CN101545879B - 索膨胀系数测定仪器 - Google Patents
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Abstract
一种索膨胀系数测定仪器，其包括空气加热箱、测量箱、内夹岩棉的双层钢板、电加热管、热电偶、电风扇、温控仪、滑轮组钢架、滑轮、银瓦丝、索扣、金属盘、千分表、砝码、可开启门；其特征是，加热箱顶部设有热电偶，四角处设有固定的电加热管，底部设有电风扇；测量箱内固定有智能温控仪，温控仪通过导线与热电偶相连；试件底端通过索扣与加热箱底部的银瓦丝相连，试件上端通过索扣与银瓦丝在加热箱内的一端相连，银瓦丝穿过中部隔板小孔和加热箱内的铜盘后导入内侧滑轮槽内，沿滑轮组钢架再导入外侧滑轮槽后，终端与测量箱外的砝码相接；数显千分表架设在铜盘上，当加热箱内试件受热膨胀时，其伸长量可直接在数显千分比上读取。本发明的有益效果是，构造合理、传力机制明确、测量精确、设计制作简便以及成本较低。特别适用于各种材料的膨胀系数的测定。
Description
技术领域
本发明涉及一种材料膨胀系数测定仪器，更具体的说，涉及一种索膨胀系数测定仪器。
背景技术
钢拉索是预应力钢结构的核心构件，拉索目前被广泛地应用到桥梁结构与建筑结构中。但是国内外对拉索的膨胀系数并没有进行详尽的研究，预应力钢结构规范中也没有给出确切的数值，而在工程实际处理中却常采用纯钢材的线膨胀系数来代替各种钢拉索的线膨胀系数，造成较大的误差。随着预应力钢索的广泛应用，作为预应力结构的核心构件，其膨胀系数的大小直接影响了拉索预应力随环境温度变化的幅度，故测定科学精确的索膨胀系数是非常必要的。但目前还没有专门用来测定钢索线膨胀系数的仪器，而传统的管状电加热炉，由于受到仪器条件的限制，对测得的钢索膨胀系数的精度影响很大。
发明内容
为了解决实际需求和现有技术不足间的矛盾，所研制的索膨胀系数测定仪器，较好的解决了没有专门测定钢索膨胀系数的仪器问题，克服了现有管状电加热炉受条件限制的缺陷，并实现了制造精良、操作简便、降低成本、测量精确的目的，为更科学、准确地测定索膨胀系数提供了硬件支持。
本发明的技术方案如下：
一种索膨胀系数测定仪器，其包括空气加热箱、测量箱、内夹岩棉的双层钢板、电加热管、热电偶、电风扇、温控仪、滑轮组钢架、滑轮、银瓦丝、索扣、金属盘、千分表、砝码、可开启门；
所述索膨胀系数测定仪器骨架由型钢焊接而成；
所述索膨胀系数测定仪器的主体由上下两层组成，上层为测量箱，下层为空气加热箱，其外观为长方体；所述空气加热箱的外壁由双层钢板内夹岩棉构成；
所述电加热管分别通过螺栓固定在加热箱的四角；所述电加热管的加热功率受温控仪控制；
所述热电偶安装在空气加热箱顶部，通过导线与温控仪连接；
所述电风扇固定在加热箱侧部；
所述加热箱的顶部为测量箱；
所述温控仪安装在测量箱内部左上侧；
所述温控仪的调节控制按钮、显示器及开关在测量箱外侧，所述温控仪的集成线路位于测量箱内部，且通过导线与热电偶连接；
所述索膨胀系数测定仪器顶部设有滑轮组钢架；
所述滑轮组钢架焊接在测量箱顶部中央，钢架外侧延伸至测量箱外部；
所述滑轮组上钢架设有两个导向滑轮，所述滑轮分别安装在钢架的最外侧与最内侧节点处，滑轮可绕其转动轴自由转动；
