JPH0795048B2 - Thermal expansion coefficient measuring device - Google Patents

Thermal expansion coefficient measuring device

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JPH0795048B2
JPH0795048B2 JP63191023A JP19102388A JPH0795048B2 JP H0795048 B2 JPH0795048 B2 JP H0795048B2 JP 63191023 A JP63191023 A JP 63191023A JP 19102388 A JP19102388 A JP 19102388A JP H0795048 B2 JPH0795048 B2 JP H0795048B2
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lever
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fixed
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Description

【発明の詳細な説明】 (産業上の利用分野) 本発明は、熱膨張係数測定装置に関わり、特に、線状ガ
ラスに用いられる熱膨張係数測定装置に関するものであ
る。
TECHNICAL FIELD The present invention relates to a thermal expansion coefficient measuring device, and more particularly to a thermal expansion coefficient measuring device used for linear glass.

(従来の技術) 従来における熱膨張係数測定装置の一例として、例え
ば、第3図に示す様な構造の物が知られている。
(Prior Art) As an example of a conventional thermal expansion coefficient measuring device, for example, a structure having a structure as shown in FIG. 3 is known.

この従来の熱膨張係数測定装置1は、固定部2と、この
固定部2との間で標準試料A及び測定試料Wをそれぞれ
保持する一対の可動部3(3a,3b)と、両可動部3(3a,
3b)間に配設されて、両者の相対的な移動量を検出する
差動トランス4と、前記可動部3(3a,3b)に連設され
て、これらの可動部3(3a,3b)から前記各試料A,Wへ与
えられる保持力の調整をなす保持力調整手段5(5a,5
b)と前記各試料A,Wを加熱するヒーターHとを備え、前
記保持力調整手段5(5a,5b)は、支店S回りに回動自
在に配設されたてこ6(6a,6b)と、このてこ6(6a,6
b)の一端部に設けられたバランンウエイト7(7a,7b)
と、このバランスウエイト7(7a,7b)の近傍に設けら
れた微調整用のバランスウエイト8(8a,8b)とからな
り、このてこ6(6a,6b)の他端部に前記各可動部3(3
a,3b)が係合されている。
This conventional thermal expansion coefficient measuring device 1 includes a fixed part 2, a pair of movable parts 3 (3a, 3b) for holding a standard sample A and a measured sample W between the fixed part 2 and both movable parts. 3 (3a,
3b) and a differential transformer 4 for detecting the relative amount of movement of the two, and the movable part 3 (3a, 3b) connected to the movable part 3 (3a, 3b). Holding force adjusting means 5 (5a, 5) for adjusting the holding force applied from the above to each sample A, W
b) and a heater H for heating the samples A and W, and the holding force adjusting means 5 (5a, 5b) is a lever 6 (6a, 6b) rotatably arranged around the branch S. And this lever 6 (6a, 6
Balun weight 7 (7a, 7b) provided at one end of b)
And a balance weight 8 (8a, 8b) for fine adjustment provided in the vicinity of the balance weight 7 (7a, 7b). The movable portion is provided at the other end of the lever 6 (6a, 6b). 3 (3
a, 3b) are engaged.

そして、この熱膨張係数測定装置1は、固定部2と各可
動部3(3a,3b)との間にそれぞれ標準試料A及び、測
定試料Wを保持させるとともに、各バランスウエイト7
(7a,7b),8(8a,8b)により可動部3(3a,3b)から各
試料A,Wへ作用する保持力が零となるように調整し、つ
いで、ヒーターHにより各試料A,Wを加熱し、この加熱
によつて生じる両試料A,W間の伸び量の差をこれらを保
持する可動部3(3a,3b)間の相対的移動量として前記
差動トランス4により電気的に検出し、このデータと標
準試料Aの特性により前記測定試料Wの熱膨張係数を算
出するようにしている。
The thermal expansion coefficient measuring device 1 holds the standard sample A and the measurement sample W between the fixed part 2 and each movable part 3 (3a, 3b), and also each balance weight 7
(7a, 7b), 8 (8a, 8b) is adjusted so that the holding force acting on each sample A, W from the movable part 3 (3a, 3b) becomes zero, and then each sample A, W is adjusted by the heater H. The differential transformer 4 electrically heats W, and the difference in the amount of elongation between the two samples A and W caused by this heating is used as the relative movement amount between the movable parts 3 (3a, 3b) holding them. Then, the thermal expansion coefficient of the measurement sample W is calculated from this data and the characteristics of the standard sample A.

