CN118067776A - 固体材料低温线膨胀系数的测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，包括：真空箱体、测量箱体和低温制冷机构，真空箱体设置有真空腔室；测量箱体至少部分地设置在真空腔室内，测量箱体设置有测量腔室；低温制冷机构具有冷量输出端，冷量输出端连接至测量腔室并能够对测量腔室传输冷量。由此，通过采用低温制冷机构作为冷源的标定装置，相比于现有的低温液体降温，能够在短时间内快速实现对固体材料的降温，而且控温稳定，系统无工质挥发损失。此外，该装置也可以同时测量多个固体材料的线膨胀系数，操作起来方便快捷，能大大缩短测量时间。

Description

固体材料低温线膨胀系数的测量装置

技术领域

本发明涉及测量装置技术领域，尤其涉及一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置。

背景技术

物体的长/宽度、体积会随着温度的变化而发生变化，这种现象就是热膨胀。除少数特殊物质以外，大部分固体材料的体积会随着温度的升高而膨胀，并随着温度的降低而收缩。材料线膨胀系数的测量属于表征领域，是材料热物理性能的测试。材料线膨胀系数是温度的连续函数，是衡量材料热稳定性能的一个重要指标。对材料线膨胀系数的精准测量对于前沿科学研究、大科学装置运行、航空航天等领域具有重要的支撑作用。为了测量材料的线膨胀系数，目前通常采用的方法包括：应变片法、石英膨胀计法、光学法和电磁感应法等。

近年来，随着超导工业的迅猛发展及低温技术的进步，精准测量材料在低温温区内的线膨胀系数这一需求与日俱增，精度要求日趋严格。与室温下材料系膨胀系数的测量相比，低温下线膨胀系数的测量要求更为严格。

相关技术中，常见的材料低温线膨胀系数的测量装置中，多采用低温液体(比如，液氮)对材料进行预先冷却，之后通过材料在室温下的自然升温来测量材料的线膨胀系数。但是，在这些测量方式中，材料线膨胀系数测量的低温温度受低温液体温度的制约，并且，由于样品复温的时间较长，在温度标定的情况下，有限的时间内无法采集到足够的数据点，即使在充分获得足够多数据点的情况下，标定周期过长，操作流程过于复杂。

发明内容

本发明提供一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，用以解决现有技术中采用低温液体预冷、复温方法进行测量时，无法方便快捷地测量固体材料的线膨胀系数的缺陷，通过以低温制冷机构作为冷源，并结合控温仪控温，使得固体材料能够按指定的速率升降温，从而快速有效地测量固体材料的线膨胀系数。

本发明提供一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，包括：

真空箱体，所述真空箱体设置有真空腔室；

测量箱体，所述测量箱体至少部分地设置在所述真空腔室内，所述测量箱体设置有测量腔室；以及

低温制冷机构，所述低温制冷机构具有冷量输出端，所述冷量输出端连接至所述测量腔室并能够对所述测量腔室传输冷量。

根据本发明提供的一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，还包括：保温箱体，所述保温箱体设置在所述真空箱体内，所述保温箱体设置有保温腔室，所述测量腔室至少部分地位于所述保温腔室中，并且所述冷量输出端在所述保温腔室内连接至所述测量腔室。

根据本发明提供的一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，所述保温箱体设置有通孔，所述保温腔室经由所述通孔与所述真空腔室连通。

根据本发明提供的一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，所述真空箱体设置有第一开口，所述第一开口连通至所述真空腔室，所述真空箱体连接有用于封闭所述第一开口的第一顶板，所述低温制冷机构连接至所述第一顶板。

根据本发明提供的一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，所述测量箱体包括内筒体和外筒体，所述第一顶板设置有测量通道，所述内筒体和所述外筒体连接至所述第一顶板的所述测量通道的两侧，其中，所述内筒体设置在所述真空腔室内，所述外筒体设置在所述真空腔室外，所述内筒体和所述外筒体共同至少部分地形成所述测量腔室。

根据本发明提供的一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，所述外筒体设置有第二开口，所述第二开口连通至所述测量腔室，所述外筒体连接有用于封闭所述测量腔室的第二顶板。

根据本发明提供的一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，所述第一顶板和所述第二顶板均连接有NW法兰。

根据本发明提供的一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，所述测量腔室内设置有样品安装台和支撑杆，其中，所述样品安装台包括：支撑底座、恒温块、检测机构和加热机构，所述恒温块连接至所述支撑底座的顶部，所述检测机构连接至所述恒温块的顶部，所述加热机构连接至所述恒温块，所述支撑杆的一端连接至所述支撑底座，另一端连接至所述第二顶板。

