[實用新型]用于大學(xué)物理教學(xué)的金屬線膨脹系數(shù)測定裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201520156859.1
• 申請日: 2015-03-19
• 公開（公告）號: CN204649656U
• 公開（公告）日: 2015-09-16
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 姚小兵
• 申請（專利權(quán)）人: 姚小兵
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16;G01B11/02;G09B23/22
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技術(shù)領(lǐng)域

本實用新型涉及物理學(xué)工程技術(shù)及科學(xué)研究中用于測定金屬的膨脹系數(shù)的設(shè)備，尤其涉及一種用于大學(xué)物理教學(xué)的金屬線膨脹系數(shù)測定裝置。

背景技術(shù)

目前，在大學(xué)普通物理實驗中通常用光杠桿法或千分表法來測定金屬線脹系數(shù)。（1）光杠桿法：缺點是實驗裝置操作復(fù)雜，測量繁瑣，造成的誤差很大，很容易影響學(xué)生對知識準確性的判斷。（2）千分表法：缺點是千分表的固定與調(diào)零非常困難，稍有不慎就會導(dǎo)致測量不準，甚至實驗失敗?；雖然實驗數(shù)據(jù)記錄比較簡單，但是實驗準確度不夠。

實用新型內(nèi)容

本實用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)存在的以上問題，提供一種用于大學(xué)物理教學(xué)的金屬線膨脹系數(shù)測定裝置，操作簡單，提高實驗準確度。

為實現(xiàn)上述技術(shù)目的，達到上述技術(shù)效果，本實用新型通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)：

一種用于大學(xué)物理教學(xué)的金屬線膨脹系數(shù)測定裝置，包括底座、溫控器，單縫衍射儀和低壓鈉燈，所述底座的上部裝設(shè)有用于緊固待測銅管的緊固支架、用于支撐待測銅管的兩支撐支架和用于調(diào)節(jié)單縫固定片位置的二維調(diào)節(jié)架，下部裝設(shè)有底角螺釘，所述緊固支架、兩支撐支架及二維調(diào)節(jié)架位于同一直線上，所述緊固支架中心處設(shè)有緊固螺孔，所述兩支撐支架間支撐有待測銅管；所述待測銅管一端通過與緊固支架上緊固螺孔相配合的緊固螺釘頂住，另一端固定有單縫活動片，所述待測銅管的內(nèi)部盛放有導(dǎo)熱油，外部纏有多層絕熱石棉紙組成的保護層；所述導(dǎo)熱油中沿待測銅管方向設(shè)有電熱管，所述溫控器通過專用線纜與電熱管連接，位于導(dǎo)熱油內(nèi)的專用線纜中封裝有傳感器一，位于保護層的內(nèi)部設(shè)有傳感器二。

進一步的，所述底座、緊固支架和兩支撐支架均是由絕熱良好的玻璃鋼制成。

進一步的，所述單縫活動片是由能夠自由伸長的低膨脹合金制成。

進一步的，所述溫控器連接有實驗室用穩(wěn)壓電源。

進一步的，所述二維調(diào)節(jié)架上設(shè)有水平及高度調(diào)節(jié)用的標(biāo)尺。

本實用新型中，溫控器的核心部件為51單片機，采用二路數(shù)字式溫度傳感器，對傳感器一提取的溫度信號進行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換，進而對電熱管進行控制，控制過程按照實驗溫度要求進行程序設(shè)計，即隨著設(shè)定溫度與傳感器一測定溫度差值的減小，電熱管的輸入功率也逐步降低，傳感器二用于監(jiān)測，當(dāng)兩個傳感器測定的溫度都等于設(shè)定溫度時，停止加熱，同時溫控器發(fā)出測試信號。

本實用新型中，單縫衍射儀主要包括目鏡調(diào)焦鏡、測微目鏡讀數(shù)鼓輪、物鏡調(diào)焦手輪、讀數(shù)窗口、仰角調(diào)節(jié)螺栓及單縫帽套。低壓鈉燈的燈罩在八個不同方向上開有豎直狹縫，狹縫間有隔板。實驗時單縫衍射儀離鈉燈約2米，選用一條狹縫作單色光源，這樣即可視為平行光源，以滿足夫瑯和費衍射的條件。

本實用新型的有益效果是：

本實用新型根據(jù)夫瑯和費單縫衍射能夠測量狹縫寬度的原理，并利用溫控器進行溫度的測量控制，操作簡單，實驗的準確度較高，有利于開闊學(xué)生的思路。

附圖說明

此處所說明的附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，構(gòu)成本申請的一部分，本實用新型的示意性實施例及其說明用于解釋本實用新型，并不構(gòu)成對本實用新型的不當(dāng)限定。在附圖中：

圖1是本實用新型省略單縫衍射儀和低壓鈉燈后的結(jié)構(gòu)示意圖；

圖中標(biāo)號說明：1-底座，11-底角螺釘，2-緊固支架，3-支撐支架，4-待測銅管，41-緊固螺釘，42-單縫活動片，43-導(dǎo)熱油，44-保護層，5-溫控器，51-電熱管，52-專用線纜，53-傳感器一，54-傳感器二，55-穩(wěn)壓電源，6-二維調(diào)節(jié)架，61-標(biāo)尺，62-單縫固定片。

具體實施方式

下面將參考附圖并結(jié)合實施例，來詳細說明本實用新型。

如圖1所示，一種用于大學(xué)物理教學(xué)的金屬線膨脹系數(shù)測定裝置，包括底座1、溫控器5，單縫衍射儀和低壓鈉燈，所述底座1的上部裝設(shè)有用于緊固待測銅管4的緊固支架2、用于支撐待測銅管4的兩支撐支架3和用于調(diào)節(jié)單縫固定片62位置的二維調(diào)節(jié)架6，下部裝設(shè)有底角螺釘11，所述緊固支架2、兩支撐支架3及二維調(diào)節(jié)架6位于同一直線上，所述緊固支架2中心處設(shè)有緊固螺孔，所述兩支撐支架3間支撐有待測銅管4；所述待測銅管4一端通過與緊固支架2上緊固螺孔相配合的緊固螺釘41頂住，另一端固定有單縫活動片42，所述待測銅管4的內(nèi)部盛放有導(dǎo)熱油43，外部纏有多層絕熱石棉紙組成的保護層44；所述導(dǎo)熱油43中沿待測銅管4方向設(shè)有電熱管51，所述溫控器5通過專用線纜52與電熱管51連接，位于導(dǎo)熱油43內(nèi)的專用線纜52中封裝有傳感器一53，位于保護層44的內(nèi)部設(shè)有傳感器二54。