(発明が解決しようとしている問題点) 前述の熱膨張係数測定装置1においては、各試料A,Wに
与える保持力の調整のために、てこ6とバランスウエイ
ト7,8からなる天秤構造としていることから、特に、測
定試料Wの変位量が大きい場合、てこ6の回動量が大き
くなつて測定試料Wへ設定された保持力が変化すること
になり、また、可動部3(3a,3b)が傾斜して保持力の
作用線と測定試料Wの伸び方向がずれてしまうことが想
定される。
(Problems to be Solved by the Invention) In the thermal expansion coefficient measuring device 1 described above, a balance structure including a lever 6 and balance weights 7 and 8 is used for adjusting the holding force applied to each sample A and W. Therefore, in particular, when the displacement amount of the measurement sample W is large, the holding force set on the measurement sample W changes due to the large rotation amount of the lever 6, and the movable portion 3 (3a, 3b) Is inclined and the line of action of the holding force and the extending direction of the measurement sample W are deviated.

従つて、変位量の大きな測定試料、また、軟化点以降の
測定が制限される。
Therefore, the measurement sample having a large displacement amount and the measurement after the softening point are limited.

また、前記保持力設定のためにてこ6を水平状態としな
ければならないから、前記固定部2と可動部3(3a,3
b)との間の距離もおのずと規制される。
Further, since the holding force 6 must be set horizontally for setting the holding force, the fixed portion 2 and the movable portion 3 (3a, 3)
The distance between b) is naturally regulated.

この結果、測定試料Wの形状も制限されてしまい、長尺
な試料への適用が困難になる。
As a result, the shape of the measurement sample W is also limited, and it becomes difficult to apply it to a long sample.

特に、精度を要求される測定においては、前記諸条件の
変化を厳しく管理しなければならないから標準装置A並
びに測定試料Wの形状を定形に合わせて作成しなければ
ならず測定に要する作業が煩雑化するという問題点があ
る。
In particular, in the measurement requiring accuracy, changes in the above-mentioned various conditions must be strictly controlled, and therefore the shapes of the standard device A and the measurement sample W must be prepared in conformity with the fixed shape, and the work required for the measurement is complicated. There is a problem that it becomes.

本発明は、かかる問題を解決するためになされたもの
で、長尺な線状の試料の測定を容易にし、測定に要する
作業を簡単化するとともに、軟化点以外の測定も可能に
する熱膨張係数測定装置を提供することを目的とする。
The present invention has been made to solve such a problem, and facilitates measurement of a long linear sample, simplifies the work required for measurement, and enables thermal expansion other than the softening point. An object is to provide a coefficient measuring device.

(課題を解決する手段) 本発明では前述する目的を達成するために装置本体に固
定された固定部、及びこの固定部との間で線状測定試料
を保持し、かつ、この線状測定試料の伸縮量に応じその
伸縮方向に移動させられる可動部とからなる試料保持手
段と、前記可動部に連設されてその移動量を検出する移
動量検出手段と、前記可動部から前記測定試料へ加えら
れる保持力を調整する保持力調整手段とを備え、前記保
持力調整手段は、回動支点と固定支点とから成るてこを
有し、該てこはその一端部に設けられたバランスウエイ
トにより固定支点を軸として回動し、てこの他端部に位
置させた回動支点を介して前記可動部に保持力を加え、
前記回動支点は前記てこの上下動に追従して移動し、か
つ、回動して可動部が前記測定試料の長手方向に対して
平行に保持させることを特徴とする熱膨張係数測定装
置。
(Means for Solving the Problems) In the present invention, in order to achieve the above-mentioned object, a fixed part fixed to the apparatus main body, and a linear measurement sample is held between the fixed part and the linear measurement sample. Sample holding means composed of a movable part that is moved in the direction of expansion and contraction according to the amount of expansion and contraction, movement amount detection means connected to the movable part to detect the amount of movement, and from the movable part to the measurement sample. Holding force adjusting means for adjusting the holding force applied, wherein the holding force adjusting means has a lever comprising a rotation fulcrum and a fixed fulcrum, and the lever is fixed by a balance weight provided at one end thereof. It rotates about a fulcrum as an axis, and a holding force is applied to the movable portion via a rotation fulcrum located at the other end of the lever,
The thermal expansion coefficient measuring device, wherein the rotation fulcrum moves in accordance with the vertical movement of the lever and is rotated to hold the movable portion in parallel with the longitudinal direction of the measurement sample.

