CN200996949Y - 钢丝线热膨胀系数测定装置 - Google Patents

Abstract

钢丝线热膨胀系数测定装置，它涉及一种测定装置，它包含光杠杆(1)、读数标尺(2)、望远镜(3)、支架(4)、钢丝线(5)，还包含匀热炉(6)、温控器(7)，钢丝线(5)穿过匀热炉(6)的炉芯(6－1)，匀热炉(6)安装在支架(4)的上半部，温控器(7)通过电线(8)与匀热炉(6)相连，本实用新型通过增设匀热炉和温控器，充分地利用了设备，使测量方便，开拓了研究者思维和增强了创新能力，丰富了实验室教学。

Description

钢丝线热膨胀系数测定装置

技术领域：

本实用新型涉及一种测定装置，特别是钢丝线热膨胀系数测定装置。

背景技术：

现在实验室上测定钢丝线的方法有很多，通常使用一些仪器装置，对于用不同的方法测定相同的物理量和用相同的方法测定不同的物理量，是物理实验教学中开拓学生思维能力、创新能力的一个重要内容，而原来的装置中没有充分利用设备，在开拓学生或者研究者思维能力、创新能力上还不够。在测定相同一根钢丝的两个重要的物理量杨氏模量和线膨胀系数中，也没有能够充分利用设备。

实用新型内容：

本实用新型设计了一种钢丝线热膨胀系数测定装置，它采用增加了两处装置，使测量方便，开拓了研究者思维和增强了创新能力。它包含光杠杆1、读数标尺2、望远镜3、支架4、钢丝线5，它还包含匀热炉6、温控器7，钢丝线5穿过匀热炉6的炉芯6-1，匀热炉6安装在支架4的上半部，温控器7通过电线8与匀热炉6相连，本实用新型在杨氏模量装置的基础上增设匀热炉和温控器，充分地利用了设备，使测量方便，开拓了研究者思维和增强了创新能力，丰富了实验室教学。

附图说明：

图1是本实用新型的结构示意图，图2是匀热炉6的主视图和左视图。

具体实施方式：

如图1、2所示，本具体实施方式由光杠杆1、读数标尺2、望远镜3、支架4、钢丝线5组成，还包含匀热炉6、温控器7，钢丝线5穿过匀热炉6的炉芯6-1，匀热炉6安装在支架4的上半部，温控器7通过电线8与匀热炉6相连，本实用新型在拉伸法杨氏模量装置一两米多高三十余公斤的钢架上增设一个不到一公斤重的加热套-匀热炉，炉芯同时穿过热电偶和原拉伸法使用的钢丝，用一个简单的温控器，对一段钢丝均匀加热，通过拉伸法用的光杠杆测量这段钢丝受热后的伸长量，用逐差法或最小二乘法即可计算出钢丝的线膨胀系数，其误差与理论值比较＜3％。这个加热套不影响弹性模量的测量，可固定装在原装置上。若增加一个数字毫秒计，实测热电偶在不同温度下的电位差值，可开设标定热电偶实验，对“E”型(铜-康铜)热电偶进行标定，并与理论值比较，增加学生对不同金属之间接触电位差及其应用的理解。本实用新型利用光杠杆法测相同一根钢丝的两个重要的物理量杨氏模量和线膨胀系数，丰富了实验教学内容，充分利用了设备，为开拓学生思维、创新能力起到“抛砖引玉”的作用。本具体实施方式在大学物理实验上的测杨氏模量实验装置上可实现利用光杠杆法测相同一根钢丝的两个重要物理量：杨氏模量和线热膨胀系数当然也可以测量不同温度下的杨氏模量以及观察钢丝线在加热情况下伸长的动态过程。

本实用新型的技术参数及实测数据：

一.装置组成及技术参数

①匀热炉

全长510mm

匀热部分长度：470mm

电热丝直径：φ0.3mm(镍烙丝)

绕制电阻：＞500Ω

功率：分两档AC220  100W

DC110              25W

温度探头：E型热电偶

②温控器

测温范围：0～399℃

显示：数字显示

精度：±1℃

工作电压：AC220V

工作状态：测量及设定两种状态

二.实验参考数据：

1.望远镜至光杠杆镜面距离

S＝1360mm

2.光杠杆尾尖与前支脚垂直距离

Z＝76mm

3.受热钢丝长度

L＝470mm

4.列表、用逐差法计算钢丝受热后伸长量

ΔL＝3.6mm/20℃

5.钢丝线膨胀系数：

$\mathrm{\δ}=\frac{Z\·\mathrm{\ΔL}}{2\mathrm{S\ΔT}\×L}$

$=\frac{76\×3.6}{2\×1360\×20\×470}$

6.误差：炭钢线胀系数在11×10^-6/℃左右

$\mathrm{E\&delta;}=\frac{11.0-10.7}{11.0}\&times;100\%<3\%$

Claims (1)

1、钢丝线热膨胀系数测定装置，它包含光杠杆(1)、读数标尺(2)、望远镜(3)、支架(4)、钢丝线(5)，其特征在于它还包含匀热炉(6)、温控器(7)，钢丝线(5)穿过匀热炉(6)的炉芯(6-1)，匀热炉(6)安装在支架(4)的上半部，温控器(7)通过电线(8)与匀热炉(6)相连。

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