[发明专利]物体长度微小变化精细测量装置

说明书

技术领域

本发明涉及一种物体长度微小伸缩量测量装置，尤其指一种物体长度微小变化精细测量装置。

背景技术

物体受热或其他原因要发生微小的膨胀或收缩，使得物体长度发生微小变化。物体长度微小变化测量装置现有技术中常见的有游标卡尺和千分尺（或称螺旋测微计），这两种测量装置精度较低，使用也不方便。使用方便并且精度高的有物体线膨胀系数测量仪，它可对物体的热胀伸长量做出灵敏度较高的定量测量。2011年9月北京航空航天大学出版社出版的《大学基础物理实验》（书号为ISBN978-7-5124-0474-8,）一书的146-149页就公开了一种现有技术的金属线膨胀系数实验仪，其结构主是从铜套管外面用电热件加热铜套管，使得铜套管内部温度升高，铜套管内有防止被测金属杆（或称被测材料）弯曲的导向块，被测金属杆就穿过导向块置于铜套管内，且温度随着铜套管内的气温同步上升，被测金属杆就伸长，而铜套管一端顶在顶尖上不能动了，其另一端伸长量通过顶杆传递给机械千分表而读出。但是，这种测量仪器还是基于千分尺的，其测量灵敏度和精度与千分尺相同，检测灵敏度和检测精度也比较低。

发明内容

本发明的目的是提供一种测量灵敏度和测量精度很高的物体长度微小变化精细测量装置，它具有使用方便，检测灵敏度远超过现有技术中的线胀系数测量仪的特性。

为了实现上述目的，本发明把装置的基础底座，也即第一底板1与第二底板19相互紧固。对待测物4起定位作用的竖向支架板2固定在第一底板1的外端头部，竖向支架板2带有竖向定位螺杆3。套筒支架板15的下端固定在第一底板1上。套筒支架板15的上端安装有顶针套筒8，顶针9穿过顶针套筒8。顶针9的直径稍小于顶针套筒8的孔径，可使得顶针9在顶针套筒8内自由轴向活动但横向被限位。反射镜11固定在转轴10上。转轴10的下端插入第一底板1上的小孔，转轴10的直径比第一底板1上的小孔稍大，可使得转轴10在第一底板1上的小孔内自由转动但是不能横向平动。压簧12的两端分别与反射镜11和压簧架13固定。激光器14、第一狭缝位置调节器20、第二狭缝位置调节器21都安装在第二底板19上。第一狭缝16、第二狭缝17分别安装在第一狭缝位置调节器20和第二狭缝位置调节器21上，光强检测器18安装在第二狭缝位置调节器21上。

在第一底板1的侧面还固定有横向支架板7，横向支架板7带有横向定位螺杆5，横向支架板7 还带有定位压簧6。待测物4置于竖向定位螺杆3和顶针9之间，两侧还有横向定位螺杆5及定位压簧6的夹持。

由于本发明把带测物4由于温度等原因引起的长度的变化，变成反射镜11转角的变化，而激光器14发出的激光束打在反射镜11上的反射激光束转角成两倍的变化，这就把检测灵敏度提高了一倍；反射激光束进入第一狭缝16而发生的衍射，又把这种变化放大；另外，第二狭缝17对衍射光的条纹的精细选择性射入，又进一步提高了测量灵敏度和精度，这三种因素累积的结果，就产生了机械位移的光放大效应。由于本发明的机械测量是基于千分尺的，再加上本发明独特的光放大，就可使得物体长度微小变化的测量灵敏度和精度比仅仅基于千分尺的物体线膨胀系数测量仪有显著提高。

附图说明

图1是本发明的结构原理俯视示意图。

具体实施方式