JPS5839904A - 熱膨張計 - Google Patents
熱膨張計Info
- Publication number
- JPS5839904A JPS5839904A JP13777381A JP13777381A JPS5839904A JP S5839904 A JPS5839904 A JP S5839904A JP 13777381 A JP13777381 A JP 13777381A JP 13777381 A JP13777381 A JP 13777381A JP S5839904 A JPS5839904 A JP S5839904A
- Authority
- JP
- Japan
- Prior art keywords
- thermal expansion
- sample
- outputs
- beams
- optical systems
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Pending
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Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01B—MEASURING LENGTH, THICKNESS OR SIMILAR LINEAR DIMENSIONS; MEASURING ANGLES; MEASURING AREAS; MEASURING IRREGULARITIES OF SURFACES OR CONTOURS
- G01B11/00—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques
- G01B11/16—Measuring arrangements characterised by the use of optical techniques for measuring the deformation in a solid, e.g. optical strain gauge
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01K—MEASURING TEMPERATURE; MEASURING QUANTITY OF HEAT; THERMALLY-SENSITIVE ELEMENTS NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
- G01K5/00—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material
- G01K5/48—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid
- G01K5/50—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid arranged for free expansion or contraction
- G01K5/52—Measuring temperature based on the expansion or contraction of a material the material being a solid arranged for free expansion or contraction with electrical conversion means for final indication
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Length Measuring Devices By Optical Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【発明の詳細な説明】
本発明は、特に高温度における熱膨張を高温度で測定し
ようとするものである。すなわち従来の熱膨張計は試料
の両端に熱膨張の出来るだけ小さい例えば石英等で形成
した探費を圧接させて、それらの基端を炉の外部に引き
出すことにより、探針の移動距離を測定していた。しか
し測定温度が１０００度以上に及ぶ場合は裸針として用
い得る適当な材料が存在しないと共に裸針自体の熱膨張
による誤差が大きく正確な測定を近い得ない。従って本
発明は上述のような固体の裸針を用いることなく、高温
度における熱膨張を高精度で安定に測定し得る装置を提
供するものである。
ようとするものである。すなわち従来の熱膨張計は試料
の両端に熱膨張の出来るだけ小さい例えば石英等で形成
した探費を圧接させて、それらの基端を炉の外部に引き
出すことにより、探針の移動距離を測定していた。しか
し測定温度が１０００度以上に及ぶ場合は裸針として用
い得る適当な材料が存在しないと共に裸針自体の熱膨張
による誤差が大きく正確な測定を近い得ない。従って本
発明は上述のような固体の裸針を用いることなく、高温
度における熱膨張を高精度で安定に測定し得る装置を提
供するものである。
第１図は本発明実施例の構成を示した図で、筒状の炉ｌ
内に設けた支持台２，２の上に試料３を截置してある。
内に設けた支持台２，２の上に試料３を截置してある。
この試料の水平方向の熱膨張を測定しようよするもので
、上記試料３の両端部と対向する上下の炉壁に光線窓４
，４・・・・を形成してある。
、上記試料３の両端部と対向する上下の炉壁に光線窓４
，４・・・・を形成してある。
また炉１の下部にレーザ光源５を設けると共にこの炉２
の両端部における外側に光学系６および７を配置して、
これらを支持体２，２・・・・の上で試料の熱膨張を測
定しようとする水平方向へ移動し得るように保持してあ
る。光学系６，７にはハーフミラー９、１０および全反
射ミラー１１，１２を設け、かつ前記窓４と対向するよ
うにスリット１３乃至２０，フィルタ２１，２２および
光電素子２３乃至２６を設けてある。すなわち光源５か
ら投射される連続光源の細いレーザ光線２７，２８をそ
れぞれミラー９，１１および１０，１２で反射し、スリ
