專利名稱：線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀,測(cè)定系統(tǒng)及測(cè)定方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種實(shí)驗(yàn)室用測(cè)試儀器，尤其涉及一種線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀，測(cè)定系 統(tǒng)及測(cè)定方法。
背景技術(shù)：
按照國(guó)際和國(guó)內(nèi)的標(biāo)準(zhǔn)，目前測(cè)定玻璃的線熱膨脹系數(shù)的儀器，要求被測(cè)品的幾 何尺寸較為嚴(yán)格，通常情況下，被監(jiān)測(cè)的樣品都需做成統(tǒng)一定幾何尺寸的棒狀體。對(duì)于那些 由于無法將樣品制成棒材的，就不能使用該儀器測(cè)定其熱膨脹系數(shù)。另外，現(xiàn)有測(cè)定儀器一 次只能測(cè)定一件樣品，且測(cè)定完成后加熱設(shè)備降溫速度較慢，一般一天只能測(cè)定一個(gè)樣品 的線熱膨脹系數(shù)。這樣就給測(cè)定帶來了很多的不便。

發(fā)明內(nèi)容
為了克服上述的缺陷，本發(fā)明提供一種無需將樣品制成統(tǒng)一定幾何尺寸的棒狀 體，對(duì)供試樣品的形狀皆容性強(qiáng)，且能夠同時(shí)測(cè)定多個(gè)樣品的線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀，測(cè)定系 統(tǒng)及測(cè)定方法。為達(dá)到上述目的，本發(fā)明線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀，包括機(jī)架，加熱爐，位移傳感器和 溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)置在所述加熱爐內(nèi)，其特征在于，所述機(jī)架由固定連接的底座和立柱構(gòu)成，所述立柱的上部設(shè)有一位置可相對(duì)其上 下可調(diào)的橫梁，并經(jīng)鎖緊螺釘與所述立柱固連；所述橫梁的上方設(shè)有至少一個(gè)與其固連的位移傳感器支架，下方設(shè)有樣品支撐 座；所述樣品支撐座由樣品底座和支撐桿構(gòu)成，所述支撐桿的上端與所述橫梁固定連 接，下端與所述樣品底座固連；所述位移傳感器支架上設(shè)有位置可相對(duì)其上下可調(diào)的位移傳感器支撐座，并經(jīng)鎖 緊螺釘與所述位移傳感器支架固連，所述位移傳感器支撐座上設(shè)有所述位移傳感器；在所述橫梁上對(duì)應(yīng)于每一個(gè)所述位移傳感器位置處均設(shè)有導(dǎo)向通孔，所述的導(dǎo)向 通孔內(nèi)設(shè)有傳導(dǎo)桿；所述位移傳導(dǎo)桿的上端面與所述位移傳感器的感應(yīng)端相接觸，下端面與放置在所 述樣品底座上的被檢測(cè)樣品的上端面相接觸；所述加熱爐底部設(shè)有一升降裝置，該升降裝置設(shè)置在所述機(jī)架底座上；所述加熱 爐上端對(duì)應(yīng)所述樣品底座位置處設(shè)有與所述樣品底座的形狀和尺寸相當(dāng)?shù)倪M(jìn)出口。進(jìn)一步地，為保證所述位移傳導(dǎo)桿軸向移動(dòng)的直線度，在所述支撐桿上和/或所 述位移傳感器支架上設(shè)有至少一個(gè)導(dǎo)向支撐。進(jìn)一步地，為了提高所述位移傳感器的靈敏度，在所述位移傳感器支架上還設(shè)有 微震蕩發(fā)生器。進(jìn)一步地，為加快所述加熱爐的散熱速度，所述加熱爐由爐體和爐蓋構(gòu)成，所述的爐蓋上對(duì)應(yīng)所述樣品底座位置處設(shè)有與所述樣品底座的形狀和尺寸相當(dāng)?shù)倪M(jìn)出口。