(作用) 本発明の熱膨張測定装置は線状測定試料に与える保持力
の調整を、てこの一端部に設けられたバランスウエイト
によつて発生させられる上向きの外力を回動支点を介し
て、可動部に加えこれによつて測定試料に与える保持力
の大きさ、及び方向を可動部の移動位置に拘わりなく一
定に保持するものであり、かつ、前記可動部の移動可能
な範囲を拡大するものである。
(Operation) The thermal expansion measuring device of the present invention adjusts the holding force applied to the linear measurement sample by an upward external force generated by the balance weight provided at one end of the lever via the pivot point. In addition to the movable part, this holds the magnitude and direction of the holding force applied to the measurement sample irrespective of the moving position of the movable part, and expands the movable range of the movable part. It is a thing.

(実施例) 以下、本発明の実施例を第1図に基き説明する。(Example) Hereinafter, an example of the present invention will be described with reference to FIG.

第1図中、符号9は、本実施例に係わる熱膨張測定装置
を示し、装置本体Aに固定された固定部10及びこの固定
部10との間で線状測定試料Wを保持し、かつこの線状測
定試料Wの伸縮量に応じ、その伸縮方向に移動させられ
る可動部11に連設されてその移動量を検出する移動量検
出手段19と、前記可動部11から前記線状測定試料Wへ加
えられる保持力を調整する保持力調整手段12とを備え、
前記保持力調整手段12は、前記装置本体Aに固定された
てこ13とこのてこ13の一端部に設けられたバランスウエ
イト14と、前記てこ13とバランスウエイト14の中間部に
設けられた微調整用の補助バランスウエイト15からなる
基本構成となつている。
In FIG. 1, reference numeral 9 indicates a thermal expansion measuring device according to this embodiment, which holds a linear measurement sample W between a fixed part 10 fixed to the device main body A and the fixed part 10, and A moving amount detecting means 19 connected to a movable part 11 that is moved in the expansion / contraction direction according to the expansion / contraction amount of the linear measurement sample W to detect the movement amount, and the linear measurement sample from the movable part 11 And a holding force adjusting means 12 for adjusting the holding force applied to W,
The holding force adjusting means 12 includes a lever 13 fixed to the apparatus body A, a balance weight 14 provided at one end of the lever 13, and a fine adjustment provided at an intermediate portion between the lever 13 and the balance weight 14. It has a basic structure consisting of 15 auxiliary balance weights.

次いでこれらの詳細について説明すれば、前記固定部10
は、装置本体Aに垂直方向に沿つて固定された支持管16
とこの支持管16の上方(図中の上部)に固定された円板
状の支持板17とによつて構成されている。この支持板17
は、前記線状測定試料Wの一端部(上端部)を保持する
ための20ケ所の固定用切り込み18を有し、この固定用切
り込みの直下に可動部11が構成され、前記線状試料Wの
他端部(下端部)に係止した検出棒から成る可動部11が
上下動自在となつている。
Next, these will be described in detail.
Is a support tube 16 fixed to the apparatus main body A along the vertical direction.
And a disc-shaped support plate 17 fixed above the support pipe 16 (upper part in the figure). This support plate 17
Has 20 fixing notches 18 for holding one end (upper end) of the linear measurement sample W, and the movable portion 11 is formed immediately below the fixing notch, and the linear sample W A movable part 11 composed of a detection rod locked to the other end (lower end) of the is movable up and down.

