JPH0241568Y2 - - Google Patents
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- JPH0241568Y2 JPH0241568Y2 JP2678084U JP2678084U JPH0241568Y2 JP H0241568 Y2 JPH0241568 Y2 JP H0241568Y2 JP 2678084 U JP2678084 U JP 2678084U JP 2678084 U JP2678084 U JP 2678084U JP H0241568 Y2 JPH0241568 Y2 JP H0241568Y2
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- push rod
- bottom plate
- thermal expansion
- sample
- support rod
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- 229910002804 graphite Inorganic materials 0.000 description 5
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Landscapes
- Length Measuring Devices With Unspecified Measuring Means (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
- Measurement Of Length, Angles, Or The Like Using Electric Or Magnetic Means (AREA)
Description
【考案の詳細な説明】
本考案は、セラミツク原料成形体の焼結中の試
料など、高温における試料の膨張または収縮の寸
法変化を測定するための押棒式熱膨張計に関する
ものである。
料など、高温における試料の膨張または収縮の寸
法変化を測定するための押棒式熱膨張計に関する
ものである。
従来のこの種の押棒式熱膨張計は、たとえば第
1図に示すような構成からなつている。
1図に示すような構成からなつている。
すなわち、電気炉aの加熱室内に底板bがあ
り、その上に試料cを置き、押棒dの下端が試料
cを押し、上端には差動トランスのコイルeを取
付け、そして、差動トランスのコアfが底板bの
上に立てられた参照棒g(押棒dと参照棒gは通
常同材質である)とレバーhを介して結合されて
いる。したがつて、加熱中の押棒dの伸びを参照
棒gの伸びで相殺させ、試料cだけの寸法変化に
差動トランスで検出するのである。
り、その上に試料cを置き、押棒dの下端が試料
cを押し、上端には差動トランスのコイルeを取
付け、そして、差動トランスのコアfが底板bの
上に立てられた参照棒g(押棒dと参照棒gは通
常同材質である)とレバーhを介して結合されて
いる。したがつて、加熱中の押棒dの伸びを参照
棒gの伸びで相殺させ、試料cだけの寸法変化に
差動トランスで検出するのである。
しかし、第1図に示した従来の押棒式熱膨張計
においては、加熱室内で参照棒gは押棒dより試
料cの高さだけ長く、両者間で生じた伸びの差だ
け誤差が出る欠点がある。したがつて、この装置
は、熱膨張率の比較的小さい材料を棒材に使用で
きる温度域(たとえば、1500℃まで石英ガラス、
1800℃までサフアイヤなど)までの測定で誤差が
小さい場合に限られる。それ以上の温度域で使用
可能な棒材としては、黒鉛、窒化ほう素、タング
ステン、タンタルなど、熱膨張率の比較的大きい
材料となり、誤差も大きく出るので、その場合に
は、熱膨張が既知の標準試料を使用して得られた
変位で較正する必要があり、面倒であるばかりで
なく、かえつて他の誤差も出易い。
においては、加熱室内で参照棒gは押棒dより試
料cの高さだけ長く、両者間で生じた伸びの差だ
け誤差が出る欠点がある。したがつて、この装置
は、熱膨張率の比較的小さい材料を棒材に使用で
きる温度域(たとえば、1500℃まで石英ガラス、
1800℃までサフアイヤなど)までの測定で誤差が
小さい場合に限られる。それ以上の温度域で使用
可能な棒材としては、黒鉛、窒化ほう素、タング
ステン、タンタルなど、熱膨張率の比較的大きい
材料となり、誤差も大きく出るので、その場合に
は、熱膨張が既知の標準試料を使用して得られた
変位で較正する必要があり、面倒であるばかりで
なく、かえつて他の誤差も出易い。
本考案は1800℃以上の高温域でも、また寸法の
長い資料でも、既知の資料で較正する必要がな