所述空气加热箱顶部中心点处设有银瓦丝，所述银瓦丝一端通过索扣与试件顶部连接，另一端从滑轮槽内导出后连接到砝码上；
所述金属盘位于在内侧滑轮正下方，中间贯通带有小孔的圆管，圆管通过螺栓固定银瓦丝；
所述千分表由螺栓固定在测量箱上，所述千分表底部测点与金属盘相接触，并保证千分表竖杆指针与金属盘表面垂直；
所述电加热管数目可以为两根、四根或者多个；
所述电加热管可以为管状电加热管、不锈钢电加热管、石英电加热管中的任何一种；
所述温控仪可以为智能温控仪或者数显温控仪中的任何一种；
所述滑轮组钢架是由型钢焊接而成，可以为角钢、方钢管、圆钢管中的任何一种；
所述金属盘形状为圆形或者方形任何一种，所述金属盘的材料可以为钢、铝、铜任何一种；
所述千分表可以是数显千分表或者杠杆千分表中的任何一种；
所述砝码为各种铸铁砝码、不锈钢砝码中的任何一种；
所述试件可以为钢绞线、钢丝束、钢丝绳、钢拉杆等工程用索材的任何一种；
所述可开启的门设在加热箱侧面，构成索膨胀系数测定仪器。
本发明的有益效果是制作简单、操作方便、造价低、测量精确。特别适用于测定钢索线膨胀系数。
附图说明
图1为本发明的结构立体示意图；
图2为图1的正立面图；
图3为图1的侧立面图；
图4为图1的俯视图；
图5为金属盘的结构立体示意图；
图6为金属盘的正立面图；
图7为金属盘的俯视图；
图中，1：空气加热箱2：测量箱，3：内夹岩棉的双层钢板，4：电加热管，5：热电耦，6：电风扇，7：温控仪，8：滑轮组钢架，9：滑轮，10：银瓦丝，11：索扣，12：金属盘，13：千分表，14：砝码，15：试件；16：可开启门。
具体实施方式
如图1所示，本发明包括空气加热箱1、测量箱2、内夹岩棉的双层钢板3、电加热管4、热电偶5、电风扇6、温控仪7、滑轮组钢架8、滑轮9、银瓦丝10、索扣11、金属盘12、千分表13、砝码14、试件15、可开启门16。所述空气加热索膨胀系数测定仪器的骨架由型钢焊接而成；所述索膨胀系数测定仪器的主体由上下两层组成，下层为空气加热箱1，上层为测量箱2，其外观为长方体，如图2、图3所示；所述索膨胀系数测定仪器的外壁由内夹岩棉的双层钢板3构成，可达到良好的保温性能。
所述空气加热箱1内部四角处设有固定的电加热管4，所述电加热管4数目可以为两根、四根或者多个，本实施例采用四根，如图4所示；所述电加热管4可以为管状电加热管、不锈钢电加热管、石英电加热管中的任何一种，本实施例采用SRQ型管状电加热管，所述电加热管4的加热功率受温控仪7控制；所述热电偶5安装在空气加热箱1顶部，通过导线与温控仪7连接，如图1、图2、图3所示；所述电风扇6固定在加热箱侧部，加热时，电风扇6同时开始工作，在加热箱1内可形成相对均匀热对流，保证试件15整体均匀受热，如图1、图2、图3所示；所述温控仪7安装在测量箱2内部左侧；所述温控仪7的调节控制按钮、显示器及开关在测量箱2外侧，所述温控仪7的集成线路位于测量箱2内部，且通过导线与热电偶5连接，如图2所示。
所述滑轮组钢架8焊接在测量箱2顶部中央，钢架外侧延伸至测量箱2外部，如图3所示；所述滑轮组钢架8是由型钢焊接而成，可以为角钢、方钢管、圆钢管中的任何一种；所述滑轮组钢架8上设有两个导向滑轮9，所述滑轮9分别安装在钢架的最外侧与最内侧节点处，滑轮2可绕其转动轴自由转动；所述空气加热箱1底部中心点处设有适当长度的被固定的银瓦丝10，所述索扣11可以将银瓦丝10与试件15的两端牢固连接；所述银瓦丝10一端通过索扣11与试件15端部连接，另一端从滑轮9槽内导出后连接到砝码14上，如图3所示。
