[實(shí)用新型]雙路激光干涉精確測量金屬棒熱膨脹系數(shù)的裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820426136.2
• 申請日: 2018-03-27
• 公開（公告）號: CN208091958U
• 公開（公告）日: 2018-11-13
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 肖鵬程;王懷興;盧郅睿
• 申請（專利權(quán)）人: 湖北第二師范學(xué)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

一種雙路激光干涉精確測量金屬棒熱膨脹系數(shù)的裝置，包括激光干涉測微小變化裝置、內(nèi)置被測金屬棒的加熱恒溫箱和MCU總控制器，所述被測金屬棒兩端具有光反射端面；所述激光干涉測微小變化裝置設(shè)有激光干涉測微小變化第一模塊和激光干涉測微小變化第二模塊，激光干涉測微小變化第一模塊設(shè)在恒溫箱的左側(cè)端，激光干涉測微小變化第一模塊的檢測端與金屬棒的左側(cè)位置相對，檢測金屬棒左邊方向的長度微小變化；激光干涉測微小變化第二模塊設(shè)在恒溫箱的右側(cè)端，激光干涉測微小變化第二模塊的檢測端與金屬棒的右側(cè)位置相對，檢測金屬棒右邊方向的長度微小變化。從而檢測金屬棒左右兩邊方向的長度變化，左右兩個(gè)方向之和就是金屬棒的長度變化總量。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種雙路激光干涉精確測量金屬棒熱膨脹系數(shù)的裝置。

背景技術(shù)

金屬熱膨脹系數(shù)是金屬的重要物理特性之一，其應(yīng)用范圍極廣，現(xiàn)有的測量方法主要是利用光杠桿法測量不同溫度時(shí)的金屬棒的長度，利用長度差除以溫度差再除以金屬棒的總長來計(jì)算金屬棒的熱膨脹系數(shù)，這種測量方法與激光干涉法相比，其測量精度至少低一個(gè)數(shù)量級以上。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種雙路激光干涉精確測量金屬棒熱膨脹系數(shù)的裝置，以解決上述問題的至少一個(gè)方面。

根據(jù)本發(fā)明的一方面，提供一種雙路激光干涉精確測量金屬棒熱膨脹系數(shù)的裝置，包括激光干涉測微小變化裝置、內(nèi)置被測金屬棒的加熱恒溫箱和MCU總控制器，所述被測金屬棒兩端具有光反射端面；所述激光干涉測微小變化裝置設(shè)有激光干涉測微小變化第一模塊和激光干涉測微小變化第二模塊，激光干涉測微小變化第一模塊設(shè)在恒溫箱的左側(cè)端，激光干涉測微小變化第一模塊的檢測端與金屬棒的左側(cè)位置相對，檢測金屬棒左邊方向的長度微小變化；激光干涉測微小變化第二模塊設(shè)在恒溫箱的右側(cè)端，激光干涉測微小變化第二模塊的檢測端與金屬棒的右側(cè)位置相對，檢測金屬棒右邊方向的長度微小變化；所述激光干涉測微小變化第一模塊和激光干涉測微小變化第二模塊與MCU總控制器為電學(xué)連接。

由此，激光干涉測微小變化裝置的條紋識(shí)別攝像頭通過識(shí)別條紋的變化數(shù)量，MCU總控制器控制，乘以激光波長的一半，從而檢測金屬棒左右兩邊方向的長度變化，左右兩個(gè)方向之和就是金屬棒的長度變化總量。

進(jìn)一步，激光干涉測微小變化第一模塊包括激光器、表面全反射鏡、擴(kuò)束鏡、條紋成像板、條紋識(shí)別攝像頭、半反射鏡；所述激光器設(shè)置在半反射鏡的左側(cè)，半反射鏡的右側(cè)與金屬棒的左側(cè)位置相對；半反射鏡呈45度角設(shè)置，其上端設(shè)置表面全反射鏡，下端設(shè)置擴(kuò)束鏡，所述條紋成像板與擴(kuò)束鏡相對設(shè)置；所述條紋識(shí)別攝像頭設(shè)在條紋成像板一側(cè)，識(shí)別條紋成像板上的光學(xué)條紋。

進(jìn)一步，激光干涉測微小變化第二模塊包括激光器、表面全反射鏡、擴(kuò)束鏡、條紋成像板、條紋識(shí)別攝像頭、半反射鏡；所述激光器設(shè)置在半反射鏡的右側(cè)，半反射鏡的左側(cè)與金屬棒的右側(cè)位置相對；半反射鏡呈45度角設(shè)置，其上端設(shè)置表面全反射鏡，下端設(shè)置擴(kuò)束鏡，所述條紋成像板與擴(kuò)束鏡相對設(shè)置；所述條紋識(shí)別攝像頭設(shè)在條紋成像板一側(cè)，識(shí)別條紋成像板上的光學(xué)條紋。

進(jìn)一步，激光干涉測微小變化第一模塊工作時(shí)，激光器發(fā)出激光，激光經(jīng)過半反射鏡，被分出A、B兩束激光，A束激光被反射到表面全反射鏡，經(jīng)過表面全反射鏡進(jìn)行全反射，A束激光再穿過半反射鏡到擴(kuò)束鏡；半反射鏡將B束激光反射至金屬棒的左端面，金屬棒的左端面將B束激光再反射至半反射鏡，經(jīng)過半反射鏡反射至擴(kuò)束鏡；A、B束激光經(jīng)過擴(kuò)束鏡匯聚，并投放到條紋成像板上，條紋識(shí)別攝像頭識(shí)別條紋成像板上的光學(xué)條紋，將信息傳送到MCU總控制器進(jìn)行分析和處理。

進(jìn)一步，激光干涉測微小變化第二模塊工作時(shí)，激光器發(fā)出激光，激光經(jīng)過半反射鏡，被分出A、B兩束激光，A束激光被反射到表面全反射鏡，經(jīng)過表面全反射鏡進(jìn)行全反射，A束激光再穿過半反射鏡到擴(kuò)束鏡；半反射鏡將B束激光反射至金屬棒的右端面，金屬棒的左端面將B束激光再反射至半反射鏡，經(jīng)過半反射鏡反射至擴(kuò)束鏡；A、B束激光經(jīng)過擴(kuò)束鏡匯聚，并投放到條紋成像板上，條紋識(shí)別攝像頭識(shí)別條紋成像板上的光學(xué)條紋，將信息傳送到MCU總控制器進(jìn)行分析和處理。