CN201653944U - 金属线胀系数的测量装置 - Google Patents
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Abstract
一种金属线胀系数的测量装置，包括沿轴向开设一个中心透孔和围绕该中心透孔排列有多个透孔的外壳，外壳中心透孔内设有一端部外露的待测金属管，待测金属管外露端上设有平面反光镜，平面反光镜上设有直角棱镜；外壳内围绕中心透孔排列的多个透孔内设有加热棒，外壳的上端部设有上盖板，下端部设有下盖板，各加热棒的尾端穿出下盖板，之间连有导线。通过使用内置温度传感器的加热装置作为热源，结合迈克尔逊干涉仪及干涉条纹计数器，实现了金属受热膨胀后长度改变量的测量，再通过公式换算即可得到待测金属的线胀系数，其结构简单，体积小、精度高，具有操作简便、精度高的特点。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种测量金属线胀系数的装置，尤其应用在科学实验及精密测量领域。
背景技术
物体受热膨胀是自然界普遍存在的现象，在科学领域，我们常用线胀系数作为膨胀大小的量度。为测定金属的线胀系数，必须已知三个重要物理量：被测金属的长度L，温度变化ΔT时金属长度的变化ΔL。金属的长度及温度是非常容易测量的量，而金属长度的变化量由于十分微小而不易测量。在以往的科学实验中，我们常采用的方法是光杠杆法，然而这种方法的缺点是空间占用大、精度不高，使得金属线胀系数的测量过程变得繁琐，实验结果也有很大的误差。
发明内容
技术问题：实用新型的目的是克服已有技术中的不足之处，提供一种结构简单，体积小、精度高的测量金属线胀系数的装置。
技术方案：本实用新型的金属线胀系数的测量装置，包括沿轴向开设一个中心透孔和围绕该中心透孔排列有多个透孔的外壳，外壳中心透孔内设有一端部外露的待测金属管，待测金属管外露端上设有平面反光镜，平面反光镜上设有直角棱镜；外壳内围绕中心透孔排列的多个透孔内设有加热棒，外壳的上端部设有上盖板，下端部设有下盖板，各加热棒的尾端穿出下盖板，之间连有导线；所述外壳内围绕中心透孔排列的多个透孔为3～6个。
有益效果：本实用新型利用加热棒作为热源给待测金属加热，通过温度传感器实时采集当前的温度信息，待测金属一端固定，另一端与一平面镜相连，该平面镜是迈克尔逊干涉系统中所用到的平面镜之一，由于待测金属受热后长度伸长，使平面镜在法线方向发生平移，进而迈克尔逊干涉系统中两相干光的光程差发生改变，导致干涉条纹发生移动，计量条纹移动的数目，通过公式换算即可得到待测金属的伸长量。通过使用内置温度传感器的加热装置作为热源，结合迈克尔逊干涉仪及干涉条纹计数器，实现了金属受热膨胀后长度改变量的测量，再通过公式换算即可得到待测金属的线胀系数，其结构简单，体积小、精度高，具有操作简便、精度高的特点。
附图说明
附图是本实用新型金属线胀系数的测量装置的结构示意图。
图中：1-待测金属管；2-上盖板；3-外壳；4-加热棒；5-下盖板；6-导线；7-平面反光镜；8-直角棱镜。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的一个实施例作进一步的描述：
本实用新型的金属线胀系数的测量装置，主要由待测金属管1、外壳3、加热棒4、平面反光镜7、直角棱镜8构成，外壳3沿轴向开设有一个中心透孔和围绕该中心透孔排列有3～6个透孔，外壳3的上端部设有上盖板2，下端部设有下盖板5，上下盖板通过螺钉分别固定在外壳3的两端。待测金属管1穿过上盖板2插入外壳3中心透孔内，其外露端上设置平面反光镜7，平面反光镜7上设有直角棱镜8，当光线水平射向直角棱镜8一端的竖直面时，经直角棱镜45°斜面反射，反射光垂直射向平面反光镜7，再经平面反光镜7反射，反射光沿原路返回，由此得出待测金属杆长度变化情况。外壳3内围绕中心透孔排列的3～6个透孔内
设有加热棒4，每个加热棒4的尾端穿出下盖板5，之间连有通电导线6；加热棒4为220V/20W的内热式烙铁芯。
Claims (2)
1.一种金属线胀系数的测量装置，其特征在于：它包括沿轴向开设一个中心透孔和围绕该中心透孔排列有多个透孔的外壳(3)，外壳(3)中心透孔内设有一端部外露的待测金属管(1)，待测金属管(1)外露端上设有平面反光镜(7)，平面反光镜(7)上设有直角棱镜(8)；外壳(3)内围绕中心透孔排列的多个透孔内设有加热棒(4)，外壳(3)的上端部设有上盖板(2)，下端部设有下盖板(5)，各加热棒(4)的尾端穿出下盖板(5)，之间连有导线(6)。
2.根据权利要求1所述的金属线胀系数的测量装置，其特征在于：所述外壳(3)内围绕中心透孔排列的多个透孔为3～6个。
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Publications (1)
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| CN201653944U true CN201653944U (zh) | 2010-11-24 |
Family
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Family Applications (1)
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| CN (1) | CN201653944U (zh) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102495099A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-06-13 | 西南大学 | 纳米精度金属线胀系数测量系统 |
| CN109470735A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 杆件热膨胀系数测量装置及其测量方法 |
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2010
- 2010-04-23 CN CN2010201783650U patent/CN201653944U/zh not_active Expired - Fee Related
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|---|---|---|---|---|
| CN102495099A (zh) * | 2011-12-16 | 2012-06-13 | 西南大学 | 纳米精度金属线胀系数测量系统 |
| CN109470735A (zh) * | 2018-12-05 | 2019-03-15 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 杆件热膨胀系数测量装置及其测量方法 |
| CN109470735B (zh) * | 2018-12-05 | 2020-06-12 | 中国科学院长春光学精密机械与物理研究所 | 杆件热膨胀系数测量装置及其测量方法 |
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Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| C14 | Grant of patent or utility model | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| C17 | Cessation of patent right | ||
| CF01 | Termination of patent right due to non-payment of annual fee |
Granted publication date: 20101124 Termination date: 20110423 |