所述金属盘12位于内侧滑轮9正下方，中间贯通带有小孔的圆柱管，圆柱管通过螺栓固定银瓦丝10，如图5、图6、图7所示；所述金属盘形状为圆形或者方形任何一种，所述金属盘12的材料可以为钢、铝、铜任何一种，本实施例采用圆形铜盘，如图5所示；所述千分表13由螺栓固定在测量箱2上，所述千分表13底部测点与金属盘12相接触，并保证千分表13的竖杆指针与金属盘12表面垂直。
所述空气加热箱10正面设有能够开启的门12。所述砝码14通过倒“V”型铁丝与银瓦丝10相连；所述温控仪7标定到临近的一个整温度数，一般每五度做一个标定，温控仪7可经过自整定后稳定在标定温度处较长时间，可近似认为此时空气的温度与拉索的温度相等，并记录千分表13的读数及温控仪7显示的温度。
Claims (5)
1.一种索膨胀系数测定仪器，其包括空气加热箱、测量箱、内夹岩棉的双层钢板、电加热管、热电偶、电风扇、温控仪、滑轮组钢架、滑轮、银瓦丝、索扣、金属盘、千分表、砝码、可开启门，其特征在于：
所述索膨胀系数测定仪器骨架由型钢焊接而成，所述型钢为角钢、方钢管或圆钢管；
所述索膨胀系数测定仪器的主体由上下两层组成，上层为测量箱，下层为空气加热箱，主体外观为长方体；所述空气加热箱的外壁由双层钢板内夹岩棉构成；
所述电加热管分别通过螺栓固定在空气加热箱的四角；所述电加热管的加热功率受温控仪控制；
所述热电偶安装在空气加热箱顶部，通过导线与温控仪连接；
所述电风扇固定在空气加热箱侧部；
所述空气加热箱的顶部为测量箱；
所述温控仪安装在测量箱内部左上侧；
所述温控仪的调节控制按钮、显示器及开关在测量箱外侧，所述温控仪的集成线路位于测量箱内部，且通过导线与热电偶连接；
所述索膨胀系数测定仪器顶部设有滑轮组钢架；
所述滑轮组钢架焊接在测量箱顶部中央，钢架外侧延伸至测量箱外部；
所述滑轮组上钢架设有两个导向滑轮，所述滑轮分别安装在钢架的最外侧与最内侧节点处，滑轮可绕其转动轴自由转动；
所述空气加热箱顶部中心点处设有银瓦丝，所述银瓦丝一端通过索扣与试件顶部连接，另一端从滑轮槽内导出后连接到砝码上，所述砝码为铸铁砝码或不锈钢砝码；
所述金属盘位于在内侧滑轮正下方，中间贯通带有小孔的圆管，圆管通过螺栓固定银瓦丝；
所述千分表由螺栓固定在测量箱上，所述千分表底部测点与金属盘相接触，并保证千分表竖杆指针与金属盘表面垂直。
2.根据权利要求1所述的索膨胀系数测定仪器，其特征在于，所述电加热管为管状电加热管、不锈钢电加热管、石英电加热管中的任何一种，所述电加热管数目为两根、四根或多根。
3.根据权利要求1所述的索膨胀系数测定仪器，其特征在于，所述温控仪为智能温控仪或者数显温控仪。
4.根据权利要求1所述的索膨胀系数测定仪器，其特征在于，所述金属盘形状为圆形或者方形，所述金属盘的材料为钢、铝或铜。
5.根据权利要求1所述的索膨胀系数测定仪器，其特征在于，所述千分表是数显千分表或者杠杆千分表。
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