熱(re)膨脹(zhang)儀工作原理

一、概 述

本(ben)儀(yi)器采(cai)用(yong)(yong)計算機(ji)技術，智能(neng)(neng)儀(yi)表(biao)（單(dan)片(pian)機(ji)）技術對(dui)物(wu)理量位(wei)移、溫度進行(xing)實(shi)驗全過程的檢測(ce)(ce)與控制，并可以實(shi)現脫機(ji)運行(xing)，聯機(ji)實(shi)現自(zi)動(dong)測(ce)(ce)試(shi)。運行(xing)于(yu)中(zhong)文(wen)(英文(wen))Windows 10/xp環(huan)境，具(ju)有(you)友好的中(zhong)（英）文(wen)用(yong)(yong)戶操作界面；脫機(ji)狀態由智能(neng)(neng)儀(yi)表(biao)檢測(ce)(ce)，手動(dong)測(ce)(ce)試(shi)。該儀(yi)器主要用(yong)(yong)于(yu)測(ce)(ce)定陶瓷(ci)、金(jin)屬(shu)(shu)、合金(jin)、石墨、耐火(huo)材料(liao)、精(jing)鑄用(yong)(yong)型殼及型芯(xin)材料(liao)以及其它(ta)固體材料(liao)的熱膨脹系數。用(yong)(yong)于(yu)金(jin)屬(shu)(shu)材料(liao)可測(ce)(ce)試(shi)材料(liao)的相變曲線。具(ju)有(you)全自(zi)動(dong)、易(yi)于(yu)測(ce)(ce)試(shi)、易(yi)操作、實(shi)驗數據(ju)分析(xi)、數據(ju)打印輸出、實(shi)驗數據(ju)存檔、數據(ju)庫豐富、易(yi)修改檢索等特點(dian)；為(wei)工(gong)廠(chang)、科研院所檢測(ce)(ce)材料(liao)制品的物(wu)理性(xing)能(neng)(neng)和(he)科研教學提供了現代(dai)化的測(ce)(ce)試(shi)手段。

二、主要技(ji)術(shu)參(can)數

1、爐溫(wen)范圍：室溫(wen)—1000℃。

2、升溫(wen)速度，1～5℃/min可調，實驗過程控(kong)制參數，含PID參數以及通迅方(fang)式。

⑴由(you)智能儀(yi)表(biao)PU70實現(xian)全過程(cheng)任意需要(yao)調節(jie)、設置(zhi)、鎖定。操作見PU70說明書。

⑵由上位機(ji)（計(ji)算機(ji)）實(shi)現界面(mian)調試任(ren)意需要(yao)位置（在線(xian)方式），并可實(shi)現在線(xian)修改。

3、電源電壓(ya)：220V±10﹪，50HZ

4、爐子(zi)最(zui)大(da)功(gong)耗≤2KW；

5、膨脹值(zhi)測量范圍與誤(wu)差：±2500μm±0.1%

6、控溫精度(du)：±1℃ 溫度(du)記(ji)錄值誤差(cha)≤±0.5﹪

7、測量膨脹值分辨率：1μm

8、樣品直徑：6-10 mm；樣品長(chang)度：最大 25-50 mm；

9、樣(yang)品(pin)狀態：固體，

10、計算機自動計算膨脹系(xi)數；

11、操作環境：WINDOWS（10/7/xp）

三、儀器的組成及原理

1、系統組(zu)成：加(jia)載(zai)傳感(gan)器裝置(zhi)、爐膛、小車、基座、控制系統（智(zhi)能儀表+計算機）五部份組(zu)成。 

2、組成(cheng)原理圖：

3、原理介(jie)紹：

電爐升溫(wen)后爐膛(tang)內的(de)(de)試樣發生膨(peng)脹，頂在(zai)試樣端部的(de)(de)測(ce)試桿產(chan)生與之等量的(de)(de)膨(peng)脹量（如果(guo)(guo)不計(ji)(ji)系統(tong)的(de)(de)熱變形(xing)量），這一膨(peng)脹量由電感位移計(ji)(ji)精確測(ce)量出(chu)來(lai)，由儀表顯示并(bing)送計(ji)(ji)算(suan)機處(chu)理(li)，計(ji)(ji)算(suan)機數(shu)據處(chu)理(li)后顯示δ和(he)α值(zhi)是通過(guo)自動(dong)系統(tong)補償(chang)計(ji)(ji)算(suan)結(jie)果(guo)(guo)，也可通過(guo)智能儀表顯示的(de)(de)位移絕對(dui)值(zhi)，人工記錄(lu)，并(bing)按原理(li)公式計(ji)(ji)算(suan)。

⑴ 加載傳感裝置中的(de)(de)(de)測試(shi)(shi)桿(gan)，一(yi)端頂(ding)(ding)著試(shi)(shi)樣一(yi)端連(lian)著位(wei)(wei)移傳感器(qi)的(de)(de)(de)鐵芯。試(shi)(shi)樣的(de)(de)(de)另一(yi)端頂(ding)(ding)在固定的(de)(de)(de)試(shi)(shi)樣管壁上。因而試(shi)(shi)樣在此端的(de)(de)(de)自由度被限(xian)制了，所以試(shi)(shi)樣的(de)(de)(de)膨脹將(jiang)引起位(wei)(wei)移傳感器(qi)的(de)(de)(de)鐵芯相應的(de)(de)(de)位(wei)(wei)移。

⑵ 1000℃以下爐(lu)膛采用特種電阻絲(si)發熱(re)。

⑶ 試樣裝在試樣管中固定不動(dong)，爐膛裝在小(xiao)車上(shang)，小(xiao)車可在基座導(dao)軌(gui)上(shang)移動(dong),移動爐(lu)膛(tang)進(jin)行試(shi)驗，這(zhe)樣避免了(le)試(shi)樣受到(dao)振動。

⑷ 電氣(qi)部分(fen)：

a.參照PU70儀表操作(zuo)手冊，實驗參數可由用戶調整（出廠時已調好(hao)）。

b．計算機(ji)(ji)部分，遵從計算機(ji)(ji)操(cao)作原理(li)，因系統工作在(zai)Windows簡體(ti)(ti)中文環境，用戶(hu)計算機的軟(ruan)件環境應能支(zhi)持Windows32位軟件。在運行用戶測試(shi)程序之前(qian)，須安(an)裝測試(shi)軟件。安(an)裝方法參(can)照Windows應用軟件安(an)裝方法及軟件操作。注(zhu)意事項(xiang)要求，接口連接轉(zhuan)換頭接計算機COM口。打印(yin)機(ji)支持并(bing)行口/串口，在Windows操作系統下安裝打(da)(da)印(yin)機。用戶需打(da)(da)印(yin)時將自(zi)動啟動數據(ju)打(da)(da)印(yin)記(ji)錄。

C．系(xi)統的補(bu)償，可以定(ding)期由(you)用(yong)戶(hu)標樣(yang)進行(xing)校準。其數(shu)據處理通過計算機完成。由(you)用(yong)戶(hu)輸入標樣(yang)的α值，該項儀器出廠前已校準。并提供標樣(yang)在(zai)不同(tong)溫度下的α值供用(yong)戶(hu)參考。