[发明专利]一种热膨胀实验仪

说明书

一、技术领域

本发明涉及一种实验设备，特别是涉及一种热膨胀实验仪。

二、背景技术

现有的金属线热膨胀系数测定仪利用蒸汽加热、光杠杆等方法，将金属管的微小伸长量放大，通过置于远处的望远镜观察平面镜中标尺虚像的移动，来确定金属的膨胀系数。使用这种方法测量固体的线热膨胀系数要观察到平面镜中标尺的像，实验者要在望远镜和线热膨胀系数测定仪之间来回跑动调节，耗时较长并且测量结果不准确，同时由于加热方式的选定以及温度检测的不精确等问题的存在，也进一步的降低了实验结果的准确度。现在市面上能够快速针对实验体进行加热，并且实时控制温度，降低温度检测的误差，从而提高实验精准度，同时避免使用传统的光杠杆法进行测量，减轻实验的劳动强度，降低耗时，省时省力，并且有效提高实验精度的实验设备还没有被发现，有待开发。

三、发明内容

为了克服现有实验设备的不足之处，本发明提供了一种热膨胀实验仪。

本发明的技术方案是这样实现的。

本方案的一种热膨胀实验仪，包括仪器主体，所述仪器主体顶面设置有激光器和与激光器配合使用的迈克尔逊干涉仪，位于所述迈克尔逊干涉仪底部的仪器主体内部设置有实验舱，该实验舱内设置有陶瓷层，该陶瓷层与实验舱内壁之间设置有加热层；所述迈克尔逊干涉仪底部与所述实验舱顶部连通；所述实验舱底部设置有实验台，该实验台上设置有待测金属，该待测金属顶部设置有与迈克尔逊干涉仪配合使用的活动反光镜；所述实验台上设置有温度感应器；所述仪器主体上设置有控制面板，该控制面板与激光器、迈克尔逊干涉仪、加热层及温度感应器电连接。

所述所述激光器为氦氖激光器。

所述加热层为红外加热层。

本发明的有益之处在于：该设备结构简单，使用简便，能够快速针对实验体进行加热，并且实时控制温度，降低温度检测的误差，从而提高实验精准度，同时避免使用传统的光杠杆法进行测量，减轻实验的劳动强度，降低耗时，省时省力，并且有效提高实验精度。

四、附图说明

图1为本发明的组织结构示意图。

五、具体实施方式

下面结合附图对本发明的具体实施方式做出简要说明。

如图所示的一种热膨胀实验仪，包括仪器主体1，所述仪器主体1顶面设置有激光器2和与激光器2配合使用的迈克尔逊干涉仪3，位于所述迈克尔逊干涉仪3底部的仪器主体1内部设置有实验舱4，该实验舱4内设置有陶瓷层5，该陶瓷层5与实验舱4内壁之间设置有加热层6；所述迈克尔逊干涉仪3底部与所述实验舱4顶部连通；所述实验舱4底部设置有实验台7，该实验台7上设置有待测金属8，该待测金属8顶部设置有与迈克尔逊干涉仪3配合使用的活动反光镜9；所述实验台7上设置有温度感应器10；所述仪器主体1上设置有控制面板11，该控制面板11与激光器2、迈克尔逊干涉仪3、加热层6及温度感应器10电连接。

所述所述激光器2为氦氖激光器。

所述加热层6为红外加热层。

本实例的工作过程：在使用该发明时，选定待测金属8的具体种类，通过控制面板11开启激光器2，由于激光器2选用氦氖激光器，其制造方便、较便宜、可靠，降低试验成本，激光器2发出的光射进迈克尔逊干涉仪3内，然后将待测金属8放置在实验舱4内的实验台7上，然后将活动反光镜9放置在待测金属8顶面使活动反光镜9能将迈克尔逊干涉仪3传递过来的光反射回去，使迈克尔逊干涉仪3上的观察板上可以显示出来光的干涉，然后通过控制面板11开启加热层6并调节温度，由于加热层6为红外加热层，加热更加快速稳定， 加热也更加均匀，能够快速针对实验体进行加热，而红外加热层所发出的红外光线，会被陶瓷层5所遮挡，并且由于陶瓷层5良好的导热性，不会降低加热速度，同时由于温度感应器10的存在，能够实时将温度数据传递到控制面板11上显示，实时控制温度，降低温度检测的误差，从而提高实验精准度；此时，待测金属8会受热开始膨胀，其膨胀会将活动反光镜9顶起，使活动反光镜9开始向着迈克尔逊干涉仪3靠近，这会造成迈克尔逊干涉仪3的观察板上显示出的干涉会有环数的变化，通过公式可以计算出来活动反光镜9的移动距离，即可计算出待测金属8的线热膨胀系数，避免使用传统的光杠杆法进行测量，减轻实验的劳动强度，降低耗时，省时省力，并且有效提高实验精度。

以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。