本發(fā)明線熱膨脹系數(shù)測(cè)定系統(tǒng)，包括測(cè)定裝置，包括機(jī)架，位移傳感器支架，樣品支撐座，加熱爐，升降裝置和位移傳導(dǎo) 桿；其中，所述機(jī)架由固定連接的底座和立柱構(gòu)成，所述立柱的上部設(shè)有一位置可相對(duì)其上 下可調(diào)的橫梁，并經(jīng)鎖緊螺釘與所述立柱固連；所述橫梁的上方設(shè)有至少一個(gè)與其固連的 位移傳感器支架，下方設(shè)有樣品支撐座；所述樣品支撐座由樣品底座和支撐桿構(gòu)成，所述支 撐桿的上端與所述橫梁固定連接，下端與所述樣品底座固連；所述位移傳感器支架上設(shè)有 位置可相對(duì)其上下可調(diào)的位移傳感器支撐座，并經(jīng)鎖緊螺釘與所述位移傳感器支架固連； 在所述橫梁上設(shè)有導(dǎo)向通孔，其內(nèi)設(shè)有所述位移傳導(dǎo)桿；所述位移傳導(dǎo)桿的下端面與放置 在所述樣品底座上的被檢測(cè)樣品的上端面相接觸；所述加熱爐底部設(shè)有所述升降裝置，該 升降裝置設(shè)置在所述機(jī)架底座上；所述加熱爐上端對(duì)應(yīng)所述樣品底座位置處設(shè)有與所述樣 品底座的形狀和尺寸相當(dāng)?shù)倪M(jìn)出口；傳感器單元，包括至少一個(gè)位移傳感器和溫度傳感器；所述位移傳感器設(shè)置在所 述位移傳感器支撐座上，所述位移傳感器的感應(yīng)端與所述位移傳導(dǎo)桿的上端面相接觸，所 述溫度傳感器的感溫端設(shè)置在所述加熱爐內(nèi)；控溫儀，其輸入端與所述溫度傳感器的信號(hào)輸出端相連接，其控制信號(hào)輸出端與 所述加熱爐的控制信號(hào)輸入端相連接；以及，采樣計(jì)算單元，由信號(hào)采集器和計(jì)算機(jī)構(gòu)成；所述信號(hào)采集器的信號(hào)輸入端分別 與所述位移傳感器和所述控溫儀的信號(hào)輸出端相連接，所述信號(hào)采集器的信號(hào)輸出端與所 述計(jì)算機(jī)相連。進(jìn)一步地，為了提高所述位移傳感器的靈敏度，在所述位移傳感器支架上還設(shè)有 微震蕩發(fā)生器。進(jìn)一步地，為保證所述位移傳導(dǎo)桿軸向移動(dòng)的直線度，在所述支撐桿上和/或所 述位移傳感器支架上設(shè)有至少一個(gè)導(dǎo)向支撐。進(jìn)一步地，為加快所述加熱爐的散熱速度，所述加熱爐由爐體和爐蓋構(gòu)成，所述的 爐蓋上對(duì)應(yīng)所述樣品底座位置處設(shè)有與所述樣品底座的形狀和尺寸相當(dāng)?shù)倪M(jìn)出口。本發(fā)明線熱膨脹系數(shù)測(cè)定系統(tǒng)的測(cè)定方法，包括以下步驟(1)將至少一個(gè)樣品放置在樣品支撐座的底座上，調(diào)整樣品的上端面與位移傳導(dǎo) 桿的下端面使兩端面相接觸，并調(diào)整樣品使其與位移傳導(dǎo)桿同軸；(2)啟動(dòng)升降裝置，使加熱爐上升至被測(cè)樣品全部處于加熱爐的恒溫區(qū)內(nèi)即停 止；(3)溫度傳感器監(jiān)測(cè)加熱爐內(nèi)的初始溫度，并將此時(shí)的位移傳感器的輸出信號(hào)置 零或作為初始值；(4)加熱爐開始加熱，同時(shí)開啟控溫儀以控制加熱爐的升溫速度；(5)位移傳感器開始監(jiān)測(cè)樣品被測(cè)端的位移變化并輸出位移信號(hào)，同時(shí)，溫度傳感 器開始監(jiān)測(cè)加熱爐內(nèi)的溫度值并通過控溫儀輸出溫度信號(hào)；(6)所述信號(hào)采集器采集來自各位移傳感器的位移信號(hào)，以及來自控溫儀的溫度 信號(hào)，并將位移信號(hào)和溫度信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，計(jì)算出每個(gè)樣品的線熱膨脹系數(shù)。進(jìn)一步地，步驟(1)完成后，開啟設(shè)置在所述位移傳感器支架上的微震蕩發(fā)生器。
