CN204882426U - 一种金属材料线膨胀系数测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种金属材料线膨胀系数测量仪，尤其是一种利用光的干涉原理测量金属材料的线膨胀系数测量仪。其包括水平调节螺丝、底座、水平微调螺丝、垂直方向微调螺丝、粗调手轮、微调手轮、刻度盘、丝杆啮合螺母、丝杆、丝杆顶进螺帽、导轨、毫米刻度尺、分束镜、补偿板、固定镜、倾度调节螺丝、反射镜、干涉图像观察屏、铜棒、恒温槽、保温加热装置和机架，固定镜与机架固接，可动镜与导轨滑动连接，铜棒与可动镜和加热保温装置均固接，分束镜与补偿板平行设置且与可动镜、固定镜均呈45°夹角。它通过利用光的干涉原理，将微小长度的变化转化为干涉条纹的变化，操作简单，提高了金属线膨胀系数测量的精度，也适合微小长度变化测量。

Description

一种金属材料线膨胀系数测量仪

技术领域

本实用新型涉及一种金属材料线膨胀系数测量仪，尤其利用光的干涉原理对金属线膨胀系数进行精确测量，也可以对微小距离变化进行测量。

背景技术

在科学研究和实际运用方面，测量材料的线膨胀系数，不仅对新材料的研制具有重要意义，也是选用材料的重要指标，在工程设计(桥梁、铁路轨道、电缆工程等)、机械和仪表的制造、材料的加工和焊接等过程中都必须考虑材料的热膨胀特性，这就需要一种精确有效的测量方法。

目前，对于测量材料线膨胀系数的常用方法中，一般采用放大方法如：光杠杆光学放大法、千分尺螺旋放大法等，上述方法，不能精确测量。利用干涉法测量线膨胀系数，是一种更精确的方法。

发明内容

本实用新型涉及一种金属材料线膨胀系数测量仪，可以解决现有技术存在的不能精确地测定微小长度的变化的问题。

为实现上述要求，本实用新型的技术方案是：一种金属材料线膨胀系数测量仪，利用光的干涉原理，将被测微小长度的变化，转化为干涉条纹的变化，从而精确测量出金属材料的线膨胀系数。

一种金属材料线膨胀系数测量仪，其特征在于包括水平调节螺丝、底座、水平微调螺丝、垂直方向微调螺丝、粗调手轮、微调手轮、刻度盘、丝杆啮合螺母、丝杆、丝杆顶进螺帽、导轨、毫米刻度尺、分束镜、补偿板、固定镜、倾度调节螺丝、反射镜、干涉图像观察屏、铜棒、恒温槽、加热保温装置，所述固定镜与底座固接，反射镜与导轨滑动连接，所述铜棒与反射镜和加热保温装置均固接，所述分束镜后表面镀有一层半透膜，实现光的分束，所述分束镜与补偿板平行设置且与反射镜、固定镜均呈45°夹角。所述分束镜与补偿板材料和厚度相同，可实现光程补偿。

所述的倾度调节螺丝，用来调节固定镜和反射镜镜面的倾斜度。

所述的分束镜和补偿板所用材料的折射率和厚度相同。

所述的铜棒放置恒温槽内。

本实用新型的效果：通过利用光的干涉原理，将微小距离变化转化为干涉条纹的变化，从而更加精确地测定金属材料线膨胀系数的数值，原理简单，测量精度高。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2：本实用新型的内部结构示意图；

符号说明：

1.水平调节螺丝，2.底座，3.水平微调螺丝，4.垂直方向微调螺丝，5.粗调手轮，6.微调手轮7.刻度盘，8.丝杆啮合螺母，9.丝杆，10.丝杆顶进螺帽，11.导轨，12.毫米刻度尺，13.分束镜，14.补偿板，15.固定镜，16.倾度调节螺丝，17.反射镜，18.干涉图像观察屏，19.铜棒，20.恒温槽，21.加热保温装置。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型进行详细说明。

