[發明專利]測量線膨脹系數用高溫爐、應用其的測量裝置和方法

在審

• 申請號: 201910679997.0
• 申請日: 2019-07-26
• 公開（公告）號: CN110487841A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發明（設計）人: 劉少坤;魏耀武;白喻
• 申請（專利權）人: 武漢科技大學
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16;F27B17/00
• 代理公司: 42222 武漢科皓知識產權代理事務所(特殊普通合伙)
• 代理人: 齊晨潔<國際申請>=<國際公布>=<進入

1.一種測量線膨脹系數用高溫爐，包括基座(10)、爐體(20)和支撐架(30)，其特征在于，所述爐體(20)和支撐架(30)均固定設置在所述基座(10)上，所述爐體(20)的底部開設有通孔(21)，所述支撐架(30)的上端穿過所述通孔(21)伸入在爐體(20)內，在支撐架(30)上端設有承載部(31)，支撐架(30)的下端固定設置在所述基座(10)上；所述承載部(21)用于承載待測試樣。

2.根據權利要求1所述的測量線膨脹系數用高溫爐，其特征在于，所述通孔(21)的數量為2個以上，所述支撐架(30)由2個以上支撐桿組成，每個支撐桿的上端均一對一穿過所述通孔伸入在爐體內，支撐桿的上端設有水平的承載桿，所述承載桿構成所述承載部(31)。

3.一種應用權利要求1或2中所述高溫爐的線膨脹系數測量裝置，包括激光位移傳感器(40)，其特征在于，所述高溫爐的爐體(20)相對的兩側側壁上開設有測量窗口(22)，測量窗口(22)上設有耐高溫玻璃，所述激光位移傳感器(40)設置在高溫爐兩側并正對所述測量窗口(22)；所述高溫爐用于為待測試樣加熱并記錄其溫度數值，激光位移傳感器(40)用于測量其到待測試樣端部的距離數值。

4.根據權利要求3所述的線膨脹系數測量裝置，其特征在于，還包括主控計算機(50)，所述主控計算機(50)分別與所述高溫爐、所述激光位移傳感器(40)線路連接；主控計算機(50)采集由所述高溫爐傳送的溫度數值和所述激光位移傳感器(40)傳送的距離數值。

5.一種權利要求3或4中所述線膨脹系數測量裝置的使用方法，其特征在于，包括如下步驟：

步驟1)：在室溫T₀下，測量待測試樣的長度并記作l₀；

步驟2)：在室溫T₀下，將待測試樣放入高溫爐的承載部(21)上，啟動激光位移傳感器(40)，測得兩側的激光位移傳感器(40)距待測試樣(A)兩端的距離分別為S1₀、S2₀；啟動高溫爐，設定最高溫度為T_max，設定高溫爐升溫速率為ΔT/min，開始升溫；

步驟3)：采集溫度數值為T_t1時，高溫爐兩側的激光位移傳感器(40)距待測試樣兩端的距離分別為S1_t1、S2_t1，得到T_t1溫度下的熱膨脹系數：

從而得到一組標定值依此方法，高溫爐繼續升溫，采集待測試樣的n-1組標定值T_tn≤T_max；

步驟4)：以溫度值為橫坐標軸，熱膨脹系數為縱坐標軸，建立坐標系；通過步驟2)采集的標定值，擬合得到待測試樣的熱膨脹系數曲線。

6.根據權利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述線膨脹系數測量裝置還包括主控計算機(50)，所述主控計算機(50)分別與所述高溫爐、所述激光位移傳感器(40)線路連接；主控計算機(50)采集由所述高溫爐傳送的溫度數值和所述激光位移傳感器(40)傳送的距離數值；在進行所述步驟2)之前，打開主控計算機(50)，同時采集溫度數值和距離數值，設定采集的頻率為m次/min，其中m為正整數。

7.根據權利要求5所述的使用方法，其特征在于，所述高溫爐升溫速率為4℃/min。

8.根據權利要求6所述的使用方法，其特征在于，所述m等于1。