CN202404047U - 一种用光纤位移传感器测量金属线膨胀系数的装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种用光纤位移传感器测量金属线膨胀系数的装置，属于测量技术领域；包括待测金属、恒温箱、反射式光纤位移传感器、支架、反射体，待测金属用支架水平置于恒温箱中，其特征在于，待测金属两端分别设有反射体，反射式光纤位移传感器置于反射体外侧。本实用新型可以避免待测金属一端固定或竖直放置时形变量误差，获得准确的结果，同时它结构简单、便于携带、成本低廉、操作方便,具有很好的市场前景。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种物理学实验教学及科学研究中用于测定金属线膨胀系数的设备，尤其是一种用光纤位移传感器测量金属线膨胀系数的装置，属于测量技术领域。
背景技术
金属材料的线膨胀是材料受热膨胀时，在一维方向的伸长。线膨胀系数是选用材料的一项重要指标。在机械和仪器的制造中以及在材料的加工（如焊接）中，都应考虑到，否则，将影响结构的稳定性和仪表的精度，考虑不当，甚至会造成工程的损毁，仪表的失灵，以及加工焊接中的缺陷和失败等等。因此要对金属材料的线膨胀系数做测定。
现有技术中如《工科物理》1999 Vol.9 No.6“光纤微位移法测量固体线膨胀系数”和《物理实验》2006年5月刊出的“利用光纤传感器测定金属的线胀系数”。 《工科物理》1999 Vol.9 No.6“光纤微位移法测量固体线膨胀系数”中公开了一种用光纤微位移法测量金属线膨胀系数的方法，把待测金属棒一端固定在支座上，另一端设置光纤传感器的光纤探头，待测金属棒水平放置于可通加热水的玻璃管中。《物理实验》2006年5月刊出的“利用光纤传感器测定金属的线胀系数”中公开了一种利用光纤传感器测定金属线膨胀系数的装置，待测金属棒竖直放置于控温桶中，在上端设有光纤位移传感器探头测量待测金属的伸长量。上述两份现有技术均可以实现测量金属的线膨胀系数，但是在《工科物理》1999 Vol.9 No.6“光纤微位移法测量固体线膨胀系数”和《物理实验》2006年5月刊出的“利用光纤传感器测定金属的线胀系数”中待测金属棒分别是一端固定水平放置和竖直放置，待测金属棒一端固定水平放置时，在固定端的伸长不会被测量到，待测金属棒竖直放置时，底部的承载物的形变可能会被计算到金属棒的伸长量中，以及金属棒的倾斜也会对测量结果有影响，对比文件也指出待测金属的伸长量在10-1mm量级，不管待测金属棒一端固定水平放置还是竖直放置，都会影响到测量结果的准确，极大的增加测量的系统误差和偶然误差，造成实验的失败。
发明内容
为了克服上述现有技术的不足，本实用新型提供一种用光纤位移传感器测量金属线膨胀系数的装置，该装置具有简单，造价便宜，测量准确，具有很好的市场前景。
本实用新型采用的技术方案是：一种用光纤位移传感器测量金属线膨胀系数的装置，包括恒温箱1、待测金属2、支架3、反射式光纤位移传感器4、反射体5，待测金属2利用支架3水平放置于恒温箱1中，待测金属2两端分别设有反射体5，反射式光纤位移传感器4置于反射体5外侧。
所述的反射式光纤位移传感器4和反射体5的距离为2.0mm。
所述的恒温箱1、测金属2、支架3、反射式光纤位移传感器4、反射体5都是市售的普通元件。
本实用新型的有益效果：可以避免待测金属一端固定或竖直放置时形变量误差，获得准确的结果，同时装置结构简单，测量精确。
附图说明
图1本实用新型的结构示意图；
图中：1-恒温箱、2-待测金属、3-支架、4-反射式光纤位移传感器、5-反射体。
具体实施方式
下面结合附图和实施例对本实用新型做进一步说明，以方便技术人员理解。
如图1所示：一种用光纤位移传感器测量金属线膨胀系数的装置，包括恒温箱1、待测金属2、支架3、反射式光纤位移传感器4、反射体5，待测金属2利用支架3水平放置于恒温箱1中，待测金属2两端分别设有反射体5，反射式光纤位移传感器4置于反射体5外侧。
恒温箱1启动前，分别对两个反射式光纤位移传感器4的位置进行标定，使反射式光纤位移传感器4和反射体5的距离为2.0mm。当恒温箱的温度达到目的值后，用反射式光纤位移传感器4分别测量待测金属两端的伸长量，对两个测量值加和后即为待测金属2的形变量，进而可以得到待测金属的线膨胀系数。
本实用新型是通过具体实施过程进行说明的，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以对实用新型进行各种变换及等同代替，因此，本实用新型不局限于所公开的具体实施过程，而应当包括落入本实用新型权利要求范围内的全部实施方案。
Claims (2)
1.一种用光纤位移传感器测量金属线膨胀系数的装置，其特征在于：包括恒温箱（1）、待测金属（2）、支架（3）、反射式光纤位移传感器（4）、反射体（5），待测金属（2）利用支架（3）水平放置于恒温箱（1）中，待测金属（2）两端分别设有反射体（5），反射式光纤位移传感器（4）置于反射体（5）外侧。
2.根据权利要求1所述的用光纤位移传感器测量金属线膨胀系数的装置，其特征在于：反射式光纤位移传感器（4）和反射体（5）的距离为2.0mm。
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