專利名稱：金屬線脹系數(shù)的測(cè)量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型涉及一種測(cè)量金屬線脹系數(shù)的裝置，尤其應(yīng)用在科學(xué)實(shí)驗(yàn)及精密測(cè)量 領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
物體受熱膨脹是自然界普遍存在的現(xiàn)象，在科學(xué)領(lǐng)域，我們常用線脹系數(shù)作為膨 脹大小的量度。為測(cè)定金屬的線脹系數(shù)，必須已知三個(gè)重要物理量被測(cè)金屬的長(zhǎng)度L，溫 度變化△ τ時(shí)金屬長(zhǎng)度的變化AL。金屬的長(zhǎng)度及溫度是非常容易測(cè)量的量，而金屬長(zhǎng)度的 變化量由于十分微小而不易測(cè)量。在以往的科學(xué)實(shí)驗(yàn)中，我們常采用的方法是光杠桿法，然 而這種方法的缺點(diǎn)是空間占用大、精度不高，使得金屬線脹系數(shù)的測(cè)量過(guò)程變得繁瑣，實(shí)驗(yàn) 結(jié)果也有很大的誤差。
發(fā)明內(nèi)容技術(shù)問(wèn)題實(shí)用新型的目的是克服已有技術(shù)中的不足之處，提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體 積小、精度高的測(cè)量金屬線脹系數(shù)的裝置。技術(shù)方案本實(shí)用新型的金屬線脹系數(shù)的測(cè)量裝置，包括沿軸向開(kāi)設(shè)一個(gè)中心透 孔和圍繞該中心透孔排列有多個(gè)透孔的外殼，外殼中心透孔內(nèi)設(shè)有一端部外露的待測(cè)金屬 管，待測(cè)金屬管外露端上設(shè)有平面反光鏡，平面反光鏡上設(shè)有直角棱鏡；外殼內(nèi)圍繞中心透 孔排列的多個(gè)透孔內(nèi)設(shè)有加熱棒，外殼的上端部設(shè)有上蓋板，下端部設(shè)有下蓋板，各加熱棒 的尾端穿出下蓋板，之間連有導(dǎo)線；所述外殼內(nèi)圍繞中心透孔排列的多個(gè)透孔為3 6個(gè)。有益效果本實(shí)用新型利用加熱棒作為熱源給待測(cè)金屬加熱，通過(guò)溫度傳感器實(shí) 時(shí)采集當(dāng)前的溫度信息，待測(cè)金屬一端固定，另一端與一平面鏡相連，該平面鏡是邁克爾遜 干涉系統(tǒng)中所用到的平面鏡之一，由于待測(cè)金屬受熱后長(zhǎng)度伸長(zhǎng)，使平面鏡在法線方向發(fā) 生平移，進(jìn)而邁克爾遜干涉系統(tǒng)中兩相干光的光程差發(fā)生改變，導(dǎo)致干涉條紋發(fā)生移動(dòng)，計(jì) 量條紋移動(dòng)的數(shù)目，通過(guò)公式換算即可得到待測(cè)金屬的伸長(zhǎng)量。通過(guò)使用內(nèi)置溫度傳感器 的加熱裝置作為熱源，結(jié)合邁克爾遜干涉儀及干涉條紋計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)了金屬受熱膨脹后長(zhǎng) 度改變量的測(cè)量，再通過(guò)公式換算即可得到待測(cè)金屬的線脹系數(shù)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、精 度高，具有操作簡(jiǎn)便、精度高的特點(diǎn)。