根据本发明提供的一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，所述测量腔室内还设置有保温块，所述保温块设置在所述恒温块的上方，并与所述支撑杆连接。

根据本发明提供的一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，所述保温箱体设置有第三开口，所述第三开口连通至所述保温腔室，所述保温箱体连接有用于封闭所述第三开口的第三顶板，所述低温制冷机构的所述冷量输出端和所述测量箱体穿过所述第三顶板设置在所述测量腔室内。

本发明提供的固体材料低温线膨胀系数的测量装置，通过采用低温制冷机构作为冷源的标定装置，相比于现有的低温液体降温，能够在短时间内快速实现对固体材料的降温，控温高效稳定，系统无工质挥发损失。此外，该装置可以同时测量多个固体材料的线膨胀系数，操作起来方便快捷，能大大缩短测量时间。

而且，本实施方式中的测量装置既可用于固体材料在液氢温区至室温的线膨胀系数的快速测量，也可用于测量片状材料的低温面内电阻值。该装置对于极低温下材料线膨胀系数的测量以及极低温环境下材料电阻值研究等具有重要意义。

附图说明

为了更清楚地说明本发明或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是根据本发明的一个实施方式中的固体材料低温线膨胀系数的测量装置的结构示意图；

图2是图中所示的固体材料低温线膨胀系数的测量装置中的样品安装台的结构示意图。

附图标记：

1、真空箱体；2、测量箱体；3、低温制冷机构；4、真空腔室；5、测量腔室；6、冷量输出端；7、传热带；8、保温箱体；9、保温腔室；10、第一顶板；11、第一法兰；12、第二法兰；13、内筒体；14、外筒体；15、第三法兰；16、第四法兰；17、第二顶板；18、第五法兰；19、NW法兰；20、样品安装台；21、支撑底座；22、恒温块；23、检测机构；24、加热机构；25、支撑杆；26、保温块；27、第三顶板。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明中的附图，对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

在根据本发明的一个实施方式中，提供了一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，该测量装置能够利用低温制冷机构作为冷源，并且可以结合温控仪控温，能够得到固定材料在低温状态下的线膨胀系数。下面结合图1和图2描述本发明的固体材料低温线膨胀系数的测量装置。

如图1所示，本实施方式中的固体材料低温线膨胀系数的测量装置包括：真空箱体1、测量箱体2和低温制冷机构3。

其中，真空箱体1设置有真空腔室4。测量箱体2至少部分地设置在真空腔室4内，测量箱体2设置有测量腔室5。低温制冷机构3具有冷量输出端6，冷量输出端6连接至测量腔室5并能够对测量腔室5传输冷量。

在本实施方式中，真空箱体1可以构造为具有一定容纳空间的箱体结构，例如可以为圆筒状的箱体，真空腔室4形成为密闭的容纳腔，并位于真空箱体1的内部。示例性地，真空箱体1可以由不锈钢材质构造而成。

测量箱体2也可以构造为具有一定容纳空间的箱体结构，例如可以为圆筒状的箱体，测量箱体2的部分设置在真空腔室4内，而且，测量箱体2内部的测量腔室5形成为密闭的容纳腔，测量腔室5也部分地位于真空腔室4内，测量腔室5内能够放入待测量的固体材料以及相关的检测设备。

低温制冷机构3能够在低温下提供冷量，其可以通过冷量输出端6将冷量传送至测量腔室5。示例性地，低温制冷机构3可以为能够实现可变温的低温制冷机。

作为一种实现方式，如图1所示，低温制冷机构3的冷量输出端6可以经由传热带7将冷量传递至测量腔室5。

紫铜在低温状态下的导热系数大且有较大的比热容，其温度起伏小，对此，在本实施方式中，测量箱体2、冷量输出端6和传热带7均可以由紫铜材料构造而成，而且其各自的外表面均可以进行抛光处理。

在实际使用中，可以将待测量的固体材料连同检测设备同时放入测量箱体2的位于真空腔室4的测量腔室5内，其内部的工作环境温度为20K-300K。然后，对真空腔室4进行抽真空处理，当气压达到要求后，例如达到10^-3Pa左右后。再对测量腔室5内进行抽真空处理，当气压达到要求后，例如达到10^-3Pa左右后，对测量腔室5同时充氦气直至与外界大气压平衡。之后，启动低温制冷机构3以对测量腔室5提供冷量，使得测量腔室5内的温度降至20K以下。接着，控制测量腔室5内的升降温速率，并且不间断地对固体材料的线膨胀系数数据进行采集，当达到预设的终止温度时，自动停止标定程序。最终得到固定材料在低温状态下的线膨胀系数。