そして、この可動部11の下端部には、前記保持力調整手
段12を構成するてこ13の回動支点S1が取り付けられ、て
こ13の回動によつても可動部11が傾斜しないようにして
ある。
Then, the rotation fulcrum S1 of the lever 13 that constitutes the holding force adjusting means 12 is attached to the lower end of the movable portion 11 so that the movable portion 11 does not tilt even when the lever 13 rotates. is there.

また、このてこ13とバランスウエイト14の中間に設けら
れた補助バランスウエイト15により、線状測定試料Wに
対して適当な負荷からかけられるようになつている。
Further, the auxiliary balance weight 15 provided between the lever 13 and the balance weight 14 allows the linear measurement sample W to be applied with an appropriate load.

前記移動量検出手段19は、本実施例においては差動トラ
ンス19が用いられておりこの差動トランス19のコア21が
前記可動部11下部に設けられている支点S1に取り付けら
れており可動部11と共に上下動可能となされ、また、差
動トランス19のフイールド20が装置本体Aへ固定されて
いる。従つて、固定部10と可動部11とに相対的な移動が
生じた場合、その移動により前記コア21とフイールド20
との相対的移動が同時に行われるようになつている。
As the moving amount detecting means 19, a differential transformer 19 is used in this embodiment, and a core 21 of the differential transformer 19 is attached to a fulcrum S1 provided under the movable portion 11 so that the movable portion is movable. It is movable up and down together with 11, and the field 20 of the differential transformer 19 is fixed to the apparatus main body A. Therefore, when the fixed portion 10 and the movable portion 11 move relative to each other, the movement causes the core 21 and the field 20 to move.
The relative movement with and is done at the same time.

第1図中、符号12で示される保持力調整手段の詳細図を
第2図に示す。
In FIG. 1, a detailed view of the holding force adjusting means indicated by reference numeral 12 is shown in FIG.

第2図中、前記保持力調整手段12は、回動支点S1と固定
支点S2から成るてこ13を有し、この固定支点S2を軸とし
ててこ13が上下に回動するようになつている。すなわ
ち、てこ13の上下動に追従して前記回動支点S1も移動
し、且つ、該支点S1が回動できる仕組になつているため
可動部11が装置本体Aに対していつも垂直の状態に保た
れている。
In FIG. 2, the holding force adjusting means 12 has a lever 13 composed of a rotation fulcrum S1 and a fixed fulcrum S2, and the lever 13 is adapted to be vertically rotated about the fixed fulcrum S2. That is, the movable fulcrum 11 is always vertical with respect to the apparatus main body A because the pivotal fulcrum S1 also moves following the vertical movement of the lever 13 and the fulcrum S1 is pivotable. It is kept.

上記の構造を有するてこ13の他端部にバランスウエイト
14を設け、そのバランスウエイト14を前後に動かすこと
により、前記移動量検出手段19のコア21及び可動部11の
重さとつりあうように調節する。
A balance weight is attached to the other end of the lever 13 having the above structure.
By providing 14 and moving the balance weight 14 back and forth, adjustment is performed so as to balance with the weight of the core 21 and the movable portion 11 of the movement amount detecting means 19.

また、前記てこの上部に設けられた、補助バランスウエ
イト15を左右に動かすことにより、線状測定試料Wに対
して適当な荷重がかけられるようになつている。
Further, by moving the auxiliary balance weight 15 provided on the upper part of the lever to the left and right, an appropriate load can be applied to the linear measurement sample W.

このように構成された本実施例の熱膨張係数測定装置9
によつて熱膨張係数を測定する際の手順について説明す
れば次の通りである。
The thermal expansion coefficient measuring device 9 of the present embodiment configured as described above
The procedure for measuring the coefficient of thermal expansion will be described below.