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本發(fā)明具有以下幾點(diǎn)有益效果(1)無需將被測(cè)樣品制成特定幾何尺寸的棒狀體再進(jìn)行測(cè)定；本發(fā)明對(duì)供試樣品 的形狀皆容性強(qiáng)，可以是棒狀、異性類棒狀、管狀、條狀、片狀乃至將樣品整體放入測(cè)定儀中 進(jìn)行測(cè)定，且能夠同時(shí)測(cè)定多個(gè)樣品的線熱膨脹系數(shù)。(2)本發(fā)明可直接將樣品放置在樣品支撐座的底座上，并調(diào)整各樣品的上端面和 與其對(duì)應(yīng)的傳導(dǎo)桿的下端面相接觸，以及樣品和傳導(dǎo)桿的同軸度；調(diào)整好后，啟動(dòng)升降裝置 即可使加熱爐上升至樣品完全處于加熱爐的恒溫區(qū)內(nèi)，這樣的設(shè)計(jì)保證了調(diào)整好后的樣品 和傳導(dǎo)桿之間的相對(duì)位置不發(fā)生變化。(3)可同時(shí)測(cè)定多個(gè)樣品的線膨脹系數(shù)；本發(fā)明對(duì)應(yīng)每一個(gè)樣品設(shè)置了一個(gè)位移 傳感器，用于監(jiān)測(cè)溫度發(fā)生變化時(shí)樣品的伸長(zhǎng)量，通過信號(hào)采集器將各位移傳感器的位移 信號(hào)和溫度傳感器的溫度信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，并經(jīng)計(jì)算機(jī)中的計(jì)算軟件能夠同時(shí)得出多 個(gè)樣品的線熱膨脹系數(shù)和膨脹曲線。(4)可在較短的時(shí)間內(nèi)測(cè)定下一組樣品；本發(fā)明在測(cè)量完上一組樣品后，可取下 加熱爐上的爐蓋，加快加熱爐的散熱速度。


圖1為本發(fā)明線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀的一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為本發(fā)明線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀的另一實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖；圖3為本發(fā)明線熱膨脹系數(shù)測(cè)定系統(tǒng)的實(shí)施例結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式下面結(jié)合說明書附圖對(duì)本發(fā)明的具體實(shí)施方式
做詳細(xì)描述。如圖1和圖2所示所述線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀，所述機(jī)架由固定連接的底座1和立 柱2構(gòu)成，所述立柱2的上部設(shè)有一位置可相對(duì)其上下可調(diào)的橫梁3，并經(jīng)鎖緊螺釘4與所 述立柱2固連；所述橫梁3的上方設(shè)有兩個(gè)與其固連的位移傳感器支架51和52，下方設(shè)有樣品支 撐座；所述樣品支撐座由樣品底座7和支撐桿6構(gòu)成，所述支撐桿6的上端與所述橫梁 3固定連接，下端與所述樣品底座7固連；所述位移傳感器支架51上設(shè)有位置可相對(duì)其上下可調(diào)的位移傳感器支撐座81， 并經(jīng)鎖緊螺釘9與所述位移傳感器支架51固連，所述位移傳感器支撐座81上設(shè)有位移傳 感器11，如圖1和圖2所示位移傳感器10的安裝結(jié)構(gòu)同位移傳感器11 ；在所述橫梁3上對(duì)應(yīng)于每一個(gè)所述位移傳感器10和11位置處均設(shè)有導(dǎo)向通孔， 并在其內(nèi)設(shè)有位移傳導(dǎo)桿12和13 ；所述位移傳導(dǎo)桿12和13的上端面分別與所述位移傳感器10和11的感應(yīng)端相接 觸，下端面分別與放置在所述樣品底座7上的被檢測(cè)樣品18和19的上端面相接觸；所述升降裝置的上端通過子母連接方式與所述加熱爐的底部固連；該升降裝置設(shè) 置在所述機(jī)架底座1上；所述升降裝置可以為齒輪和齒條裝置，或蝸輪和蝸桿裝置，或氣 缸，或液壓缸。圖1中所示的升降裝置為齒輪和齒條裝置15，圖2中為液壓缸或氣壓缸21 ；
