CN204027490U - 一种用千分表来测量线膨胀系数的实验装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型属于教学实验仪器技术领域，具体涉为一种用千分表来测量线膨胀系数的实验装置。本实验装置包括大理石支架、隔热盘、隔热顶尖、加热器、紫铜导热管、导向块、被测样品、隔热罩、温度传感器、固定支架、千分表和固定支架锁紧板手，其中，温度传感器、紫铜导热管、加热器组成一个恒温控制系统；所述隔热罩在圆形隔热盘的外部，隔热罩可以打开，便于学生观察内部加热机构；所述千分表安装在被测样品的轴线上，通过固定支架固定；所述固定支架可以水平方向180度转动，并通过固定支架锁紧扳手锁紧。本实验装置稳定可靠，换装样品方便，加热恒温速度快，测量读数准确，特别适合于高等院校基础物理实验。

Description

一种用千分表来测量线膨胀系数的实验装置

技术领域

本实用新型属于教学实验仪器技术领域，具体涉及一种用千分表来测量线膨胀系数的实验装置。

背景技术

绝大多数物质具有热胀冷缩的特性，在一维情况下，固体受热后长度的增加称为线膨胀。在相同条件下，不同材料的固体，其线膨胀的程度各不相同，线膨胀系数用来表征物质的膨胀特性。线膨胀系数是物质的基本物理参数之一，在道路、桥梁、建筑等工程设计，精密仪器仪表设计，材料的焊接、加工等各种领域，都必须对物质的膨胀特性予以充分的考虑。传统的线膨胀系数采用水域加热，具有测量不准确，温度恒定慢，换取样品不方便等缺点。

发明内容

本实用新型的目的在于提供一种用紫铜管加热，千分表测量伸长量，可以方便换取不同测量样品的测量线膨胀系数实验装置，用以高等院校大学物理实验，能准确测量不同金属的线膨胀系数。

本实用新型所提供的用千分表测量线膨胀系数的实验装置，包括大理石支架1、隔热盘2、隔热顶尖3、加热器4、紫铜导热管5、导向块6、被测样品7、隔热罩8、温度传感器9、固定支架10、千分表11和固定支架锁紧板手12，其中：

紫铜导热管5通过圆形隔热盘2与大理石支架1相连接；所述导向管6设置于紫铜导热管5内，使得被测样品7可以水平放入紫铜导热管5中心，所述隔热顶尖3有两个，分别放置于被测样品两端，起到隔热和传递伸长量的作用；所述加热器4有多个（例如一般为3个），设置于紫铜导热管5外部，用于对紫铜导热管5进行均匀加热；所述温度传感器9处于紫铜导热管5水平方向中部，温度传感器9、紫铜导热管5、加热器4组成一个恒温控制系统；所述隔热罩8在圆形隔热盘2的外部，隔热罩8可以打开，便于学生观察内部加热机构；所述千分表11安装在被测样品7的轴线上，通过固定支架10固定；所述固定支架10可以水平方向180度转动，并通过固定支架锁紧扳手12锁紧。

实验时，所述千分表11通过固定支架10固定并对准被测样品7,测量其线膨胀系数，松开固定支架锁紧扳手12，然后逆时针转动固定支架10约180度，去掉隔热顶尖3即可以通过专用夹持器将紫铜导热管5中的被测样品7取出，实验时可以换装铁、铜、铝三种材质的被测样品。被测样品装在紫铜导热管5中，紫铜导热管5外端均匀装有多个加热器4，这样可以保持样品空间温度均匀，整个加热装置外面装有隔热罩8，实验装置采用大理石支架1，保证稳定性。如图1所示。

本实用新型中，所述千分表11通过固定支架10保证和被测样品7处于同一直线。

本实用新型中，所述温度传感器9固定在紫铜导热管5内部，并且温度传感器基本处于导热管水平方向中部，温度传感器、紫铜导热管、加热器组成一个恒温控制系统，由于采用多加热器配合导热快的紫铜管，所以满足加热快，温度恒定时间短的要求。

本实用新型中，所述被测样品7放入紫铜导热管5中时，前后各有一个隔热顶尖3，起到阻止热量传递的作用，并将被测物体的线膨胀量传递给千分表。

本实用新型中，因为线膨胀量很小，所以要求装置稳定可靠，整个装置安装在一个大理石支架1上，保证了装置的稳定性和实验的准确性。

本实用新型中，样品顶端略有缩小，并配有专用夹持工具，去掉隔热顶尖3后，可以用夹持工具直接伸入紫铜导热管5内部将被测样品7取出，然后可以换装其他材料的实验样品，这样就摆脱了传统的线膨胀系数测量装置只能测量一种材质的样品的弊端。

本实用新型的优点在于，较之传统的线膨胀系数测量装置具有实验装置稳定可靠，换装样品方便，加热恒温速度快，测量读数准确等特点，特别适合于高等院校基础物理实验。

附图说明

图1为本实用新型的装置结构示意图。

图中标号：1为大理石支架,2为隔热盘,3为隔热顶尖,4为加热器,5为紫铜导热管,6为导向块,7为被测样品,8为隔热罩,9为温度传感器,10为固定支架,11为千分表,12为固定支架锁紧板手。

具体实施方式

本实用新型主要包括大理石支架1、隔热盘2、隔热顶尖3、加热器4、紫铜导热管5、导向块6、被测样品7、隔热罩8、温度传感器9、固定支架10、千分表11和固定支架锁紧板手12，其中：

所述千分表11通过固定支架10固定并对准被测样品7测量其线膨胀系数，松开固定支架锁紧扳手12，然后逆时针转动固定支架10约180度，去掉隔热顶尖3即可以通过专用夹持器将紫铜导热管5中的被测样品7取出，实验时可以换装铁、铜、铝三种材质的被测样品。被测样品装在紫铜导热管5中，紫铜导热管5外侧均匀装有三个加热器4，这样可以保持样品空间温度均匀，整个加热装置外面装有隔热罩8，实验装置采用大理石支架1，保证稳定性。如图1所示。

使用时，首先将被测样品7装入紫铜导热管5中，放入隔热顶尖3，并转动千分表固定支架10，锁紧固定支架锁紧扳手12，调节千分表11使得示数为零，设置合适的温度，对样品进行加热，待温度恒定后读取千分表的示数，再设置不同的温度并读取千分表示数即可以测量样品的线膨胀系数。

Claims (1)

1. 一种用千分表来测量线膨胀系数的实验装置，其特征在于包括大理石支架、隔热盘、隔热顶尖、加热器、紫铜导热管、导向块、被测样品、隔热罩、温度传感器、固定支架、千分表和固定支架锁紧板手，其中：

所述紫铜导热管通过圆形隔热盘与大理石支架相连接；所述导向管设置于紫铜导热管内，使得被测样品可以水平放入紫铜导热管中心；所述隔热顶尖有两个，分别放置于被测样品两端，起到隔热和传递伸长量的作用；所述加热器有多个，设置于紫铜导热管外部，用于对紫铜导热管进行均匀加热；所述温度传感器放置于紫铜导热管水平方向中部，温度传感器、紫铜导热管、加热器组成一个恒温控制系统；所述隔热罩在圆形隔热盘的外部，隔热罩可以打开，便于学生观察内部加热机构；所述千分表安装在被测样品的轴线上，通过固定支架固定；所述固定支架可以水平方向180度转动，并通过固定支架锁紧扳手锁紧。