まず、補助バランスウエイト15を固定支点S2側に移動さ
せ、バランスウエイト14を前後に動かしバランスをと
る。これによつて、一旦試料保持手段12の保持力を零と
したあと前期補助バランスウエイト15を回動支点S1側に
移動させ、一定荷重をかける。
First, the auxiliary balance weight 15 is moved to the fixed fulcrum S2 side, and the balance weight 14 is moved back and forth to achieve balance. As a result, the holding force of the sample holding means 12 is once set to zero, and then the auxiliary balance weight 15 is moved to the rotation fulcrum S1 side to apply a constant load.

この後、固定部10と可動部11との間に線状測定試料Wを
装着する。
Then, the linear measurement sample W is mounted between the fixed part 10 and the movable part 11.

この状態においてヒーターHを駆動して線状測定試料W
を所定の温度まで上げる。
In this state, the heater H is driven to drive the linear measurement sample W.
To a predetermined temperature.

このような操作により、線状測定試料Wの熱膨張に伴つ
て可動部11が押し下げられる共に、コア21も同様に押し
下げられてフイールド20に対して相対移動させられる。
そして、このコア21とフイールド20との相対移動がなさ
れると、この移動量が、前記加熱温度下における線状測
定試料Wの熱膨張量として電気的に検出される。
By such an operation, the movable portion 11 is pushed down in accordance with the thermal expansion of the linear measurement sample W, and the core 21 is also pushed down and moved relative to the field 20.
When the core 21 and the field 20 are moved relative to each other, the amount of this movement is electrically detected as the amount of thermal expansion of the linear measurement sample W under the heating temperature.

そして、この測定結果を機械特性を加味した演算により
補正することにより、線状測定試料Wの熱膨張係数が算
出される。
Then, the thermal expansion coefficient of the linear measurement sample W is calculated by correcting the measurement result by the calculation in consideration of the mechanical characteristics.

このような熱膨張係数の測定に際し、線状測定試料Wの
伸縮方向、線状測定試料Wに与えられる保持力の作用方
向とがほぼ一直線となることから、可動部11の移動量並
びに移動位置にかかわりなく線状測定試料Wに一定した
保持力が一定した方向から与えられる。
When measuring such a coefficient of thermal expansion, the expansion and contraction direction of the linear measurement sample W and the acting direction of the holding force applied to the linear measurement sample W are substantially in line with each other. Regardless of the above, a constant holding force is applied to the linear measurement sample W from a constant direction.

従つて、可動部11の移動量が大きくとれることとなり、
長尺物の有効な測定が可能となる。
Therefore, the moving amount of the movable portion 11 can be made large,
It enables effective measurement of long objects.

また、線状測定試料W自体の特性や、軟化点を過ぎた粘
性流動域に至つた場合等、大きな変化が生じる場合にお
いても、可動部11の許容移動量が大きいこと、並びに、
セッテイング時の諸条件が前述したように可動部11の移
動位置にかかわりなくほぼ一定に保持されていることか
ら、広い変位量の範囲での測定が可能となる。
Further, even when the characteristics of the linear measurement sample W itself or a large change such as when reaching the viscous flow region past the softening point, the allowable movement amount of the movable portion 11 is large, and
As described above, since various conditions at the time of setting are held substantially constant regardless of the moving position of the movable portion 11, it is possible to measure in a wide displacement range.

さらに、試料の加工等が不要となるため、検査工程に費
やす労力の縮小化がはかれる上、測定操作が簡便なもの
となる。
Further, since processing of the sample is unnecessary, the labor required for the inspection process can be reduced, and the measurement operation can be simplified.

なお、第1図では前記線状測定試料Wを2本図示してあ
るが、更に、前記支持板17の周囲に試料を取付け、少な
くとも4本を同時に測定することができる。
Although two linear measurement samples W are shown in FIG. 1, at least four samples can be simultaneously measured by mounting samples around the support plate 17.