ット１１３，１４および１５，１６または１７，１８お
よび１９，２０並びにフィルタ２１または２２を通して
光電素子２３，２４または２５，２６に入射させてある
。この光電素子２３，２４および２５，２６の出力をそ
れぞれ差動増幅器２９，３０に加えて、その出力パルス
で駆動されるパルスモータ３３，３４に前述の光学系６
，７を夫々連続してある。なおパルス増幅器３１，３２
は差動増幅器２９，３０から例えば正の出力を加えられ
ると、領置領の出力端子からモータ３３，３４を右回転
させるような順序をもつて複数個あてのパルスを所定の
速度で連続的に逆真し、また増幅器２５，３０から負の
出力を加えられると、モータを左回転させるような順序
でパルスを送出する。モータ３３，３４はこれものパル
スで駆動されて光学系６または７を矢印６，８のように
試料３の熱膨張を測定しようとする方向へ移動させる。
の両端部における外側に光学系６および７を配置して、
これらを支持体２，２・・・・の上で試料の熱膨張を測
定しようとする水平方向へ移動し得るように保持してあ
る。光学系６，７にはハーフミラー９、１０および全反
射ミラー１１，１２を設け、かつ前記窓４と対向するよ
うにスリット１３乃至２０，フィルタ２１，２２および
光電素子２３乃至２６を設けてある。すなわち光源５か
ら投射される連続光源の細いレーザ光線２７，２８をそ
れぞれミラー９，１１および１０，１２で反射し、スリ
ット１１３，１４および１５，１６または１７，１８お
よび１９，２０並びにフィルタ２１または２２を通して
光電素子２３，２４または２５，２６に入射させてある
。この光電素子２３，２４および２５，２６の出力をそ
れぞれ差動増幅器２９，３０に加えて、その出力パルス
で駆動されるパルスモータ３３，３４に前述の光学系６
，７を夫々連続してある。なおパルス増幅器３１，３２
は差動増幅器２９，３０から例えば正の出力を加えられ
ると、領置領の出力端子からモータ３３，３４を右回転
させるような順序をもつて複数個あてのパルスを所定の
速度で連続的に逆真し、また増幅器２５，３０から負の
出力を加えられると、モータを左回転させるような順序
でパルスを送出する。モータ３３，３４はこれものパル
スで駆動されて光学系６または７を矢印６，８のように
試料３の熱膨張を測定しようとする方向へ移動させる。
このような光学系６，７に例えば差動トランスのコイル
３５と磁心３６とを連結し、その出力を増幅器３７で増
幅して、炉１の温度検出器の出力等と共に記録計３８に
加えである。第２図は第１図におけるＡーＡ部分の断面
を拡大した図で、ハープミラー９で分離された光線３９
，４０が炉の窓４を通って試料３の端部をその熱膨張測
定方向と直角に這遇し、かつ一方の光線１３は一部が試
料の縁で遮断されるが他方の光線４０は全く遮断される
ことなく光電素子２３，２４にそれぞれ入射するように
各ミラーおよびスリット等を設置してある。また図示し
てないがハーフミラー１０で分離された光線４１，４２
についても試料の他方の端部においで同様の関係が成立
するように各ミラーおよびスリットを設定しである。
３５と磁心３６とを連結し、その出力を増幅器３７で増
幅して、炉１の温度検出器の出力等と共に記録計３８に
加えである。第２図は第１図におけるＡーＡ部分の断面
を拡大した図で、ハープミラー９で分離された光線３９
，４０が炉の窓４を通って試料３の端部をその熱膨張測
定方向と直角に這遇し、かつ一方の光線１３は一部が試
料の縁で遮断されるが他方の光線４０は全く遮断される
ことなく光電素子２３，２４にそれぞれ入射するように
各ミラーおよびスリット等を設置してある。また図示し
てないがハーフミラー１０で分離された光線４１，４２
についても試料の他方の端部においで同様の関係が成立
するように各ミラーおよびスリットを設定しである。
上述の装置において、炉ｌの温度が変化すると試料３に
、紙面内における水平方向の膨張または収縮を生ずる。
、紙面内における水平方向の膨張または収縮を生ずる。
従って光線３８および４１が試料３の緑て遮断される量
は変化するが、光線４０．４２には変化がないから、温
度変化を生ずる前に増幅器２９、３０の出力が零であつ
たとすると、これらの増幅器が正または負の出力を逃避
して、パルスモータ３３、３４がそれぞれ右または左回
転を行う。この回転によつて光学系６，７が紙面内で水
平方向に移動するかも、光線３９，４１が試料で遮断さ
れる量が変化する。その変化によつて増幅器２９，３０
の出力がそれぞれ幻滅するようにモータ３３，３４の回
転方向を設定してある。従って膨張または軸線によつて
試料の両端の位置が移動すると、光学系６，７がこれに
追従して移動し、その輻震的移動量が差動トランスのよ
うな適宜の変位検出手段によって測定され記録計３８に
記録される。
は変化するが、光線４０．４２には変化がないから、温
度変化を生ずる前に増幅器２９、３０の出力が零であつ
たとすると、これらの増幅器が正または負の出力を逃避
して、パルスモータ３３、３４がそれぞれ右または左回
転を行う。この回転によつて光学系６，７が紙面内で水
平方向に移動するかも、光線３９，４１が試料で遮断さ
れる量が変化する。その変化によつて増幅器２９，３０
の出力がそれぞれ幻滅するようにモータ３３，３４の回
転方向を設定してある。従って膨張または軸線によつて
試料の両端の位置が移動すると、光学系６，７がこれに
追従して移動し、その輻震的移動量が差動トランスのよ
うな適宜の変位検出手段によって測定され記録計３８に
記録される。
以上実施例について説明したように本発明の装置は、試
料の膨張、取線を非接触的に測定し得るかも従来の装置
のように振針の膨張収縮による誤差を生じないもので特
に高温領域における測定温度を向上することができる。
料の膨張、取線を非接触的に測定し得るかも従来の装置
のように振針の膨張収縮による誤差を生じないもので特
に高温領域における測定温度を向上することができる。
また２０００度以上の高温においては試料その他炉の内
部から高尚度の光が発生するために望遠鏡等を用−て視
覚測定を行うと大亀な個人差を生するが、本発明の装置
社視覚によることなく測定を行うからこのようを欠点が
