[实用新型]一种基于激光干涉的玻璃线膨胀系数测量系统

说明书

本实用新型公开了一种基于激光干涉的玻璃线膨胀系数测量系统，包括发射模块、激光扩束器、全透玻璃片、温度传感器、恒温加热台、接收模块、测量结果显示器、真空仓、支撑架；发射模块、激光扩束器、全透玻璃片在支撑架上从上往下竖直排放；恒温加热台在全透玻璃片正下方；温度传感器在恒温加热台上，与测量结果显示器连接；接收模块位于全透玻璃片斜上方，与测量结果显示器连接；发射模块、激光扩束器、全透玻璃片、恒温加热台、接收模块、支撑架都在真空仓中；本实用新型通过恒温加热台实时改变待测玻璃片温度，采用等厚干涉，同时使用真空仓对测量环境实现真空，减少外部因素影响，实现待测玻璃片线膨胀系数测量，结构简单，操作方便。

技术领域

本实用新型涉及物理工业技术研究领域，特别涉及一种基于激光干涉的玻璃线膨胀系数测量系统及方法。

背景技术

玻璃线膨胀系数是玻璃的基本物理性质之一，准确测量玻璃的线膨胀系数，对于基础科学研究、技术创新、工程应用都具有重要的意义。人们对玻璃的线膨胀系数特性的要求越来越高，这就需要精确地测定玻璃材料的线膨胀系数。

通常测定材料热膨胀系数有很多装置或方法，例如：激光干涉膨胀仪、顶杆膨胀仪、衍射膨胀仪装置、显微膨胀装置和瞬态法等。广泛应用的膨胀系数测量装置可能出现下列问题：(1)须接触大面积的待测材料，造成材料微小的机械特性的改变，(2)测量过程有人工读数环节增大了误差，(3)测量的自动化程度不高，不能实时测量等。

实用新型内容

本实用新型的主要目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于激光干涉的玻璃线膨胀系数测量系统。

本实用新型的主要目的通过以下的技术方案实现：

一种基于激光干涉的玻璃线膨胀系数测量系统，其特征在于，包括发射模块、激光扩束器、全透玻璃片、温度传感器、恒温加热台、接收模块、测量结果显示器、真空仓、支撑架；

所述发射模块、激光扩束器、全透玻璃片都在支撑架上，且从上往下竖直排放；所述恒温加热台在全透玻璃片正下方；所述温度传感器在恒温加热台上，同时与测量结果显示器连接；所述接收模块位于全透玻璃片斜上方；接收模块与测量结果显示器连接；发射模块、激光扩束器、全透玻璃片、恒温加热台、接收模块、支撑架都在真空仓中；

所述发射模块包含蓝牙模块、单片机最小系统模块、红光激光发射器；其中蓝牙模块用于接收和发送指令，单片机最小系统模块用于实现对红光激光发射器的启动和关闭控制，红光激光发射器用于发射激光；

所述激光扩束器用于扩束发射的激光；

所述全透玻璃片位于待测玻璃片上方，与待测玻璃片形成等厚干涉，并将激光发射到接收模块；

所述温度传感器用于测量待测玻璃片的温度及温度变化；

所述接收模块包含干涉图样接收板、光电二极管；所述干涉图样将接收板用于接收等厚干涉形成的干涉条纹图样；所述光电二极管用于识别待测玻璃片加热过程中干涉条纹的移动数目，即光电二极管将干涉条纹移动产生的亮度变化转化为电信号，并将电信号传送至玻璃温度测量显示器；

所述测量结果显示器包含主控芯片和数码管，所述主控芯片用于记录干涉条纹移动数目和待测玻璃片实时温度；所述数码管与主控芯片连接，用于实时显示待测玻璃片的实时温度。

优选的，蓝牙模块为HC-06模块；

优选的，红光激光发射器为5V铜材半导体激光管；

优选的，单片机最小系统模块为STC89C52单片机最小系统；

优选的，温度传感器为DS18B20温度传感器；

优选的，干涉图样接收板为白色不透明硬纸板；

优选的，主控芯片为STM32F103RCT6单片机；