金屬線脹係數的測量裝置的製作方法

2023-04-30 11:03:46 3

專利名稱：金屬線脹係數的測量裝置的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及一種測量金屬線脹係數的裝置，尤其應用在科學實驗及精密測量 領域。
背景技術：
物體受熱膨脹是自然界普遍存在的現象，在科學領域，我們常用線脹係數作為膨 脹大小的量度。為測定金屬的線脹係數，必須已知三個重要物理量被測金屬的長度L，溫 度變化△ τ時金屬長度的變化AL。金屬的長度及溫度是非常容易測量的量，而金屬長度的 變化量由於十分微小而不易測量。在以往的科學實驗中，我們常採用的方法是光槓桿法，然 而這種方法的缺點是空間佔用大、精度不高，使得金屬線脹係數的測量過程變得繁瑣，實驗 結果也有很大的誤差。
發明內容技術問題實用新型的目的是克服已有技術中的不足之處，提供一種結構簡單，體 積小、精度高的測量金屬線脹係數的裝置。技術方案本實用新型的金屬線脹係數的測量裝置，包括沿軸向開設一個中心透 孔和圍繞該中心透孔排列有多個透孔的外殼，外殼中心透孔內設有一端部外露的待測金屬 管，待測金屬管外露端上設有平面反光鏡，平面反光鏡上設有直角稜鏡；外殼內圍繞中心透 孔排列的多個透孔內設有加熱棒，外殼的上端部設有上蓋板，下端部設有下蓋板，各加熱棒 的尾端穿出下蓋板，之間連有導線；所述外殼內圍繞中心透孔排列的多個透孔為3 6個。有益效果本實用新型利用加熱棒作為熱源給待測金屬加熱，通過溫度傳感器實 時採集當前的溫度信息，待測金屬一端固定，另一端與一平面鏡相連，該平面鏡是麥可遜 幹涉系統中所用到的平面鏡之一，由於待測金屬受熱後長度伸長，使平面鏡在法線方向發 生平移，進而麥可遜幹涉系統中兩相干光的光程差發生改變，導致幹涉條紋發生移動，計 量條紋移動的數目，通過公式換算即可得到待測金屬的伸長量。通過使用內置溫度傳感器 的加熱裝置作為熱源，結合麥可遜幹涉儀及幹涉條紋計數器，實現了金屬受熱膨脹後長 度改變量的測量，再通過公式換算即可得到待測金屬的線脹係數，其結構簡單，體積小、精 度高，具有操作簡便、精度高的特點。

附圖是本實用新型金屬線脹係數的測量裝置的結構示意圖。圖中1_待測金屬管；2-上蓋板；3-外殼；4-加熱棒；5-下蓋板；6_導線；7_平面 反光鏡；8-直角稜鏡。
具體實施方式
以下結合附圖對本實用新型的一個實施例作進一步的描述[0009]本實用新型的金屬線脹係數的測量裝置，主要由待測金屬管1、外殼3、加熱棒4、 平面反光鏡7、直角稜鏡8構成，外殼3沿軸向開設有一個中心透孔和圍繞該中心透孔排列 有3 6個透孔，外殼3的上端部設有上蓋板2，下端部設有下蓋板5，上下蓋板通過螺釘分 別固定在外殼3的兩端。待測金屬管1穿過上蓋板2插入外殼3中心透孔內，其外露端上設 置平面反光鏡7，平面反光鏡7上設有直角稜鏡8，當光線水平射向直角稜鏡8 一端的豎直 面時，經直角稜鏡45°斜面反射，反射光垂直射向平面反光鏡7，再經平面反光鏡7反射，反 射光沿原路返回，由此得出待測金屬杆長度變化情況。外殼3內圍繞中心透孔排列的3 6個透孔內設有加熱棒4，每個加熱棒4的尾端穿出下蓋板5，之間連有通電導線6 ；加熱棒4 為220V/20W的內熱式烙鐵芯。
權利要求一種金屬線脹係數的測量裝置，其特徵在於它包括沿軸向開設一個中心透孔和圍繞該中心透孔排列有多個透孔的外殼(3)，外殼(3)中心透孔內設有一端部外露的待測金屬管(1)，待測金屬管(1)外露端上設有平面反光鏡(7)，平面反光鏡(7)上設有直角稜鏡(8)；外殼(3)內圍繞中心透孔排列的多個透孔內設有加熱棒(4)，外殼(3)的上端部設有上蓋板(2)，下端部設有下蓋板(5)，各加熱棒(4)的尾端穿出下蓋板(5)，之間連有導線(6)。
2.根據權利要求1所述的金屬線脹係數的測量裝置，其特徵在於所述外殼(3)內圍 繞中心透孔排列的多個透孔為3 6個。
專利摘要一種金屬線脹係數的測量裝置，包括沿軸向開設一個中心透孔和圍繞該中心透孔排列有多個透孔的外殼，外殼中心透孔內設有一端部外露的待測金屬管，待測金屬管外露端上設有平面反光鏡，平面反光鏡上設有直角稜鏡；外殼內圍繞中心透孔排列的多個透孔內設有加熱棒，外殼的上端部設有上蓋板，下端部設有下蓋板，各加熱棒的尾端穿出下蓋板，之間連有導線。通過使用內置溫度傳感器的加熱裝置作為熱源，結合麥可遜幹涉儀及幹涉條紋計數器，實現了金屬受熱膨脹後長度改變量的測量，再通過公式換算即可得到待測金屬的線脹係數，其結構簡單，體積小、精度高，具有操作簡便、精度高的特點。
文檔編號G01N25/16GK201653944SQ20102017836
公開日2010年11月24日 申請日期2010年4月23日 優先權日2010年4月23日
發明者何笑迪, 倪勤儉, 葉建祥, 沈曉鵬, 石曉強 申請人:中國礦業大學