基於讀數顯微鏡的金屬線脹係數實驗測量裝置製造方法
2023-06-14 10:45:46 3
基於讀數顯微鏡的金屬線脹係數實驗測量裝置製造方法
【專利摘要】基於讀數顯微鏡的金屬線脹係數實驗測量裝置，它涉及一種金屬線脹係數的測量裝置，以解決現有金屬線脹係數的測量方法存在佔用場地大、望遠鏡和光槓桿調節費時，致使測量結果誤差較大的問題。外筒垂直設置在底座的上端面上，墊片槽的直徑大於加熱管的外徑，加熱管設置在外筒的內腔中，墊片設置在墊片槽中，溫度計的一端設置在加熱管的內腔中，讀數顯微鏡通過固定環固定在升降調節座上，讀數顯微鏡的高度可通過升降調節座來調節，升降調節座固裝在固定板上，固定板與金屬線脹係數測試儀的外壁固定連接，銅框設置在待測金屬管的上端面上，銅框上與物鏡正對的側壁上刻有一條橫線。本實用新型用於測量銅管、鐵管或鋁管等金屬管的線脹係數。
【專利說明】基於讀數顯微鏡的金屬線脹係數實驗測量裝置
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種金屬線脹係數的測量裝置，具體涉及一種基於讀數顯微鏡的金屬線脹係數實驗測量裝置。
【背景技術】
[0002]金屬材料的線脹係數是機械、橋梁、電力、建築等在工程設計、製造、裝配等過程中必須掌握的基本參數，也是大學的普通物理實驗中較重要的力、熱實驗題目之一。現有測量金屬線脹係數的實驗方法通常採用光槓桿法，該方法的基本原理是利用電熱絲加熱待測金屬管，採用溫度計測量初態和終態溫度，用望遠鏡和光槓桿測量金屬管由溫度變化所引起的長度變化，從而得到金屬管的線脹係數；該測量方法存在佔用場地大、望遠鏡和光槓桿調節費時、待測量較多，需兩人合作才能完成，致使測量結果誤差較大等缺點。
實用新型內容
[0003]本實用新型的目的是為了解決現有金屬線脹係數的測量方法存在佔用場地大、望遠鏡和光槓桿調節費時、測量需兩人合作才能完成，致使測量結果誤差較大的問題，提供一種基於讀數顯微鏡的金屬線脹係數實驗測量裝置。
[0004]本實用新型包括金屬線脹係數測試儀、銅框、溫度計、升降調節座、讀數顯微鏡和固定板，金屬線脹係數測試儀由底座、外筒、加熱管和墊片組成，外筒垂直設置在底座的上端面上，外筒上端面的中心處設有墊片槽，墊片槽的直徑大於加熱管的外徑，加熱管設置在外筒的內腔中，墊片設置在墊片槽中，溫度計的一端設置在加熱管的內腔中，溫度計的另一端外露在外筒的外面，讀數顯微鏡通過固定環固定在升降調節座上，讀數顯微鏡的高度可通過升降調節座來調節，升降調節座固裝在固定板上，固定板與金屬線脹係數測試儀的外壁固定連接，銅框設置在待測金屬管的上端面上，銅框上與讀數顯微鏡上的物鏡正對的側壁上刻有一條橫線。
[0005]本實用新型與已有技術相比具有以下有益效果:
[0006]1、利用本實用新型對金屬線脹係數實現了非接觸式測量，測量位移可以讀到毫米(mm)的千分之一，對微位移量測量準確，測量結果誤差較小。
[0007]2、本實用新型讀數方便、操作過程簡單，測量一人即可完成。
[0008]3、本實用新型佔用場地小、無需望遠鏡和光槓桿調節、更省時。
【專利附圖】
【附圖說明】
[0009]圖1是本實用新型的整體結構立體圖，圖2是線脹係數測試儀I的主剖視圖。【具體實施方式】