所述加熱爐由爐體140和爐蓋141構(gòu)成，在所述加熱爐蓋141上對(duì)應(yīng)所述樣品底 座7的位置處設(shè)有與所述樣品底座7的形狀和大小相當(dāng)?shù)倪M(jìn)出口 142 ；本實(shí)施例中為保證傳導(dǎo)桿軸線運(yùn)動(dòng)的直線度，在所述支撐桿6上和所述位移傳感 器支架51上分別設(shè)置了傳導(dǎo)桿導(dǎo)向支撐200，201和203 ；為提高所述位移傳感器的靈敏 度，在所述位移傳感器支架51和位移傳感器支架52上分別設(shè)置了微震蕩發(fā)生器211和 212。另外，還在所述位移傳感器支架51上設(shè)置了微調(diào)裝置161，所述微調(diào)裝置161可對(duì)所 述傳感器11進(jìn)行上下位置的微調(diào)，同樣，所述位移傳感器支架52上也安裝了一個(gè)微調(diào)裝置 162，所述微調(diào)裝置162可對(duì)所述傳感器10進(jìn)行上下位置的微調(diào)，用于減小各接觸面間的微 小間隙。如圖3所示所述線熱膨脹系數(shù)測(cè)定系統(tǒng)，包括測(cè)定裝置，傳感器單元，控溫儀和采 樣計(jì)算單元；其中，測(cè)定裝置，包括機(jī)架，位移傳感器支架5，樣品支撐座，加熱爐，升降裝置和位移傳 導(dǎo)桿12和13構(gòu)成；其中，所述機(jī)架由固定連接的底座1和立柱2構(gòu)成，所述立柱1的上部 設(shè)有一位置可相對(duì)其上下可調(diào)的橫梁3，并經(jīng)鎖緊螺釘4與所述立柱2固連；所述橫梁3的 上方設(shè)有兩個(gè)與其固連的位移傳感器支架51和52，下方設(shè)有樣品支撐座；所述樣品支撐座 由樣品底座7和支撐桿6構(gòu)成，所述支撐桿6的上端與所述橫梁3固定連接，下端與所述樣 品底座7固連；所述位移傳感器支架51上設(shè)有位置可相對(duì)其上下可調(diào)的位移傳感器支撐座 81，并經(jīng)鎖緊螺釘9與所述位移傳感器支架51固連；所述位移傳感器支架52上也設(shè)有位置 可相對(duì)其上下可調(diào)的位移傳感器支撐座82，并經(jīng)鎖緊螺釘與所述位移傳感器支架52固連； 在所述橫梁3上設(shè)有導(dǎo)向通孔，其內(nèi)設(shè)有所述位移傳導(dǎo)桿12和13 ；所述位移傳導(dǎo)桿12和 13的下端面分別與放置在所述樣品底座上的被檢測(cè)樣品18和19的上端面相接觸；所述加 熱爐底部通過子母連接方式與所述升降裝置的上端固連，該升降裝置為液壓缸或氣缸21， 其設(shè)置在所述機(jī)架底座上；本實(shí)施例中所述加熱爐是由爐體140和爐蓋141構(gòu)成，所述爐 蓋上對(duì)應(yīng)所述樣品底座7位置處設(shè)有與所述樣品底座7的形狀和尺寸相當(dāng)?shù)倪M(jìn)出口 142 ；傳感器單元，包括兩個(gè)位移傳感器10和11，以及溫度傳感器17 ；所述位移傳感器 10和11分別設(shè)置在所述位移傳感器支撐座82和81上，所述位移傳感器10和11的感應(yīng)端 分別與所述位移傳導(dǎo)桿12和13的上端面相接觸，所述溫度傳感器17的感溫端設(shè)置在所述 加熱爐內(nèi)；控溫儀24的信號(hào)輸入端與所述溫度傳感器17的信號(hào)輸出端相連接，所述控溫儀 具有升溫速度控制功能以及恒溫功能，其控制信號(hào)輸出端與所述加熱爐的控制信號(hào)輸入端 相連接；采樣計(jì)算單元，由22信號(hào)采集器和計(jì)算機(jī)23構(gòu)成；所述信號(hào)采集器22的信號(hào)輸 入端分別與所述位移傳感器10和11以及所述控溫儀24的信號(hào)輸出端相連接，所述信號(hào)采 集器22的信號(hào)輸出端與所述計(jì)算機(jī)23相連。本實(shí)施例中，為提高所述位移傳感器的靈敏度，在所述位移傳感器支架51和位移 傳感器支架52上還分別設(shè)置了微震蕩發(fā)生器211和212。下面結(jié)合圖3對(duì)本發(fā)明所述線膨脹系數(shù)測(cè)定系統(tǒng)的測(cè)定方法進(jìn)行詳細(xì)地說明。步驟1，當(dāng)所述加熱爐處于最低位置處時(shí)，將樣品18和19放置在所述樣品支撐座 的底座7上；對(duì)于不同尺寸的被測(cè)樣品，可以通過調(diào)整所述橫梁3和/或位移傳感器支撐座