在本实施方式中，通过采用低温制冷机构3作为冷源的标定装置，相比于现有的低温液体降温，能够在短时间内快速实现对固体材料的降温，而且控温高效稳定，系统无工质挥发损失。此外，该装置也可以同时测量多个固体材料的线膨胀系数，操作起来方便快捷，能大大提高测量效率。

为了进一步地提高保温效果，如图1所示，本实施方式中的测量装置还包括：保温箱体8。

其中，保温箱体8设置在真空箱体1内，保温箱体8设置有保温腔室9，测量腔室5至少部分地位于保温腔室9中，并且冷量输出端6在保温腔室9内连接至测量腔室5。

可选地，保温箱体8也可以由紫铜材料构造而成，而且其外表面同样可以进行抛光处理。

在可选的实施例中，保温箱体8的外周还可以包裹至少30层高发射率的镀铝涤纶薄膜，以便于进一步减少辐射漏热。

在本实施方式中，保温腔室9包裹在位于真空腔室4内的测量腔室5的外周。由此，借助保温腔室9，可以使得测量腔室5外周的温度保持恒定，从而可以保证测量效果。

在可选的实施例中，测量箱体2的外部还可以包裹高发射率的多层绝热材料，从而实现更好地保温效果。

可选地，保温箱体8设置有通孔，保温腔室9能够经由通孔与真空腔室4连通。由此，可以保证保温腔室9内部的真空度与外部的真空腔室4的真空度保持一致，可以有效地提高保温效果。

如图1所示，真空箱体1设置有第一开口，第一开口连通至真空腔室4，真空箱体1连接有用于封闭第一开口的第一顶板10，低温制冷机构3连接至第一顶板10。

可以理解，真空箱体1的真空腔室4连通有第一开口，需要放置在真空腔室4内的检测设备可以经由第一开口放入真空腔室4内，之后，可以借助第一顶板10对真空腔室4进行密封。相应地，低温制冷机构3的冷量输出端6需要设置在真空腔室4内，因此，低温制冷机构3可以固定连接至第一顶板10。

在可选的实施例中，第一顶板10可以借助法兰结构与真空箱体1连接。

具体而言，如图1所示，真空箱体1靠近第一开口位置设置有第一法兰11，示例性地，第一法兰11可以采取焊接的方式与真空箱体1密封连接，第一法兰11沿第一开口的周向方向向外延伸设置，第一顶板10可以借助螺栓结构与第一法兰11连接，而且第一顶板10和第一法兰11之间可以设置有密封槽，密封槽内设置有密封件，借助该密封件可以实现第一顶板10和第一法兰11之间的密封，从而保证真空腔室4的封闭效果。

此外，低温制冷机构3的冷量输出端6也可以设置有第二法兰12，示例性地，第二法兰12可以采取焊接的方式与冷量输出端6密封连接，第二法兰12沿冷量输出端6的径向方向向外延伸，第二法兰12可以借助螺栓结构与第一顶板10固定连接，而且第一顶板10和第二法兰12之间可以设置有密封槽，密封槽内设置有密封件，借助该密封件可以实现第一顶板10和第二法兰12之间的密封，从而保证真空腔室4的封闭效果。

示例性地，密封件可以为由聚四氟材质制成的环形垫片或由橡胶材质制成的O型密封圈。

进一步地，如图1所示，测量箱体2包括内筒体13和外筒体14，第一顶板10设置有测量通道，内筒体13和外筒体14连接至第一顶板10的测量通道的两侧，其中，内筒体13设置在真空腔室4内，外筒体14设置在真空腔室4外，内筒体13和外筒体14共同至少部分地形成测量腔室5。

也就是说，测量箱体2包括内筒体13和外筒体14两个部分，其中，内筒体13设置在真空腔室4内，外筒体14设置在真空腔室4外，而且第一顶板10设置有测量通道，其能够形成为内筒体13和外筒体14之间的通道。由此，由内筒体13形成的测量腔室5设置在真空腔室4内，由外筒体14形成的测量腔室5设置在真空腔室4外。