(発明の効果) 以上説明したように、本発明によれば、試料に対する保
持力の調整手段として、回動支点と固定支点とから成る
てこを有し、該てこは固定支点を軸として会同し、前記
回動支点を介して可動部に保持力を加えた構成としたか
ら、次のような優れた効果を奏する。
(Effects of the Invention) As described above, according to the present invention, as a means for adjusting the holding force with respect to a sample, a lever having a rotation fulcrum and a fixed fulcrum is provided, and the lever is associated with the fixed fulcrum as an axis. Since the holding force is applied to the movable portion via the rotation fulcrum, the following excellent effects can be obtained.

回動支点は可動部で傾斜させることなく移動保持するこ
とができ、可動部が測定試料の長手方向に対して平行に
保持することができるため、試料へ与える保持力の大き
さや、作用方向等の諸条件を一定に保持することがで
き、この結果、可動部の移動可能な範囲を拡大して変位
量の大きな試料、あるいは、軟化点を過ぎた粘性流動域
等の測定を可能にするとともに、試料への加工を減少さ
せて、測定操作を簡便なものとすることができる。
The rotation fulcrum can be moved and held in the movable part without being tilted, and the movable part can be held parallel to the longitudinal direction of the measurement sample. Therefore, the magnitude of the holding force applied to the sample, the direction of action, etc. As a result, the movable range of the movable part can be expanded to measure a sample with a large amount of displacement, or a viscous flow region past the softening point, etc. By reducing the processing to the sample, the measurement operation can be simplified.

【図面の簡単な説明】[Brief description of drawings]

第1図は本発明の一実施例を示す概略図、第2図は、第
1図中の保持力調整手段の説明図、第3図は、従来の一
構造例を示す概略図である。 A……装置本体、 W……線状測定試料、 10……固定部、 11……可動部、 12……保持力調整手段、 13……てこ、 19……移動量検出手段、 S1……回動支点、 S2……固定支点
FIG. 1 is a schematic view showing an embodiment of the present invention, FIG. 2 is an explanatory view of the holding force adjusting means in FIG. 1, and FIG. 3 is a schematic view showing a conventional structure example. A: device body, W: linear measurement sample, 10: fixed part, 11: movable part, 12: holding force adjusting means, 13: lever, 19: moving amount detecting means, S1: Rotation fulcrum, S2 ... Fixed fulcrum

Claims (1)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】装置本体に固定された固定部、及びこの固
定部との間で線状測定試料を保持し、かつ、この線状測
定試料の伸縮量に応じその伸縮方向に移動させられる可
動部とからなる試料保持手段と、前記可動部に連設され
てその移動量を検出する移動量検出手段と、前記可動部
から前記測定試料へ加えられる保持力を調整する保持力
調整手段とを備え、前記保持力調整手段は、回動支点と
固定支点とから成るてこを有し、該てこはその一端部に
設けられたバランスウエイトにより固定支点を軸として
回動し、てこの他端部に位置させた前記回動支点を介し
て前記可動部に保持力を加え、前記回動支点は前記てこ
の上下動に追従して移動し、かつ、回動して可動部が前
記測定試料の長手方向に対して平行に保持させることを
特徴とする熱膨張係数測定装置。
1. A fixed part fixed to an apparatus main body, and a movable part which holds a linear measurement sample between the fixed part and the movable part in the expansion / contraction direction according to the expansion / contraction amount of the linear measurement sample. A sample holding means composed of a moving part, a moving amount detecting means connected to the movable part for detecting the moving amount thereof, and a holding force adjusting means for adjusting the holding force applied from the movable part to the measurement sample. The holding force adjusting means has a lever composed of a rotation fulcrum and a fixed fulcrum, and the lever is rotated about the fixed fulcrum by a balance weight provided at one end thereof, and the other end of the lever is provided. A holding force is applied to the movable portion via the rotation fulcrum positioned at, the rotation fulcrum moves in accordance with the vertical movement of the lever, and the rotation fulcrum rotates to move the movable portion of the measurement sample. Thermal expansion characterized by being held parallel to the longitudinal direction Number measuring device.
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JPS53123997A (en) * 1977-04-05 1978-10-28 Rigaku Denki Co Ltd Thermal expansion meter

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