一、概(gai)述

    HF-PJ-14材料相變(bian)分析儀采(cai)用膨脹法是用于測(ce)定金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)、陶(tao)(tao)瓷(ci)、耐火材(cai)(cai)料(liao)(liao)以(yi)及其它(ta)固體材(cai)(cai)料(liao)(liao)，特別是剛(gang)玉、耐火材(cai)(cai)料(liao)(liao)、精鑄用型(xing)殼及型(xing)芯材(cai)(cai)料(liao)(liao)的熱膨脹系數，臨界溫(wen)度以(yi)及相(xiang)變分(fen)析。為工廠、科(ke)研院校檢測(ce)金屬(shu)材(cai)(cai)料(liao)(liao)、陶(tao)(tao)瓷(ci)、釉料(liao)(liao)及無機(ji)材(cai)(cai)料(liao)(liao)制品(pin)的性能及科(ke)研教學提(ti)供的測試手段。

二、技(ji)術參數(shu)

1、高爐溫：1400℃，冷卻曲線，高溫度1200℃

2、升(sheng)溫(wen)速度：2.0小(xiao)時可達最高溫(wen)度, 升(sheng)溫(wen)可自動/手動調節

3、電源電壓：220V±10﹪，50HZ

4、大功耗≤3.5KW

5、膨脹值測量范圍及誤差：0--5㎜±0.1%

6、膨脹(zhang)值指示(shi)方式：數字(zi)顯示(shi)

7、膨脹值測量分辨率：1um

三、儀器(qi)的(de)組成及(ji)簡單原理

儀器(qi)由(you)傳感器(qi)裝(zhuang)置、電(dian)阻(zu)爐、小車(che)、基座、電(dian)器(qi)控(kong)制箱五部份(fen)組成。電(dian)爐升溫后爐膛內的試(shi)(shi)樣發(fa)生膨脹，頂在(zai)試(shi)(shi)樣端部的測試(shi)(shi)桿產生與之等量(liang)的膨脹量(liang)（如果(guo)不(bu)計(ji)(ji)系統(tong)的熱變形量(liang)的話），這一(yi)膨脹量(liang)由(you)電(dian)感位(wei)移(yi)傳感器(qi)及儀表精確測量(liang)出來(lai)，并由(you)儀表顯示（也可(ke)直(zhi)接由(you)千分(fen)表指(zhi)示出來(lai)）。為消除系統(tong)熱變形量(liang)對測試(shi)(shi)結果(guo)的影響，在(zai)計(ji)(ji)算(suan)中(zhong)需(xu)加(jia)上相應的補償值(zhi)(zhi)才是試(shi)(shi)樣的真實膨脹值(zhi)(zhi)。

1、位移(yi)傳感(gan)裝(zhuang)置中的(de)(de)測試(shi)桿(gan)一(yi)端頂(ding)著試(shi)樣(yang)，一(yi)端連(lian)著位移(yi)傳感(gan)器的(de)(de)鐵(tie)芯。試(shi)樣(yang)的(de)(de)另一(yi)端頂(ding)在(zai)(zai)固定的(de)(de)試(shi)樣(yang)架檔板(ban)上。因(yin)而試(shi)樣(yang)在(zai)(zai)此端的(de)(de)自由度被限制了，所以試(shi)樣(yang)的(de)(de)膨脹將引(yin)起位移(yi)傳感(gan)器的(de)(de)鐵(tie)芯相應的(de)(de)位移(yi)。測試(shi)桿(gan)在(zai)(zai)導支套中移(yi)動。

2、采(cai)用高溫電(dian)阻(zu)絲、硅碳管、鉬(mu)絲等為發(fa)熱元件(jian)的管式電(dian)阻(zu)爐。為保證爐管密封材料不致燒損，水(shui)冷端蓋中通(tong)有(you)冷卻水(shui)。的升(sheng)、降、前、后轉動(dong)均為可調(diao)節。

3、試樣裝在(zai)試樣管中(zhong)固定不動，進出(chu)爐膛(tang)靠移動爐膛(tang)來實現。這樣避免了試樣受到振動，爐膛(tang)裝在(zai)小車上，小車在(zai)基座導(dao)軌上移動。

4、電氣部分：電氣控(kong)制原理見附(fu)圖(tu)，電爐采用電阻爐。爐溫(wen)(wen)測定(ding)采用相應熱電偶及溫(wen)(wen)控(kong)儀。

四、使用與(yu)操作(zuo)

儀器(qi)出廠(chang)時，各(ge)部分已作(zuo)(zuo)好(hao)調整。使用時只(zhi)需要按下列程序操作(zuo)(zuo)：

1、將基座安放水平，調整電阻爐的位置，使爐膛與試樣管相對運動自如，要防止它們相互發生擦、碰現象。調整、移動電阻爐時一定要緩慢，以防損壞爐膛和試樣管。調好后將止動螺釘緊固好，將電阻爐固定在小車上。再調整定位腳在導軌上的位置，使小車靠住定位腳時，電阻爐端面至導支套端面距離為30㎜，然后固緊定位腳。這樣就能保證測試時試樣處于爐膛均溫區之中。

2、導(dao)支套之間須注(zhu)入適量(liang)的(de)機油（用粘(zhan)度(du)盡量(liang)小的(de)潤滑油，以盡可能減少磨(mo)擦(ca)阻力）。注(zhu)入測試(shi)桿(gan)端部兩小孔，使測試(shi)桿(gan)具(ju)有良好的(de)隨動(dong)性。