示例性地，内筒体13可以由紫铜材料构造而成，而且其外表面均可以进行抛光处理。外筒体14可以由不锈钢材质构造而成。

在可选的实施例中，内筒体13和外筒体14均可以借助法兰结构与第一顶板10连接。

具体而言，如图1所示，内筒体13靠近测量通道的位置设置有第三法兰15，示例性地，第三法兰15可以采取焊接的方式与内筒体13密封连接，第三法兰15沿内筒体13的径向方向向外延伸，第三法兰15可以借助螺栓结构与第一顶板10固定连接，而且第一顶板10和第三法兰15之间可以设置有密封槽，密封槽内设置有密封件，借助该密封件可以实现第一顶板10和第三法兰15之间的密封，从而保证真空腔室的封闭效果。

相应地，外筒体14靠近测量通道的位置设置有第四法兰16，示例性地，第四法兰16可以采取焊接的方式与外筒体14密封连接，第四法兰16沿外筒体14的径向方向向外延伸，第四法兰16可以借助螺栓结构与第一顶板10固定连接，而且第一顶板10和第四法兰16之间可以设置有密封槽，密封槽内设置有密封件，借助该密封件可以实现第一顶板10和第四法兰16之间的密封，从而保证真空腔室的封闭效果。

相应地，第一顶板10和第三法兰15之间的密封件以及第一顶板10和第四法兰16之间的密封件也可以为由聚四氟材质制成的环形垫片或由橡胶材质制成的O型密封圈。

为了能够在测量腔室5内放入待测量的固体材料和相应的检测设备，同时实现对测量腔室5的密封，如图1所示，外筒体14设置有第二开口，第二开口连通至测量腔室5，外筒体14连接有用于封闭测量腔室5的第二顶板17。

由此，在实际使用中，待测量的固体材料和相应的检测设备可以经由第二开口放入测量腔室5内，而且之后可以借助第二顶板17对测量腔室5进行密封。

在可选的实施例中，第二顶板17也可以借助法兰结构与测量箱体2连接。

具体而言，如图1所示，外筒体14靠近第二开口的位置设置有第五法兰18，示例性地，第五法兰18可以采取焊接的方式与外筒体14密封连接，第五法兰18沿外筒体14的径向方向向外延伸，第五法兰18可以借助螺栓结构与第二顶板17固定连接，而且第二顶板17和第五法兰18之间可以设置有密封槽，密封槽内设置有密封件，借助该密封件可以实现第二顶板17和第五法兰18之间的密封，从而保证真空腔室4的封闭效果。

相应地，第二顶板17和第五法兰18之间的密封件也可以为由聚四氟材质制成的环形垫片或由橡胶材质制成的O型密封圈。

进一步地，为了方便对真空腔室4和测量腔室5进行抽真空以及注入氦气，如图1所示，第一顶板10和第二顶板17均连接有NW法兰19。

由此，在本实施方式中，可以借助NW法兰19连接外部设备，从而对真空腔室4和测量腔室5进行抽真空处理，以及对测量腔室5进行注入氦气处理。

示例性地，NW法兰19可与波纹管相连，或者通过转接法兰与航空插头相连。

在实际使用中，低温制冷机构3的冷量输出端6部分地设置在保温腔室9内，在对真空腔室4进行抽真空处理时，外部的分子泵可以首先连接第一顶板10上的NW法兰19的其中一个，然后通过分子泵抽取高真空环境(小于10^-3Pa)，由此能有效减少对流漏热。

相应地，在对测量腔室5进行抽真空处理时，外部的分子泵可以首先连接第二顶板17上的NW法兰19的其中一个，其他接口用盲板封住，然后通过分子泵抽取高真空环境(小于10^-3Pa)，之后关闭真空泵和机械泵，再充入氦气直至与外界大气压平衡，由此可以增强测量腔室内部的对流传热。

待检测的固体材料需要与相关的检测设备同时放入测量腔室内，对此，如图1和图2所示，测量腔室5内设置有样品安装台20和支撑杆25，样品安装台20包括：支撑底座21、恒温块22、检测机构23和加热机构24，恒温块22连接至支撑底座21的顶部，检测机构23连接至恒温块22的顶部，加热机构24连接至恒温块22，支撑杆25的一端连接至支撑底座21，另一端连接至第二顶板17。

可以理解，支撑底座21可以经由支撑杆25与第二顶板17固定在一起，在实际使用中，可以先将待测量的固体材料放置在恒温块22上，然后，沿测量腔室5的高度方向将样品安装台20放入至测量腔室5的底部，并使得待测量的固体材料位于保温腔室9内。之后，再将第二顶板17与测量箱体2固定在一起。