如图1和图2所示，一种金属材料的线膨胀系数测量仪，包括水平调节螺丝1、底座2、水平微调螺丝3、垂直方向微调螺丝4、粗调手轮5、微调手轮屏6、刻度盘7、丝杆啮合螺母8、丝杆9、丝杆顶进螺帽10、导轨11、毫米刻度尺12、分束镜13、补偿板14、固定镜15、倾度调节螺丝16、反射镜17、干涉图像观察18、铜棒19、恒温槽20、加热保温装置21，所述固定镜15与底座2固接，反射镜17与导轨11滑动连接，所述铜棒19与反射镜17和加热保温装置21均固接，所述分束镜13后表面镀有一层半透膜，实现光的分束，所述分束镜13与补偿板14平行设置且与反射镜、固定镜均呈45°夹角。所述分束镜13与补偿板14材料和厚度相同，可实现光程差补偿。

所述的一种金属材料线膨胀系数测量仪，其特征还包括倾度调节螺丝16，用来调节固定镜15和反射镜17镜面的倾斜度。

所述的一种金属材料的线膨胀系数测量仪，其特征在于分束镜13和补偿板14所用材料的折射率和厚度相同。

所述的一种金属材料的线膨胀系数测量仪，铜棒19放置恒温槽20内。

使用时，激光照到分束镜13后，在半透膜上分成相互垂直的透射光和反射光两束光，透射光射到固定镜15，经固定镜15反射后，透过补偿板14，在分束镜13的半透膜上反射后射向观察屏18；反射光射到可动镜17，经可动镜17反射后，透过分束镜13射向观察屏。由于反射光前后共通过分束镜13三次，而透射光只通过分束镜13一次，有了补偿板14，它们在玻璃中的光程便相等了，于是计算这两束光的光程差时，只需计算两束光在空气中的光程差就可以了。在保温加热装置21,给铜棒19加热，铜棒19受热伸长，因为保温加热装置21是固定的，所以铜棒19在保温槽里只能推动反射镜17向前移动，从而改变了透射光的光程，使透射光和反射光的光程差出现变化，进而引起观察屏18上的干涉条纹的变化。通过干涉条纹的变化能够推算出铜棒19向前移动的距离，再根据温度，推算出铜棒19的膨胀系数。

本实用新型不限于上述具体实施例，凡基于本实用新型所做的任何改动或变型均属于本实用新型要求保护的范围。

Claims (4)

1.一种金属材料的线膨胀系数测量仪，其特征在于：水平调节螺丝(1)、底座(2)、水平微调螺丝(3)、垂直方向微调螺丝(4)、粗调手轮(5)、微调手轮(6)、刻度盘(7)、丝杆啮合螺母(8)、丝杆(9)、丝杆顶进螺帽(10)、导轨(11)、毫米刻度尺(12)、分束镜(13)、补偿板(14)、固定镜(15)、倾度调节螺丝(16)、反射镜(17)、干涉图像观察屏(18)、铜棒(19)、恒温槽(20)、加热保温装置(21)，所述固定镜(15)与底座(2)固接，反射镜(17)与导轨(11)滑动连接，所述铜棒(19)与反射镜(17)和加热保温装置(21)均固接，所述分束镜(13)后表面镀有一层半透膜，实现光的分束，所述分束镜(13)与补偿板(14)平行设置且与反射镜、固定镜均呈45°夹角，所述分束镜(13)与补偿板(14)材料和厚度相同，可实现光程补偿。

2.根据权利要求1所述的一种金属材料的线膨胀系数测量仪，其特征在于：倾度调节螺丝(16)，用来调节固定镜(15)和反射镜(17)镜面的倾斜度。

3.根据权利要求1所述的一种金属材料的线膨胀系数测量仪，其特征在于：分束镜(13)和补偿板(14)所用材料的折射率和厚度相同。

4.根据权利要求1所述的一种金属材料的线膨胀系数测量仪，其特征在于：铜棒(19)置于恒温槽(20)内。