[實用新型]一種利用雙縫干涉測材料熱膨脹系數的裝置

有效

• 申請號: 201920711496.1
• 申請日: 2019-05-17
• 公開（公告）號: CN210109005U
• 公開（公告）日: 2020-02-21
• 發明（設計）人: 郝修路;楊桂娟;楊圓;王麗娜;谷海峰;胡玉才;黃秀峰;陳國材
• 申請（專利權）人: 大連海洋大學
• 主分類號: G01N25/16
• 分類號: G01N25/16;G01B11/16;G01B9/02
• 代理公司: 大連非凡專利事務所 21220
• 代理人: 王廉

一種利用雙縫干涉測材料熱膨脹系數的裝置，其特征在于：所述的裝置包括激光器（1），與所述的激光器（1）相配有觀測裝置（2），在所述激光器（1）和觀測裝置（2）之間設置有雙縫裝置（3），它針對傳統的材料熱膨脹系數測量方法所存在的種種問題，設計出一種用可變雙縫間距的楊氏雙縫干涉法測量微小形變量的實驗裝置，其操作簡單，調節方便，省去了傳統方法或結構中各種參數的間接轉化，減少了誤差的來源，同時它所需要讀取的參數并不需要采用望遠鏡觀測，更加直接和準確。它的特殊結構決定了在測量的過程中，供光線通過以產生干涉條紋的縫隙中無任何遮擋物，保證了投射在觀測屏裝置上的干涉條紋清晰。

技術領域

本實用新型涉及一種材料熱膨脹系數的檢測裝置，特別是一種利用雙縫干涉測材料熱膨脹系數的裝置。

背景技術

物體的體積或長度隨溫度的升高而增大的現象稱為熱膨脹,熱膨脹系數是材料的主要物理性質之一，它是衡量材料的熱穩定性好壞的一個重要指標。熱膨脹系數的測量也是大學物理實驗中經典實驗之一。

測量固體材料熱膨脹系數的方法有很多，現有技術中熱膨脹系數的測量主要有：光學法、電測法和機械法等。在一些測試、特別是大學物理實驗中，現有的熱膨脹系數測量方法主要是光杠桿法。光杠桿的測量裝置主要由讀數望遠鏡、米尺、固體線膨脹系數測試儀、銅棒、光杠桿、溫度計等構成。測量過程中通過調節使得觀測者能夠從望遠鏡中清晰的看到標尺的像，然后逐漸升高溫度使金屬棒受熱膨脹，通過金屬棒伸長的微小長度、小反射平面鏡轉過的角度及望遠鏡像中標尺讀數差的關系得到金屬棒的熱膨脹系數。該測量方法和裝置存在以下的缺點：它是將微小的長度變化通過光杠桿法進行放大后進行測定，因此通過望遠鏡看平面鏡中標尺像時會出現像難以調節的問題；傳統的測量中，是將非豎直平面的光路近似看成是同一豎直平面的光路，存在一定的誤差；標尺的讀數是通過望遠鏡觀測到的，觀察時會產生視覺差，標尺的精確度較低。因此，現在需要一種能夠解決上述問題的裝置或方法來準確測量金屬棒的熱膨脹系數。

發明內容

本實用新型是為了解決現有技術所存在的上述不足，提出了一種結構簡單，設計巧妙，工藝簡單，制造成本低廉、誤差小的利用雙縫干涉測材料熱膨脹系數的裝置。

本實用新型的技術解決方案是：一種利用雙縫干涉測材料熱膨脹系數的裝置，其特征在于：所述的裝置包括激光器1，與所述的激光器1相配有觀測裝置2，在所述激光器1和觀測裝置2之間設置有雙縫裝置3，

所述的雙縫裝置3包括殼體4，所述殼體4內設置有加熱筒5，加熱筒5的夾層中設置有電阻絲6，在加熱筒5內設置有待測金屬棒7，待測金屬棒7的頂端設置有絕熱連接機構8，所述的雙縫裝置3還包括相互滑動連接的上殼體9和下殼體10兩部分，其中上殼體9的底部連接有上殼體滑塊11，所述上殼體滑塊11與上殼體9之間為上縫隙12，下殼體10的上部連接有下殼體滑塊13，所述下殼體滑塊13與下殼體10之間為下縫隙14，所述上殼體滑塊11與下殼體滑塊13之間滑動連接，所述上殼體9通過支架與殼體4相連，在殼體4還內設置有溫度傳感器15，所述溫度傳感器15與待測金屬棒7接觸，并且溫度傳感器15還通過導線與溫度測控儀16相連，

所述的絕熱連接機構8包括一個由絕熱材料制成的框架21，框架21的一端設置有與待測金屬棒7的端部相匹配的連接套22，在框架21內滑動連接有支撐架23，所述支撐架23上螺紋連接有鎖緊螺栓24，所述支撐架23的頂端與下殼體10相連，

所述的觀測裝置2包括遮光筒17，遮光筒17的末端設置有光信號接受屏18，在光信號接受屏18上設置有CCD數據處理模塊19，所述的溫度測控儀16和CCD數據處理模塊19均通過導線與計算機20相連。

本實用新型同現有技術相比，具有如下優點：