可选地，包括恒温块22在内的样品安装台20均可以由紫铜材料构造而成，而且其外表面均可以进行抛光处理。此外，支撑底座21可以由聚四氟乙烯材质构造而成，支撑杆25可以由聚氧亚甲基材质构造而成。

进一步地，保温箱体8以及样品安装台20的组件内外表面均可以进行镀金处理，以增大表面发射率。

此外，为了进一步减少热阻，支撑底座和恒温块之间还可以垫有铟块。

在一个具体的实施例中，如图2所示，支撑底座21为具有一定厚度的板状结构，恒温块22包括上安装板、圆筒和下安装板，上安装板和下安装板分别固定连接至圆筒的上下两端，下安装板连接至支撑底座21。示例性地，下安装板可以经由螺栓固定至支撑底座21。

加热机构24沿周向方向设置在圆筒的侧部。示例性地，在本实施方式中，加热机构24的数量可以为4个，4个加热机构可24沿周向方向均匀间隔设置在圆筒的侧部。加热机构24可以为电阻加热片。

由此，通过均匀间隔地设置多个加热机构24，可以确保恒温块22的温度具有足够的稳定度和均匀性。

在可选的实施例中，测量箱体2上还包裹有加热带。在实际使用中，可以通过控制加热带和加热机构24的功率，进一步地实现样品安装台20的温度能够保持匀速升降或者维持稳定。

检测机构23设置在上安装板的顶部，其能够对固体材料进行检测。示例性地，检测机构23可以经由螺栓固定至上安装板。检测机构23可以包括焊接电路板。

在一个具体的实施例中，待测量的固体材料可以经由低温胶粘接在恒温块22上，并且，固体材料的测量引线可以焊接至检测机构23(即焊接电路板)，检测机构23提前焊接有外接引线，该外接引线能够连接至测量仪表，测量仪表放置在装置的外部。由此，在测量过程中，通过该外接引线，可以将测量腔室5内固体材料的测量信号传递至外部的测量仪表。

为了能够方便的安放温度计和待测量的固体材料，在可选的实施例中，恒温块22的上安装板还可以设置多个安装槽。在实际使用中，可以利用绝缘螺钉(如聚醚醚酮螺钉)将温度计固定在安装槽内，而且焊接电路板可以布置在温度计的周围，之后，可以直接将温度计引线或应变片与焊接电路板焊点相连接，操作起来方便快捷。

示例性地，温度计可以采用四线制接法以及采用直径0.2mm的漆包铜丝以四引线法接线。可以理解，使用线径较小的导线可以确保较小的传导漏热，从而降低误差。

在可选的实施例中，温度计、待测量的固体材料以及加热机构24的引线可以以恒温块22作为热沉进行多匝缠绕，以用于降低引线传导漏热的影响。

示例性地，在本实施方式中，恒温块22上最多可以放置15个样品，由此，本实施方式中的测量装置可同时测量至多15个样品。

进一步地，测量腔室5的顶部区域位于真空腔室的外部，其温度与位于真空腔室4内的测量腔室5的底部的温度会存在较大的温差，为了避免真空腔室4外部的温度影响测量腔室5的温度，进而干扰固体材料的测量效果，对此，如图1所示，测量腔室5内还设置有保温块26，保温块26设置在恒温块22的上方，并与支撑杆25连接。

可选的，保温块26的周侧能够抵接至测量腔室5的内壁，或者与测量腔室5的内壁存在较小的间隙。

由此，保温块26可以将测量腔室5分隔为上下两个区域，其中，上方区域部分地位于真空腔室4的外部，下方区域完全位于真空腔室4内，且处于保温腔室9内，当待测量的固体材料在下方区域进行测量时，保温块26可以避免上方区域的热量传递至下方区域，能够减少漏热，可以起到有效的隔热效果，进而能够提高测量的准确性。

示例性地，保温块26可以为泡沫块，其可以由聚苯乙烯材料构造而成。而且，保温块26的数量可以为至少两个，例如，在本实施方式中，保温块26的数量为4个，且该4个保温块沿测量腔室5的高度方向依次设置。

在本实施方式中，如图1所示，保温箱体8设置有第三开口，第三开口连通至保温腔室9，保温箱体8连接有用于封闭第三开口的第三顶板27，低温制冷机构3的冷量输出端6和测量箱体2穿过第三顶板27设置在保温腔室9内。