782和81的上下位置，使得所述位移傳導(dǎo)桿12和13分別與樣品18和19的上端面相接觸， 同時(shí)所述位移導(dǎo)向桿12和13的上端面分別與所述位移傳感器10和11的感應(yīng)端相接觸； 再調(diào)整樣品8和9使其分別與位移傳導(dǎo)桿12和13同軸；最后還可通過微調(diào)裝置161和162 進(jìn)行微調(diào)，減小各接觸面之間可能存在的微小間隙；調(diào)整好后分別開啟設(shè)置在所述位移傳 感器支撐架51和52上的微震蕩發(fā)生器211和212，以提高所述位移傳感器的靈敏度。步驟2，啟動(dòng)升降裝置21，使加熱爐上升至被測(cè)樣品18和19全部處于加熱爐的 恒溫區(qū)內(nèi)即停止。步驟3，溫度傳感器17監(jiān)測(cè)加熱爐內(nèi)的初始溫度T。，并將該初始溫度Ttl通過控溫 儀24傳輸給信號(hào)采集器22，并通過信號(hào)采集器22傳輸?shù)接?jì)算機(jī)23中；同時(shí)監(jiān)測(cè)樣品18和 19的位移傳感器10和11的輸出信號(hào)即初始值Lltl，L20,并將該輸出信號(hào)經(jīng)信號(hào)采集器22傳 輸?shù)接?jì)算機(jī)23中。步驟4，加熱爐開始以一定的升溫速度對(duì)被測(cè)試樣品18和19進(jìn)行加熱。步驟5，在加熱爐溫度不斷升高的過程中，被測(cè)試樣品18和19受熱開始膨脹，此時(shí) 位移傳感器10和11實(shí)時(shí)感應(yīng)被測(cè)試品18和19的膨脹變化并輸出位移信號(hào)，同時(shí)溫度傳 感器17實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)加熱爐內(nèi)的溫度并輸出溫度信號(hào)。步驟6，信號(hào)采集器22實(shí)時(shí)的采集位移傳感器10和11輸出的位移信號(hào)以及控溫 儀24輸出的溫度信號(hào)，并實(shí)時(shí)的將采集到的位移信號(hào)和溫度信號(hào)輸入到計(jì)算機(jī)23中，再經(jīng) 計(jì)算機(jī)軟件根據(jù)溫度變化量(TfTtl)和被測(cè)樣品18和19的伸長(zhǎng)量(L’「L1(l)，(L’ 2-L20)即 可分別計(jì)算出被測(cè)式樣品18和19在該溫度下的線熱膨脹系數(shù)α工和α 2。計(jì)算公式如下α = (L1-L0)/L0 (T1-T0) + α Q其中，α _熱膨脹系數(shù)，X ΙΟΙ—1 ；L0, L1-分別為樣品起始溫度Ttl時(shí)所對(duì)應(yīng)的長(zhǎng)和T1時(shí)所對(duì)的長(zhǎng)度，mm ；I；、T1-分別為加熱爐內(nèi)的初始溫度和加熱后監(jiān)測(cè)的溫度值，V ；α Q-樣品托架的熱膨脹系數(shù)。測(cè)定時(shí)需注意被測(cè)樣品與傳導(dǎo)桿的下端面相接觸的上端面需平整，且與傳導(dǎo)桿的 軸線相垂直；另外，樣品托架的熱膨脹系數(shù)應(yīng)小于樣品的熱膨脹系數(shù)。本發(fā)明線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀，測(cè)定系統(tǒng)利用位移傳感器測(cè)定樣品的伸長(zhǎng)量，利用 溫度傳感器監(jiān)測(cè)加熱爐內(nèi)的溫度，根據(jù)這些參數(shù)即可計(jì)算出樣品的線熱膨脹系數(shù)；或由計(jì) 算機(jī)中的程序軟件計(jì)算出被測(cè)樣品的線熱膨脹系數(shù)，自動(dòng)畫出膨脹曲線，并實(shí)時(shí)的顯示出 來。以上，僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本 技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在 本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)該以權(quán)利要求所界定的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