く、試料の変化を高精度で測定することができ、
構造も簡単である押棒式熱膨張計を提供すること
を目的とするものである。
長い資料でも、既知の資料で較正する必要がな
く、試料の変化を高精度で測定することができ、
構造も簡単である押棒式熱膨張計を提供すること
を目的とするものである。
このため、本考案の構成は、試料と該試料の上
に鉛直に立てられて上端を変位検出器に接続した
押棒とを乗せた底板と、該底板を上方に熱膨張可
能に支持して加熱室内に鉛直に吊下げられた複数
本の支持棒とを備え、かつ、前記押棒の一部と底
板の少なくとも1つが前記支持棒の熱膨張率より
大きい熱膨張率の材質からなり、しかも、前記熱
膨張率の大きいほうの鉛直方向の寸法が該加熱室
内における前記支持棒との熱膨張差を相殺する大
きさになつていることを特徴としている。
に鉛直に立てられて上端を変位検出器に接続した
押棒とを乗せた底板と、該底板を上方に熱膨張可
能に支持して加熱室内に鉛直に吊下げられた複数
本の支持棒とを備え、かつ、前記押棒の一部と底
板の少なくとも1つが前記支持棒の熱膨張率より
大きい熱膨張率の材質からなり、しかも、前記熱
膨張率の大きいほうの鉛直方向の寸法が該加熱室
内における前記支持棒との熱膨張差を相殺する大
きさになつていることを特徴としている。
以下、本考案の一実施例について、第2図ない
し第4図を参照しながら説明する。
し第4図を参照しながら説明する。
第2図および第3図において、1は試料、2は
押棒、3は底板、4は支持棒、5は竪型電気炉で
ある。また第2図において、6は定盤、7は取付
板、8は上蓋、9は下蓋、10は通し穴、11は
ナツト、12はルーズ穴、13はナツト、14は
継手、15は変位検出器としての差動トランスの
トランスコア、16はコイルケース、17は支持
台、18は支柱である。
押棒、3は底板、4は支持棒、5は竪型電気炉で
ある。また第2図において、6は定盤、7は取付
板、8は上蓋、9は下蓋、10は通し穴、11は
ナツト、12はルーズ穴、13はナツト、14は
継手、15は変位検出器としての差動トランスの
トランスコア、16はコイルケース、17は支持
台、18は支柱である。
すなわち、試料1と押棒2を乗せた底板3を3
本の支持棒4の下部で上方に熱膨張可能に支持
し、炉外において支柱18を介して炉上に置かれ
た定盤6の上部に取付板7を固定し、この取付板
7から前記支持棒4を竪型電気炉5の加熱室内に
挿入して鉛直方向に吊下げている。押棒2および
底板3ならびに支持棒4については、加熱室内の
高温にさらされる部分は黒鉛材で構成するが、棒
材で、加熱室外に至る中温部分および低温部分は
アルミナまたは石英などを使用して高温部分の黒
鉛に接続してもよい。加熱室内は不活性ガス雰囲
気として、上蓋8および下蓋9で密閉されている
ので、最高3000℃までの試料1の寸法変化を測定
できる。前記3本の支持棒4は上部の取付板7に
通し穴10を介してナツト11で固定するが、支
持棒4と底板3の取付方法が重要である。すなわ
ち、支持棒4を底板3にねじ込むなどの固着形式
はとらず、底板3に鉛直方向(板厚方向)にルー
ズ穴12をあけて支持棒4を通し、ナツト13で
下から底板3を水平に支持する。したがつて、底
板3は支持棒4とは無関係に自由に上方に熱膨張
して試料1と押棒2を押しあげる構成になつてい
る。一方、試料1は押棒3の中央に設置され、下
端が自由端となつている押棒2が鉛直に軽く試料
1を圧着し、炉上の定盤6上の支持台17に固定
されたコイルケース16およびこれに対応してい
るトランスコア15により、押棒2の先端の鉛直
方向の動きが試料1の変位として計測される。
本の支持棒4の下部で上方に熱膨張可能に支持
し、炉外において支柱18を介して炉上に置かれ
た定盤6の上部に取付板7を固定し、この取付板
7から前記支持棒4を竪型電気炉5の加熱室内に
挿入して鉛直方向に吊下げている。押棒2および
底板3ならびに支持棒4については、加熱室内の
高温にさらされる部分は黒鉛材で構成するが、棒
材で、加熱室外に至る中温部分および低温部分は
アルミナまたは石英などを使用して高温部分の黒
鉛に接続してもよい。加熱室内は不活性ガス雰囲
気として、上蓋8および下蓋9で密閉されている
ので、最高3000℃までの試料1の寸法変化を測定
できる。前記3本の支持棒4は上部の取付板7に
通し穴10を介してナツト11で固定するが、支
持棒4と底板3の取付方法が重要である。すなわ
ち、支持棒4を底板3にねじ込むなどの固着形式
はとらず、底板3に鉛直方向(板厚方向)にルー
ズ穴12をあけて支持棒4を通し、ナツト13で
下から底板3を水平に支持する。したがつて、底
板3は支持棒4とは無関係に自由に上方に熱膨張
