[發(fā)明專利]測量線膨脹系數(shù)用高溫爐、應用其的測量裝置和方法

在審

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• 申請日: 2019-07-26
• 公開（公告）號: CN110487841A
• 公開（公告）日: 2019-11-22
• 發(fā)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(chǎn)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

本發(fā)明提供一種測量線膨脹系數(shù)的高溫爐，包括基座(10)、爐體(20)和支撐架(30)，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(nèi)，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。本發(fā)明將支撐架設置于爐體外，避免了爐襯的膨脹傳遞給待測試樣而使待測試樣發(fā)生偏移。

技術領域

本發(fā)明屬于實驗測量領域，尤其涉及測量線膨脹系數(shù)用高溫爐、應用其的測量裝置和方法。

背景技術

在材料線膨脹系數(shù)測量過程中，微小的變化往往能引起較大的測量誤差，所以測量裝置總需要盡量減少誤差因素的引入。現(xiàn)有的測量裝置，樣品支撐架直接放置在高溫爐的爐襯上，而高溫爐爐襯往往用耐火磚制成，在高溫下會發(fā)生膨脹，而該膨脹變化通過樣品支撐架傳遞給待測試樣則表現(xiàn)為待測試樣發(fā)生偏移，同時由于耐火磚本身的不均質(zhì)性，由耐火磚膨脹引起的偏移變化量也存在不確定性，總之由于高溫爐爐襯的膨脹引入了測量偏差。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決上述技術問題，本發(fā)明提供了測量線膨脹系數(shù)用高溫爐及應用其的線膨脹測量裝置。

本發(fā)明采用的技術方案如下：

一種測量線膨脹系數(shù)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(nèi)，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。

進一步，所述通孔(21)的數(shù)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(nèi)，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)。

一種應用所述高溫爐的線膨脹系數(shù)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(shù)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(shù)值。

進一步，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(shù)值和所述激光位移傳感器(40)傳送的距離數(shù)值。

一種所述線膨脹系數(shù)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(shù)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(shù)：

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