附圖是本實(shí)用新型金屬線脹系數(shù)的測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。圖中1_待測(cè)金屬管；2-上蓋板；3-外殼；4-加熱棒；5-下蓋板；6_導(dǎo)線；7_平面 反光鏡；8-直角棱鏡。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型的一個(gè)實(shí)施例作進(jìn)一步的描述[0009]本實(shí)用新型的金屬線脹系數(shù)的測(cè)量裝置，主要由待測(cè)金屬管1、外殼3、加熱棒4、 平面反光鏡7、直角棱鏡8構(gòu)成，外殼3沿軸向開(kāi)設(shè)有一個(gè)中心透孔和圍繞該中心透孔排列 有3 6個(gè)透孔，外殼3的上端部設(shè)有上蓋板2，下端部設(shè)有下蓋板5，上下蓋板通過(guò)螺釘分 別固定在外殼3的兩端。待測(cè)金屬管1穿過(guò)上蓋板2插入外殼3中心透孔內(nèi)，其外露端上設(shè) 置平面反光鏡7，平面反光鏡7上設(shè)有直角棱鏡8，當(dāng)光線水平射向直角棱鏡8 一端的豎直 面時(shí)，經(jīng)直角棱鏡45°斜面反射，反射光垂直射向平面反光鏡7，再經(jīng)平面反光鏡7反射，反 射光沿原路返回，由此得出待測(cè)金屬桿長(zhǎng)度變化情況。外殼3內(nèi)圍繞中心透孔排列的3 6個(gè)透孔內(nèi)設(shè)有加熱棒4，每個(gè)加熱棒4的尾端穿出下蓋板5，之間連有通電導(dǎo)線6 ；加熱棒4 為220V/20W的內(nèi)熱式烙鐵芯。
權(quán)利要求一種金屬線脹系數(shù)的測(cè)量裝置，其特征在于它包括沿軸向開(kāi)設(shè)一個(gè)中心透孔和圍繞該中心透孔排列有多個(gè)透孔的外殼(3)，外殼(3)中心透孔內(nèi)設(shè)有一端部外露的待測(cè)金屬管(1)，待測(cè)金屬管(1)外露端上設(shè)有平面反光鏡(7)，平面反光鏡(7)上設(shè)有直角棱鏡(8)；外殼(3)內(nèi)圍繞中心透孔排列的多個(gè)透孔內(nèi)設(shè)有加熱棒(4)，外殼(3)的上端部設(shè)有上蓋板(2)，下端部設(shè)有下蓋板(5)，各加熱棒(4)的尾端穿出下蓋板(5)，之間連有導(dǎo)線(6)。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的金屬線脹系數(shù)的測(cè)量裝置，其特征在于所述外殼(3)內(nèi)圍 繞中心透孔排列的多個(gè)透孔為3 6個(gè)。
專利摘要一種金屬線脹系數(shù)的測(cè)量裝置，包括沿軸向開(kāi)設(shè)一個(gè)中心透孔和圍繞該中心透孔排列有多個(gè)透孔的外殼，外殼中心透孔內(nèi)設(shè)有一端部外露的待測(cè)金屬管，待測(cè)金屬管外露端上設(shè)有平面反光鏡，平面反光鏡上設(shè)有直角棱鏡；外殼內(nèi)圍繞中心透孔排列的多個(gè)透孔內(nèi)設(shè)有加熱棒，外殼的上端部設(shè)有上蓋板，下端部設(shè)有下蓋板，各加熱棒的尾端穿出下蓋板，之間連有導(dǎo)線。通過(guò)使用內(nèi)置溫度傳感器的加熱裝置作為熱源，結(jié)合邁克爾遜干涉儀及干涉條紋計(jì)數(shù)器，實(shí)現(xiàn)了金屬受熱膨脹后長(zhǎng)度改變量的測(cè)量，再通過(guò)公式換算即可得到待測(cè)金屬的線脹系數(shù)，其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，體積小、精度高，具有操作簡(jiǎn)便、精度高的特點(diǎn)。
文檔編號(hào)G01N25/16GK201653944SQ20102017836
公開(kāi)日2010年11月24日 申請(qǐng)日期2010年4月23日 優(yōu)先權(quán)日2010年4月23日
發(fā)明者何笑迪, 倪勤儉, 葉建祥, 沈曉鵬, 石曉強(qiáng) 申請(qǐng)人:中國(guó)礦業(yè)大學(xué)