して試料1と押棒2を押しあげる構成になつてい
る。一方、試料1は押棒3の中央に設置され、下
端が自由端となつている押棒2が鉛直に軽く試料
1を圧着し、炉上の定盤6上の支持台17に固定
されたコイルケース16およびこれに対応してい
るトランスコア15により、押棒2の先端の鉛直
方向の動きが試料1の変位として計測される。
ここで、押棒2と支持棒4は電気炉5の加熱室
内では同一の温度分布にあるが、第4図にみられ
るように、加熱室内にある長さで、押棒2は試料
1の高しHと底板3の板厚Tだけ支持棒4より短
かい。したがつて、押棒2と支持棒4および底板
3が共に同材であれば、試料1の高さH分だけの
熱膨張差が生じ、それが測定誤差となる。
内では同一の温度分布にあるが、第4図にみられ
るように、加熱室内にある長さで、押棒2は試料
1の高しHと底板3の板厚Tだけ支持棒4より短
かい。したがつて、押棒2と支持棒4および底板
3が共に同材であれば、試料1の高さH分だけの
熱膨張差が生じ、それが測定誤差となる。
この実施例では、それを解決するため、押棒2
と支持棒4は同材(熱膨張率の等しい黒鉛)とす
るが、底板3はそれら押棒2および4より熱膨張
率の大きい黒鉛を使用し、底板3の厚さ(鉛直方
向の長しT)を下記の関係で定まる値とする。
と支持棒4は同材(熱膨張率の等しい黒鉛)とす
るが、底板3はそれら押棒2および4より熱膨張
率の大きい黒鉛を使用し、底板3の厚さ(鉛直方
向の長しT)を下記の関係で定まる値とする。
いま、加熱温度をθとし、底板3の熱膨張率を
β1、伸びをΔTとし、支持棒4の熱膨張率をβ2(β1
>β2)、伸びをΔLとすると、 ΔT=TB1θ …(1) ΔL=Lβ2θ=(T+H)β2θ …(2) となり、ΔTは上方へと伸び、ΔLは下方へと伸
びるが、これらの熱膨張差を完全に相殺するため
には、 ΔT=ΔL …(3) にすればよく、これから、 T/L=T/T+H=β2/β1 …(4) が得られ、したがつて、 T=(β2/β1−β2)H …(5) が得られる。すなわち、底板3の厚さ寸法Tを試
料1の高さHとの関係で、上記(5)式によつて決定
すれば、前述の熱膨張差が完全に相殺され、押棒
2によつて作動する変位検出器の出力が試料1の
寸法変化のみを忠実に示ようになる。
β1、伸びをΔTとし、支持棒4の熱膨張率をβ2(β1
>β2)、伸びをΔLとすると、 ΔT=TB1θ …(1) ΔL=Lβ2θ=(T+H)β2θ …(2) となり、ΔTは上方へと伸び、ΔLは下方へと伸
びるが、これらの熱膨張差を完全に相殺するため
には、 ΔT=ΔL …(3) にすればよく、これから、 T/L=T/T+H=β2/β1 …(4) が得られ、したがつて、 T=(β2/β1−β2)H …(5) が得られる。すなわち、底板3の厚さ寸法Tを試
料1の高さHとの関係で、上記(5)式によつて決定
すれば、前述の熱膨張差が完全に相殺され、押棒
2によつて作動する変位検出器の出力が試料1の
寸法変化のみを忠実に示ようになる。
なお黒鉛は温度が変化しても、ほぼ一定の熱膨
張率を示す特性があり、処理の違いによつて、熱
膨張率の異なる材料を容易に入手できる利点があ
る。もちろん、底板3をタングステンやタンタル
などの材料で構成してもよい。また前記実施例と
同様な考え方によつて、加熱室内における押棒2
の一部を熱膨張率の大きい材料に変えて継いだ
り、底板3と組合せて問題の熱膨張差を吸収する
ことも、もちろん可能である。
張率を示す特性があり、処理の違いによつて、熱
膨張率の異なる材料を容易に入手できる利点があ
る。もちろん、底板3をタングステンやタンタル
などの材料で構成してもよい。また前記実施例と
同様な考え方によつて、加熱室内における押棒2
の一部を熱膨張率の大きい材料に変えて継いだ
り、底板3と組合せて問題の熱膨張差を吸収する
ことも、もちろん可能である。
上述のように、本考案は、支持棒を炉内に鉛直
に吊下げて、資料と該資料の上に鉛直に立てられ
た押棒とを乗せた底板を上方へ熱膨張可能に支持
しており、かつ、前記押棒の一部を底板の少なく
とも1つが前記支持棒の熱膨張率より大きい熱膨
張率の材質からなり、しかも、前記熱膨張率の大
きいほうの鉛直方向の寸法が該加熱室内における
前記支持棒との熱膨張差を相殺する大きさになつ
ているから、1800℃以上の高温でも、標準試料に
よる較正操作を必要としないで変位検出器の出力
が直ちに試料の寸法変化として読み取れるので、
高精度の測定ができる。また押棒と支持棒の熱膨
張溝を考慮する必要がないので、寸法の長い試料
でも差し支えなく、高感度の差動トランスを使用
しなくても、加熱中の試料の寸法変化を確実に把
握することができ、かつ、構成も簡単であるな
