數。

本實用新型所提供的用千分表測量線膨脹系數的實驗裝置，包括大理石支架1、隔熱盤2、隔熱頂尖3、加熱器4、紫銅導熱管5、導向塊6、被測樣品7、隔熱罩8、溫度傳感器9、固定支架10、千分表11和固定支架鎖緊板手12，其中：

紫銅導熱管5通過圓形隔熱盤2與大理石支架1相連接；所述導向管6設置于紫銅導熱管5內，使得被測樣品7可以水平放入紫銅導熱管5中心，所述隔熱頂尖3有兩個，分別放置于被測樣品兩端，起到隔熱和傳遞伸長量的作用；所述加熱器4有多個（例如一般為3個），設置于紫銅導熱管5外部，用于對紫銅導熱管5進行均勻加熱；所述溫度傳感器9處于紫銅導熱管5水平方向中部，溫度傳感器9、紫銅導熱管5、加熱器4組成一個恒溫控制系統；所述隔熱罩8在圓形隔熱盤2的外部，隔熱罩8可以打開，便于學生觀察內部加熱機構；所述千分表11安裝在被測樣品7的軸線上，通過固定支架10固定；所述固定支架10可以水平方向180度轉動，并通過固定支架鎖緊扳手12鎖緊。

實驗時，所述千分表11通過固定支架10固定并對準被測樣品7,測量其線膨脹系數，松開固定支架鎖緊扳手12，然后逆時針轉動固定支架10約180度，去掉隔熱頂尖3即可以通過專用夾持器將紫銅導熱管5中的被測樣品7取出，實驗時可以換裝鐵、銅、鋁三種材質的被測樣品。被測樣品裝在紫銅導熱管5中，紫銅導熱管5外端均勻裝有多個加熱器4，這樣可以保持樣品空間溫度均勻，整個加熱裝置外面裝有隔熱罩8，實驗裝置采用大理石支架1，保證穩定性。如圖1所示。

本實用新型中，所述千分表11通過固定支架10保證和被測樣品7處于同一直線。

本實用新型中，所述溫度傳感器9固定在紫銅導熱管5內部，并且溫度傳感器基本處于導熱管水平方向中部，溫度傳感器、紫銅導熱管、加熱器組成一個恒溫控制系統，由于采用多加熱器配合導熱快的紫銅管，所以滿足加熱快，溫度恒定時間短的要求。

本實用新型中，所述被測樣品7放入紫銅導熱管5中時，前后各有一個隔熱頂尖3，起到阻止熱量傳遞的作用，并將被測物體的線膨脹量傳遞給千分表。

本實用新型中，因為線膨脹量很小，所以要求裝置穩定可靠，整個裝置安裝在一個大理石支架1上，保證了裝置的穩定性和實驗的準確性。

本實用新型中，樣品頂端略有縮小，并配有專用夾持工具，去掉隔熱頂尖3后，可以用夾持工具直接伸入紫銅導熱管5內部將被測樣品7取出，然后可以換裝其他材料的實驗樣品，這樣就擺脫了傳統的線膨脹系數測量裝置只能測量一種材質的樣品的弊端。

本實用新型的優點在于，較之傳統的線膨脹系數測量裝置具有實驗裝置穩定可靠，換裝樣品方便，加熱恒溫速度快，測量讀數準確等特點，特別適合于高等院校基礎物理實驗。

附圖說明

圖1為本實用新型的裝置結構示意圖。

圖中標號：1為大理石支架,2為隔熱盤,3為隔熱頂尖,4為加熱器,5為紫銅導熱管,6為導向塊,7為被測樣品,8為隔熱罩,9為溫度傳感器,10為固定支架,11為千分表,12為固定支架鎖緊板手。

具體實施方式

本實用新型主要包括大理石支架1、隔熱盤2、隔熱頂尖3、加熱器4、紫銅導熱管5、導向塊6、被測樣品7、隔熱罩8、溫度傳感器9、固定支架10、千分表11和固定支架鎖緊板手12，其中：