3、當測試(shi)桿和試(shi)樣接觸后，膨脹值(zhi)顯示(shi)(shi)可(ke)能不指示(shi)(shi)“零"位，此時可(ke)調節(jie)微調旋鈕，使儀表指示(shi)(shi)在“零"位。

4、檢查(cha)各部分(fen)的連線，確(que)認(ren)各儀表(biao)性(xing)能正常。

5、電控箱：

（1）按電氣接線圖接好電源、電爐和電偶等連接線。

（2）升溫控制可仔細閱讀配套AI808P說明書，利用該控溫儀可手動、自動升溫，如要求速度較慢，可將輸出功率限在30左右，可減少程序升溫的超差，如速度跟蹤不上，可適當增大輸出功率。

（3）隨著爐溫的升高，將試樣膨脹變形值，通過電感位移傳感器將其變化數值在儀表上指示，或直接在千分表上指示。量程在出廠前已調好，用戶一般不要調整。

（4）儀器使用完畢，將各開關撥至原位，以免下次開機時造成誤動作而損壞儀器。

6、膨脹系數計(ji)算方法：

試樣升溫達到測試溫度后，根據記錄結果，按下式計算出試樣加熱至t℃時的線膨脹百分率和平均線膨脹系數：

                        ;   △L_t－K_t

線膨脹百分率計算公式：δ=———————×100﹪

                              L

                            △L_t－K_t

平均線膨脹系數計算公式：α=——————

                             L（t－to）

兩公式中：L為試樣室溫時的長度（㎜）；

△L_t為試樣加熱至t℃時測得的線變量值（mm）（儀表示值），   △L_t數值正負表示試樣的膨脹與負膨脹（收縮）；

K_t為測試系統t℃時補償值（mm）；

t為(wei)試樣加熱(re)量溫度（℃）；

t₀為試(shi)樣加(jia)熱(re)前的室溫（℃）。

儀器的補償值K_t需要用戶自己預先測定和計算。求補償值K_t方法是：1000℃以下用石英標樣；1000℃以上用高純剛玉標樣作試樣，進行升溫測試，儀表中數值包含了標樣、試樣管及測試桿的綜合膨脹值。而補償值K_t應只是試樣管及測試桿在相應溫度下的綜合膨脹值，所以應將標樣在相應溫度下的膨脹值，從膨脹量中扣除后，剩下的膨脹量即為儀器在相應溫度下的補償K_t。而標樣的膨脹系數為已知的話，則K_t可用下列公式求出。即已知α_標、L_t標、L_標、t、t₀則：

K_t=△L_t標-α_標×L_標×（t-t₀）

石英標樣的膨脹系數取樣平均值0.55×10^-6/℃；剛玉標樣的膨脹系數可在附錄表中查到。

例如：求1400℃時儀器補償值K₁₄₀₀，用剛玉標樣作試樣進行升溫測試，升溫前量得標樣長度L_標=50.1mm，室溫t₀=20℃升溫至1400℃時,記錄△L_1400標=0.11㎜，在表一中查的1400℃時剛玉標樣的平均線膨脹系數α_標=8.623×10^-6/℃將上述數值代入公式中

K₁₄₀₀=△L_1400標-α_標×L_標（1400－20）

      =0.11-8.623×10^-6× 50.1×（1400－20）=－0.408（㎜）

五、調整與校正

1、膨(peng)脹值數(shu)字顯示(shi)方式(shi)的調整(zheng)與(yu)校正

①零點：膨脹值采用智能數字式儀表進行顯示，應將AI501顯示儀表按其說明調整好所需參數和量程。開啟儀表電源，并接好各線，所顯示不在“0"位，可通過調零旋鈕使其回到零點。

②量程校正：

2、升(sheng)溫(wen)過(guo)程參數調整：

出廠時已對升溫過程各參數進行調整，并已鎖定。用戶若要改變，可以參閱AI518P儀表調校方法說明書。智能儀表相當于一程序給定器，調節參數可任意進行，用戶在使用中可以定期對參數進行標定。

六、試樣規范及(ji)制(zhi)備

1、試樣尺寸

圓柱體Φ（6～10）×50（mm）

方形體（6～10）×（6～10）×50（mm）

2、試樣制備

①型殼材料試樣：用專用模具壓制蠟模，按型殼工藝涂掛試樣，                                                           脫蠟后在350～400℃燒烤保溫一小時，去除殘余模料，隨爐冷卻。試樣如果需要進行焙燒，可免去烘烤。

②陶芯材料試樣：用專用模具壓制陶芯，按陶芯制工藝燒制試樣（300℃保溫2小時，500℃保溫1小時，900℃保溫1小時，最后升溫至1150℃保溫2小時，然后隨爐冷卻。）

③用(yong)戶可根據自己的(de)工藝要求制(zhi)作試樣。

七、安裝、保養

1、儀器應安裝在穩定的基礎上，周圍無震動源，機械主機的工作臺高度應低于800㎜。

2、儀器使用過程中，須用氬氣瓶、冷卻水，因而要考慮裝置的擺放和連接。訂購的測溫在1000℃以下的儀器及專用儀器不需要氬氣保護。

3、試驗完畢后，應及時清潔儀器。

八、產品成套一覽表(biao)