ど、本考案の奏する効果は、きわめて大きい。
に吊下げて、資料と該資料の上に鉛直に立てられ
た押棒とを乗せた底板を上方へ熱膨張可能に支持
しており、かつ、前記押棒の一部を底板の少なく
とも1つが前記支持棒の熱膨張率より大きい熱膨
張率の材質からなり、しかも、前記熱膨張率の大
きいほうの鉛直方向の寸法が該加熱室内における
前記支持棒との熱膨張差を相殺する大きさになつ
ているから、1800℃以上の高温でも、標準試料に
よる較正操作を必要としないで変位検出器の出力
が直ちに試料の寸法変化として読み取れるので、
高精度の測定ができる。また押棒と支持棒の熱膨
張溝を考慮する必要がないので、寸法の長い試料
でも差し支えなく、高感度の差動トランスを使用
しなくても、加熱中の試料の寸法変化を確実に把
握することができ、かつ、構成も簡単であるな
ど、本考案の奏する効果は、きわめて大きい。
第1図は従来の押棒式熱膨張計の一例を示した
正面図、第2図は本考案の一実施例を示した一部
断面正面図、第3図は第2図の切断線A−Aに沿
う断面平面図、第4図は第2図の一部を拡大して
示した説明図である。 1……試料、2……押棒、3……底板、4……
支持棒、5……竪型電気炉、15……差動トラン
スコア、16……コイルケース。
正面図、第2図は本考案の一実施例を示した一部
断面正面図、第3図は第2図の切断線A−Aに沿
う断面平面図、第4図は第2図の一部を拡大して
示した説明図である。 1……試料、2……押棒、3……底板、4……
支持棒、5……竪型電気炉、15……差動トラン
スコア、16……コイルケース。
Claims (1)
- 試料と該試料の上に鉛直に立てられて上端を変
位検出器に接続した押棒とを乗せた底板と、該底
板を上方に熱膨張可能に支持して加熱室内に鉛直
に吊下げられた複数本の支持棒とを備え、かつ、
前記押棒の一部と底板の少なくとも1つが前記支
持棒の熱膨張率より大きい熱膨張率の材質からな
り、しかも、前記熱膨張率の大きいほうの鉛直方
向の寸法が該加熱室内における前記支持棒との熱
膨張差を相殺する大きさになつていることを特徴
とする、押棒式熱膨張計。
Priority Applications (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2678084U JPS60139258U (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 押棒式熱膨張計 |
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
JP2678084U JPS60139258U (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 押棒式熱膨張計 |
Publications (2)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
JPS60139258U JPS60139258U (ja) | 1985-09-14 |
JPH0241568Y2 true JPH0241568Y2 (ja) | 1990-11-06 |
Family
ID=30523114
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
JP2678084U Granted JPS60139258U (ja) | 1984-02-28 | 1984-02-28 | 押棒式熱膨張計 |
Country Status (1)
Country | Link |
---|---|
JP (1) | JPS60139258U (ja) |
Families Citing this family (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2009174998A (ja) * | 2008-01-24 | 2009-08-06 | Bruker Axs Kk | 湿度雰囲気用熱機械分析装置 |
JP5675448B2 (ja) * | 2011-03-11 | 2015-02-25 | 三菱重工業株式会社 | 燃料棒交換装置 |
-
1984
- 1984-02-28 JP JP2678084U patent/JPS60139258U/ja active Granted
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
JPS60139258U (ja) | 1985-09-14 |
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