CN204666542U - 一种线胀系数测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型的一种线胀系数测量装置，包括导热管、电阻应变片、电桥电路和微处理单元，所述导热管周围设置有加热装置、导热管中间放置被测材料、导热管空腔内设置有温度传感器，所述被测材料的一端与导热管内壁接触、另一端通过连接杆与电阻应变片相连接，电阻应变片的引线与电桥电路的输入端相连接，电桥电路的输出端和温度传感器与微处理单元的输入端相连接，微处理单元的输出端连接有显示屏。本实用新型利用电阻应变片反映固体材料膨胀伸缩量的微小变化，由电桥电路测量电阻的变化，从而反映出固体材料膨胀的微小变化，避免了光杠杆法和激光干涉法等光学方法调节的困难，不易受人为因素干扰、操作简便、测量时间快、效率高。
Description
技术领域
本实用新型涉及一种线胀系数测量装置，属于热电结合测量的技术领域。
背景技术
线胀系数通常反映材料受热时膨胀伸长程度，测量固体线胀系数的关键问题是测量一定温度变化引起固体材料膨胀的微小变化。较常用的方法是光杠杆法和激光干涉法。光杠杆法利用光杠杆测量微小长度的变化，通过光杠杆、望远镜及标尺来测量固体材料受热膨胀的微小变化；激光干涉法主要利用迈克尔逊干涉原理来测量固体材料受热膨胀变化。以上两种方法都存在实验时操作调整困难，测量时间长，容易受人为因素干扰出现视觉误差，导致测量结果出现误差的问题。
实用新型内容
本实用新型为了克服以上技术的不足，提供了一种线胀系数测量装置，本实用新型的测量装置避免了光杠杆法和激光干涉法等光学方法调节的困难，不易受人为因素干扰、操作简便、测量时间快、效率高。
术语解释：
线胀系数：固态物质的温度改变1℃时，其长度的变化与它在0℃时的长度之比，用α表示。
本实用新型克服其技术问题所采用的技术方案是：
一种线胀系数测量装置，包括导热管、电阻应变片、电桥电路和微处理单元，所述导热管周围设置有加热装置、导热管中间放置被测材料、导热管空腔内设置有温度传感器，所述被测材料的一端与导热管内壁接触、另一端通过连接杆与电阻应变片相连接，电阻应变片的引线与电桥电路的输入端相连接，电桥电路的输出端和温度传感器与微处理单元的输入端相连接，微处理单元的输出端连接有显示屏。
根据本实用新型优选的，还包括支撑导热管的底座。
根据本实用新型优选的，所述加热装置为2个以上加热管，加热管均匀设置于导热管周围。
根据本实用新型优选的，所述微处理单元为单片机芯片。
本实用新型的有益效果是：
本实用新型利用电阻应变片反映固体材料膨胀伸缩量的微小变化，由电桥电路测量电阻的变化，从而反映出固体材料膨胀的微小变化，避免了光杠杆法和激光干涉法等光学方法调节的困难，不易受人为因素干扰、操作简便、测量时间快、效率高。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图。
图中，1、底座，2、加热装置，3、导热管，4、被测材料，5、温度传感器，6、电阻应变片，7、电桥电路，8、微处理单元，9、连接杆，10、显示屏。
具体实施方式
为了便于本领域人员更好的理解本实用新型，下面结合附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明，下述仅是示例性的不限定本实用新型的保护范围。
如图1所示，本实用新型的线胀系数测量装置，包括底座1、导热管3、电阻应变片6、电桥电路7和微处理单元8，导热管3设置于底座1上，导热管周围均匀设置有6个以上加热管2、导热管中间放置被测材料4、导热管空腔内设置有温度传感器5，所述被测材料4的一端与导热管内壁接触、另一端通过连接杆9与电阻应变片6相连接，电阻应变片的引线与电桥电路7的输入端相连接，电桥电路的输出端和温度传感器5与微处理单元8的输入端相连接，微处理单元8的输出端连接有显示屏10，所述微处理单元8为单片机芯片。
本实用新型的测量原理：
把被测材料4放置在导热管3内，开启加热装置2加热，由导热管3导热把热量传递给被测材料，被测材料4受热膨胀伸长，致使电阻应变片6发生形变导致电阻改变，由与电阻应变片相连接的电桥电路7对其进行检测并放大，所述电桥电路是由四个电阻组成的桥臂结构的电压输出型电阻电桥，然后接到微处理单元8经处理后转换为直流电压输出，温度传感器5测得的导热管内的温度和被测材料长度变化导致的电压值都显示在显示屏10上，从而可以求得被测材料的线胀系数。
本实用新型利用电阻应变片反映固体材料膨胀伸缩量的微小变化，由电桥电路测量电阻的变化，从而反映出固体材料膨胀的微小变化，避免了光杠杆法和激光干涉法等光学方法调节的困难，不易受人为因素干扰、操作简便、测量时间快、效率高。
以上仅描述了本实用新型的基本原理和优选实施方式，本领域人员可以根据上述描述作出许多变化和改进，这些变化和改进应该属于本实用新型的保护范围。
Claims (4)
1.一种线胀系数测量装置，其特征在于：包括导热管（3）、电阻应变片（6）、电桥电路（7）和微处理单元（8），所述导热管周围设置有加热装置（2）、导热管中间放置被测材料（4）、导热管空腔内设置有温度传感器（5），所述被测材料（4）的一端与导热管内壁接触、另一端通过连接杆（9）与电阻应变片（6）相连接，电阻应变片的引线与电桥电路（7）的输入端相连接，电桥电路（7）的输出端和温度传感器（5）与微处理单元（8）的输入端相连接，微处理单元（8）的输出端连接有显示屏（10）。
2.根据权利要求1所述的线胀系数测量装置，其特征在于：还包括支撑导热管的底座（1）。
3.根据权利要求1或2所述的线胀系数测量装置，其特征在于：所述加热装置（2）为2个以上加热管，加热管均匀设置于导热管周围。
4.根据权利要求1所述的线胀系数测量装置，其特征在于：所述微处理单元（8）为单片机芯片。
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