[0010]【具體實施方式】一:結合圖1和圖2說明本實施方式，本實施方式包括金屬線脹係數測試儀1、銅框2、溫度計3、升降調節座4、讀數顯微鏡6和固定板8，金屬線脹係數測試儀I由底座1-1、外筒1-2、加熱管1-3和墊片1-4組成，外筒1-2垂直設置在底座1-1的上端面上，外筒1-2上端面的中心處設有墊片槽1-2-1，墊片槽1-2-1的直徑大於加熱管1-3的外徑，加熱管1-3設置在外筒1-2的內腔中，墊片1-4設置在墊片槽1-2-1中，溫度計3的一端設置在加熱管1-3的內腔中(即測量時，溫度計3的該端設置在被測金屬管7的內腔中)，溫度計3的另一端外露在外筒1-2的外面，讀數顯微鏡6由物鏡6-1、固定環5、鼓輪6-2、目鏡6-3組成，讀數顯微鏡6通過固定環5固定在升降調節座4上，讀數顯微鏡6的高度可通過升降調節座4來調節，升降調節座4固裝在固定板8上，固定板8與金屬線脹係數測試儀I的外壁固定連接，銅框2設置在待測金屬管7的上端面上，銅框2上與讀數顯微鏡6上的物鏡6-1正對的側壁上刻有一條橫線。讀數顯微鏡6為市售產品。
[0011]本實用新型的測量過程:將待測金屬管7置於加熱管1-3的內腔中，溫度計3的一端設置在待測金屬管7的內腔中，溫度計3的另一端外露在外筒1-2的外面，便於讀溫度，銅框2設置在待測金屬管7的上端面上，然後通過升降調節座4來調節讀數顯微鏡6的高度，前後移動讀數顯微鏡6來調節焦距，並轉動鼓輪6-2，使在目鏡6-3中看到的十字刻線與銅框2上的橫線重合，讀出橫線的位置數值，即為銅框2在室溫下的位置讀數，並記錄下溫度計3的讀數；加熱管1-3通過電熱絲加熱，使待測金屬管7溫度升高，待測金屬管7加熱後膨脹將銅框2頂起，然後轉動讀數顯微鏡6上的鼓輪6-2，在讀數顯微鏡6上的目鏡6-3中看到的十字刻線與銅框2上橫線再次重合，讀出橫線的位置數值，即為銅框2在該溫度下的位置讀數，並記錄下此時溫度計3的讀數；通過銅框2在加熱前後位置的變化，得出待測金屬管7在加熱前後的伸長量；從而得到某一溫度變化下對應的待測金屬管的伸長量，再根據金屬線脹係數的理論公式可得到待測金屬管的線脹係數。
【權利要求】
1.一種基於讀數顯微鏡的金屬線脹係數實驗測量裝置，所述裝置包括金屬線脹係數測試儀(I)、銅框(2)、溫度計(3)、升降調節座(4)、固定環(5)、讀數顯微鏡(6)和固定板(8)，其特徵在於:金屬線脹係數測試儀(I)由底座(1-1)、外筒(1-2)、加熱管(1-3)和墊片(1-4)組成，外筒(1-2)垂直設置在底座(1-1)的上端面上，外筒(1-2)上端面的中心處設有墊片槽(1-2-1)，墊片槽(1-2-1)的直徑大於加熱管(1-3)的外徑，加熱管(1-3)設置在外筒(1-2)的內腔中，墊片(1-4)設置在墊片槽(1-2-1)中，溫度計(3)的一端設置在加熱管(1-3)的內腔中，溫度計( 3)的另一端外露在外筒(1-2)的外面，讀數顯微鏡(6)通過固定環(5)固定在升降調節座(4)上，讀數顯微鏡(6)的高度可通過升降調節座(4)來調節，升降調節座(4)固裝在固定板(8)上，固定板(8)與金屬線脹係數測試儀(I)的外壁固定連接，銅框(2)設置在待測金屬管(7)的上端面上，銅框(2)上與讀數顯微鏡(6)上的物鏡(6-1)正對的側壁上刻有一條橫線。
【文檔編號】G01B11/02GK203519524SQ201320639105
【公開日】2014年4月2日 申請日期:2013年10月9日 優先權日:2013年10月9日
【發明者】尹少英, 萬鵬程, 韓旭, 何小輝, 崔健, 劉軒 申請人:哈爾濱學院