權(quán)利要求
一種線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀，包括機(jī)架，加熱爐，位移傳感器和溫度傳感器，所述溫度傳感器設(shè)置在所述加熱爐內(nèi)，其特征在于，所述機(jī)架由固定連接的底座和立柱構(gòu)成，所述立柱的上部設(shè)有一位置可相對(duì)其上下可調(diào)的橫梁，并經(jīng)鎖緊螺釘與所述立柱固連；所述橫梁的上方設(shè)有至少一個(gè)與其固連的位移傳感器支架，下方設(shè)有樣品支撐座；所述樣品支撐座由樣品底座和支撐桿構(gòu)成，所述支撐桿的上端與所述橫梁固定連接，下端與所述樣品底座固連；所述位移傳感器支架上設(shè)有位置可相對(duì)其上下可調(diào)的位移傳感器支撐座，并經(jīng)鎖緊螺釘與所述位移傳感器支架固連，所述位移傳感器支撐座上設(shè)有所述位移傳感器；在所述橫梁上對(duì)應(yīng)于每一個(gè)所述位移傳感器位置處均設(shè)有導(dǎo)向通孔，所述的導(dǎo)向通孔內(nèi)設(shè)有傳導(dǎo)桿；所述位移傳導(dǎo)桿的上端面與所述位移傳感器的感應(yīng)端相接觸，下端面與放置在所述樣品底座上的被檢測(cè)樣品的上端面相接觸；所述加熱爐底部設(shè)有一升降裝置，該升降裝置設(shè)置在所述機(jī)架底座上；所述加熱爐上端對(duì)應(yīng)所述樣品底座位置處設(shè)有與所述樣品底座的形狀和尺寸相當(dāng)?shù)倪M(jìn)出口。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀，其特征在于，在所述支撐桿上和/或所述 位移傳感器支架上設(shè)有至少一個(gè)導(dǎo)向支撐。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀，其特征在于，在所述位移傳感器支架上 還設(shè)有微震蕩發(fā)生器。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀，其特征在于，所述加熱爐由爐體和爐蓋 構(gòu)成，所述的爐蓋上對(duì)應(yīng)所述樣品底座位置處設(shè)有與所述樣品底座的形狀和尺寸相當(dāng)?shù)倪M(jìn) 出口。
5.一種線熱膨脹系數(shù)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，包括測(cè)定裝置，包括機(jī)架，位移傳感器支架，樣品支撐座，加熱爐，升降裝置和位移傳導(dǎo)桿； 其中，所述機(jī)架由固定連接的底座和立柱構(gòu)成，所述立柱的上部設(shè)有一位置可相對(duì)其上下 可調(diào)的橫梁，并經(jīng)鎖緊螺釘與所述立柱固連；所述橫梁的上方設(shè)有至少一個(gè)與其固連的位 移傳感器支架，下方設(shè)有樣品支撐座；所述樣品支撐座由樣品底座和支撐桿構(gòu)成，所述支撐 桿的上端與所述橫梁固定連接，下端與所述樣品底座固連；所述位移傳感器支架上設(shè)有位 置可相對(duì)其上下可調(diào)的位移傳感器支撐座，并經(jīng)鎖緊螺釘與所述位移傳感器支架固連；在 所述橫梁上設(shè)有導(dǎo)向通孔，其內(nèi)設(shè)有所述位移傳導(dǎo)桿；所述位移傳導(dǎo)桿的下端面與放置在 所述樣品底座上的被檢測(cè)樣品的上端面相接觸；所述加熱爐底部設(shè)有所述升降裝置，該升 降裝置設(shè)置在所述機(jī)架底座上；所述加熱爐上端對(duì)應(yīng)所述樣品底座位置處設(shè)有與所述樣品 底座的形狀和尺寸相當(dāng)?shù)倪M(jìn)出口；傳感器單元，包括至少一個(gè)位移傳感器和溫度傳感器；所述位移傳感器設(shè)置在所述位 移傳感器支撐座上，所述位移傳感器的感應(yīng)端與所述位移傳導(dǎo)桿的上端面相接觸，所述溫 度傳感器的感溫端設(shè)置在所述加熱爐內(nèi)；控溫儀，其輸入端與所述溫度傳感器的信號(hào)輸出端相連接，其控制信號(hào)輸出端與所述 加熱爐的控制信號(hào)輸入端相連接；以及采樣計(jì)算單元，由信號(hào)采集器和計(jì)算機(jī)構(gòu)成；所述信號(hào)采集器的信號(hào)輸入端分別與所述位移傳感器和所述控溫儀的信號(hào)輸出端相連接，所述信號(hào)采集器的信號(hào)輸出端與所述計(jì) 算機(jī)相連。