由此，第三顶板27既能够对保温腔室9起到封闭的作用，使得保温腔室9具有足够的保温效果，同时也能够对低温制冷机构3的冷量输出端6和测量箱体2起到限位的作用。

在本实施方式的测量装置中，采用低温制冷机构作为冷源，借助外部的分子泵对腔体抽高真空，通过程序控制，并利用控温仪结合PID整定，可变温的低温制冷机构与加热机构能够协调工作，可以方便地对放置有待测量样品的等温块的升温速率进行控制，之后，通过采集样品安装台的对应温度以及待测量样品在该温度的线膨胀系数，可以最终得到待测量样品的线膨胀系数的特性曲线。

由此可见，本实施方式中的固体材料低温线膨胀系数的测量装置具有以下优点：

本实施方式中的测量装置，通过采用低温制冷机构作为冷源的标定装置，相比于现有的低温液体降温，能够在短时间内快速实现对固体材料的降温，而且控温高效稳定，系统无工质挥发损失。此外，该装置也可以同时测量多个固体材料的线膨胀系数，操作起来方便快捷，能大大提高测量效率。

而且，本实施方式中的测量装置既可用于固体材料在液氢温区至室温的线膨胀系数的快速测量，也可用于测量片状材料的低温面内电阻值。该装置对于极低温下材料线膨胀系数的测量以及极低温环境下材料电阻值研究等具有重要意义。

以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，其中所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。本领域普通技术人员在不付出创造性的劳动的情况下，即可以理解并实施。

最后应说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (10)

1.一种固体材料低温线膨胀系数的测量装置，其特征在于，包括：

真空箱体，所述真空箱体设置有真空腔室；

测量箱体，所述测量箱体至少部分地设置在所述真空腔室内，所述测量箱体设置有测量腔室；以及

低温制冷机构，所述低温制冷机构具有冷量输出端，所述冷量输出端连接至所述测量腔室并能够对所述测量腔室传输冷量。

2.根据权利要求1所述的固体材料低温线膨胀系数的测量装置，其特征在于，还包括：保温箱体，所述保温箱体设置在所述真空箱体内，所述保温箱体设置有保温腔室，所述测量腔室至少部分地位于所述保温腔室中，并且所述冷量输出端在所述保温腔室内连接至所述测量腔室。

3.根据权利要求2所述的固体材料低温线膨胀系数的测量装置，其特征在于，所述保温箱体设置有通孔，所述保温腔室经由所述通孔与所述真空腔室连通。

4.根据权利要求1所述的固体材料低温线膨胀系数的测量装置，其特征在于，所述真空箱体设置有第一开口，所述第一开口连通至所述真空腔室，所述真空箱体连接有用于封闭所述第一开口的第一顶板，所述低温制冷机构连接至所述第一顶板。

5.根据权利要求4所述的固体材料低温线膨胀系数的测量装置，其特征在于，所述测量箱体包括内筒体和外筒体，所述第一顶板设置有测量通道，所述内筒体和所述外筒体连接至所述第一顶板的所述测量通道的两侧，其中，所述内筒体设置在所述真空腔室内，所述外筒体设置在所述真空腔室外，所述内筒体和所述外筒体共同至少部分地形成所述测量腔室。

6.根据权利要求5所述的固体材料低温线膨胀系数的测量装置，其特征在于，所述外筒体设置有第二开口，所述第二开口连通至所述测量腔室，所述外筒体连接有用于封闭所述测量腔室的第二顶板。

7.根据权利要求6所述的固体材料低温线膨胀系数的测量装置，其特征在于，所述第一顶板和所述第二顶板均连接有NW法兰。

8.根据权利要求6所述的固体材料低温线膨胀系数的测量装置，其特征在于，所述测量腔室内设置有样品安装台和支撑杆，其中，所述样品安装台包括：支撑底座、恒温块、检测机构和加热机构，所述恒温块连接至所述支撑底座的顶部，所述检测机构连接至所述恒温块的顶部，所述加热机构连接至所述恒温块，所述支撑杆的一端连接至所述支撑底座，另一端连接至所述第二顶板。

9.根据权利要求8所述的固体材料低温线膨胀系数的测量装置，其特征在于，所述测量腔室内还设置有保温块，所述保温块设置在所述恒温块的上方，并与所述支撑杆连接。

10.根据权利要求2所述的固体材料低温线膨胀系数的测量装置，其特征在于，所述保温箱体设置有第三开口，所述第三开口连通至所述保温腔室，所述保温箱体连接有用于封闭所述第三开口的第三顶板，所述低温制冷机构的所述冷量输出端和所述测量箱体穿过所述第三顶板设置在所述测量腔室内。