除かれる・かつ実施例のようにレーザ光を用−ると共に
千渉フィルタ等の併用によって炉の光の影響が完全に除
かれるから、安定に動作する。また同一の光線をハーフ
ミラーで分離し、その一方の一部を試料の縁で遮蔽して
他方との差を検出する構成であるから、光源の強度変化
の影響も除かれて、このため極めて精密な測定を行うこ
とができる。
部から高尚度の光が発生するために望遠鏡等を用−て視
覚測定を行うと大亀な個人差を生するが、本発明の装置
社視覚によることなく測定を行うからこのようを欠点が
除かれる・かつ実施例のようにレーザ光を用−ると共に
千渉フィルタ等の併用によって炉の光の影響が完全に除
かれるから、安定に動作する。また同一の光線をハーフ
ミラーで分離し、その一方の一部を試料の縁で遮蔽して
他方との差を検出する構成であるから、光源の強度変化
の影響も除かれて、このため極めて精密な測定を行うこ
とができる。
第１図は本発明実施例の構成を示した図、第２図は第１
図におけるＡーＡ断面図である。なお図において、１は
炉、２，８は支持台、３は試料、４は光線窓、５はレー
ザ光源、６，７は光学系、９．１０はハーフミラー、１
１，１２は全反射ミラー、１３〜２０はスリット、２１
，２２はフィルタ、２３〜２６は光電素子、２７，２８
はレーザ光線、２９，３０は差動増幅器、３１，３２は
パルス発生器、３３，３４はパルスモータ、３５は差動
トランスのコイル、３６は同じく磁心、３７は増幅器、
３８は記録嘗、３９〜４１は分離された光線である。
図におけるＡーＡ断面図である。なお図において、１は
炉、２，８は支持台、３は試料、４は光線窓、５はレー
ザ光源、６，７は光学系、９．１０はハーフミラー、１
１，１２は全反射ミラー、１３〜２０はスリット、２１
，２２はフィルタ、２３〜２６は光電素子、２７，２８
はレーザ光線、２９，３０は差動増幅器、３１，３２は
パルス発生器、３３，３４はパルスモータ、３５は差動
トランスのコイル、３６は同じく磁心、３７は増幅器、
３８は記録嘗、３９〜４１は分離された光線である。
Claims (1)
- 炉の中に設置した試料の両端部にそれぞれ同一光線をハ
ーフミラーで分離した２本宛の細い平行光線を測定しよ
うとする熱膨張の方向と直角に投射し、かつそれらの一
方の光線の一部を前記試料の扱で遮断すると共に上記各
光線がそれそれ入射する２対の光電素子を設けた２個の
光学系を前記熱膨張の方向へそれぞれ移動し得るように
保持して、上記各対の光電素子の出力をそれぞれ加えら
れる葺動増幅器の出力でこの出力が潤油するように前記
２組の光学系の各々を駆動する手段と、炉の温度変化に
よって上記２組の光学系が榎対麹に移動する距離を測定
する変位検出手段とを設けたことを特徴とする熱膨張計
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13777381A JPS5839904A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | 熱膨張計 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP13777381A JPS5839904A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | 熱膨張計 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPS5839904A true JPS5839904A (ja) | 1983-03-08 |
Family
ID=15206493
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP13777381A Pending JPS5839904A (ja) | 1981-09-03 | 1981-09-03 | 熱膨張計 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPS5839904A (ja) |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0354882A2 (en) * | 1988-08-12 | 1990-02-14 | Consiglio Nazionale Delle Ricerche | Fiber-optic vibration sensor |
| CN111537551A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-14 | 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 | 一种耐高温材料热膨胀系数检测装置 |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50104955A (ja) * | 1974-01-23 | 1975-08-19 |
-
1981
- 1981-09-03 JP JP13777381A patent/JPS5839904A/ja active Pending
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JPS50104955A (ja) * | 1974-01-23 | 1975-08-19 |
Cited By (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0354882A2 (en) * | 1988-08-12 | 1990-02-14 | Consiglio Nazionale Delle Ricerche | Fiber-optic vibration sensor |
| CN111537551A (zh) * | 2020-05-06 | 2020-08-14 | 湖北三江航天万峰科技发展有限公司 | 一种耐高温材料热膨胀系数检测装置 |
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