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述線熱膨脹系數(shù)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，在所述位移傳感器支架 上還設(shè)有微震蕩發(fā)生器。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述線熱膨脹系數(shù)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，在所述支撐桿上和/或所 述位移傳感器支架上設(shè)有至少一個(gè)導(dǎo)向支撐。
8.根據(jù)權(quán)利要求5所述線熱膨脹系數(shù)測(cè)定系統(tǒng)，其特征在于，所述加熱爐由爐體和爐 蓋構(gòu)成，所述的爐蓋上對(duì)應(yīng)所述樣品底座位置處設(shè)有與所述樣品底座的形狀和尺寸相當(dāng)?shù)?進(jìn)出口。
9.一種線熱膨脹系數(shù)測(cè)定系統(tǒng)的測(cè)定方法，其特征在于，包括以下步驟(1)將至少一個(gè)樣品放置在樣品支撐座的底座上，調(diào)整樣品的上端面與位移傳導(dǎo)桿的 下端面使兩端面相接觸，并調(diào)整樣品使其與位移傳導(dǎo)桿同軸；(2)啟動(dòng)升降裝置，使加熱爐上升至被測(cè)樣品全部處于加熱爐的恒溫區(qū)內(nèi)即停止；(3)溫度傳感器監(jiān)測(cè)加熱爐內(nèi)的初始溫度，并將此時(shí)的位移傳感器的輸出信號(hào)置零或 作為初始值；(4)加熱爐開始加熱，同時(shí)開啟控溫儀；(5)位移傳感器開始監(jiān)測(cè)樣品被測(cè)端的位移變化并輸出位移信號(hào)，同時(shí)，溫度傳感器開 始監(jiān)測(cè)加熱爐內(nèi)的溫度值并通過控溫儀輸出溫度信號(hào)；(6)所述信號(hào)采集器采集來自各位移傳感器的位移信號(hào)，以及來自控溫儀的溫度信號(hào)， 并將位移信號(hào)和溫度信號(hào)傳輸?shù)接?jì)算機(jī)中，計(jì)算出每個(gè)樣品的線熱膨脹系數(shù)。
10.根據(jù)權(quán)利要求9所述線熱膨脹系數(shù)測(cè)定系統(tǒng)的測(cè)定方法，其特征在于，步驟(1)完 成后，開啟設(shè)置在所述位移傳感器支架上的微震蕩發(fā)生器。
全文摘要
本發(fā)明公開一種線熱膨脹系數(shù)測(cè)定儀，測(cè)定系統(tǒng)及測(cè)定方法，主要是為了解決現(xiàn)有儀器只能測(cè)定特定幾何尺寸的棒狀體以及一次只能同時(shí)測(cè)定一個(gè)樣品等問題而設(shè)計(jì)。本發(fā)明包括機(jī)架，加熱爐和溫度傳感器，溫度傳感器設(shè)置在加熱爐內(nèi)，機(jī)架由底座和立柱構(gòu)成，立柱的上部設(shè)有一橫梁；橫梁的上方設(shè)有位移傳感器支架，下方設(shè)有樣品支撐座；位移傳感器支架上設(shè)有位移傳感器支撐座，并在其上設(shè)有位移傳感器；橫梁上設(shè)有導(dǎo)向通孔，其內(nèi)設(shè)有傳導(dǎo)桿；傳導(dǎo)桿的上端面與位移傳感器的感應(yīng)端相接觸，下端面與樣品的上端面相接觸；加熱爐的底端設(shè)有一升降裝置，并設(shè)置在機(jī)架底座上。采用上述結(jié)構(gòu)，本發(fā)明可將樣品整體放入測(cè)定儀中進(jìn)行測(cè)定，且能夠同時(shí)測(cè)定多個(gè)樣品。
文檔編號(hào)G01N25/16GK101900699SQ20101023778
公開日2010年12月1日 申請(qǐng)日期2010年7月27日 優(yōu)先權(quán)日2010年7月27日
發(fā)明者原苓玉, 李馨白 申請(qǐng)人:李馨白;原苓玉