[实用新型]金属线膨胀系数的测量装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种物理实验装置，尤其是涉及一种金属线膨胀系数的测量装置。

背景技术

在工程结构设计，机械和仪表的制造，材料的加工等过程中，都必须考虑材料的热膨胀特性。否则，将影响结构的稳定性和仪表的精度，更严重的会导致工程损毁，仪表失灵，加工焊接失败等。目前，在物理实验中，金属线胀系数的测定一般采用光杠杆法，或者机械千分表。前者方法物理现象不直观，仪器调节麻烦，占用场地大；后者更换待测样品麻烦，且长度有要求，人工易出现误读。

实用新型内容

为了克服上述缺点，本实用新型提出一种金属管的线膨胀系数测定实验装置，该装置占地小，操作简单，更换待测样品方便，只需一人即可完成，且有效减少了人为误差，测量精度高。

本实用新型是这样实现的：一种金属线膨胀系数的测量装置，包括开放式温控实验仪，金属线膨胀仪，数显千分表，所述金属线膨胀仪包括一个带有凸槽的基座，固定支架，移动支架，千分表支架，待测金属一端固定于固定支架，另一端置于移动支架，数显千分表置于千分表支架上，其特征在于：所述移动支架和千分表支架组成一个在基座凸槽上自由滑动的滑动块，待测金属的进水孔和出水孔分别通过橡皮管接到开放式温控实验仪上。

所述基座包括四个分别位于其四个角下方的底脚螺钉。

所述基座上装有水准仪。

所述移动支架采用Y型支架。

本实用新型的优点是：基座带有凸槽，移动支架和千分表支架组成的滑动块可自由滑动，使得一定长度范围内的待测金属管都可测定，扩大了测量样品范围；移动支架采用Y型支架，支架上有弹性钢片用以固定待测金属管，可测多种直径不同的金属管，应用更为广泛；采用数显千分表，避免了人工误读，降低测试难度；基座上带有水准仪，调节金属线膨胀仪处于水平状态，减少由于不平引起的误差，提高测量精度。

附图说明

图1是本实用新型的结构示意图；

图2是滑动块与基座的结构示意图；

图3是移动支架结构示意图；

图4是基座平面示意图；

图中：开放式温控实验仪1，橡皮管2，进水孔3，出水孔4，待测金属管5，移动支架6，千分表支架7，滑动块8，数显千分表9，底脚螺钉10，基座11，固定螺钉12，弹性钢片13，水准仪14，固定支架15。

具体实施方式

下面结合附图与实施方式对本实用新型作进一步详细描述：

如图1所示，本实用新型包括开放式温控实验仪1，金属线膨胀仪，数显千分表9。金属线膨胀仪包括一个带有凸槽的基座11，固定支架15，移动支架6，千分表支架7，基座11包括四个分别位于其四个角下方的底脚螺钉10。待测金属管5一端固定于固定支架15，一端置于移动支架6。移动支架6和千分表支架7组成一个滑动块8，可在凸槽上自由滑动。数显千分表9置于千分表支架7。待测金属管5的进水孔3和出水孔4分别通过橡皮管2接到开放式温控实验仪1上。

如图2所示，滑动块8置于基座11的凸槽，由固定螺钉12固定。

如图3所示，待测金属管5置于移动支架6，由弹性钢片13固定。

如图4所示，基座11上装有水准仪14。

测量待测金属管的线膨胀系数，按照以下步骤进行：

1.首先测量室温下待测金属管5的长度L₁及室内温度T₁。

2.调节水准仪，使得装置处于水平状态。

3.将待测金属管5安装固定，将待测金属管5的进水孔3和出水孔4分别通过橡皮管2连接到开放式温控实验仪1的进水孔和出水孔。

4.启动开放式温控实验仪1，设置温度接近于室温，温度达到平衡时，记录平衡时的温度和千分表的读数。

5.根据测量的温度点及温控实验仪1的最高控制温度，设定温度的改变量△t，温度每改变△t，系统达到平衡后，记录温度和千分表的读数。

6.线膨胀系数α=△L₂₁/L₁(T₂-T₁)，△L₂₁即为温度由T₁升到T₂时金属的伸长量，△L₂₁=L₂-L₁，L₂为温度在T₂时的金属长度，由数显千分表读得。由此公式，即可求得待测金属管在(T₂,T₁)温度区的线胀系数。

以上对本实用新型的结构进行了阐述，但是本实用新型所介绍的实施例于此并没有限制的意图，在不背离本实用新型主旨的范围内，本实用新型可有多种变化和修改。