[发明专利]测量线膨胀系数用高温炉、应用其的测量装置和方法

说明书

本发明提供一种测量线膨胀系数的高温炉，包括基座(10)、炉体(20)和支撑架(30)，所述炉体(20)和支撑架(30)均固定设置在所述基座(10)上，所述炉体(20)的底部开设有通孔(21)，所述支撑架(30)的上端穿过所述通孔(21)伸入在炉体(20)内，在支撑架(30)上端设有承载部(31)，支撑架(30)的下端固定设置在所述基座(10)上；所述承载部(21)用于承载待测试样。本发明将支撑架设置于炉体外，避免了炉衬的膨胀传递给待测试样而使待测试样发生偏移。

技术领域

本发明属于实验测量领域，尤其涉及测量线膨胀系数用高温炉、应用其的测量装置和方法。

背景技术

在材料线膨胀系数测量过程中，微小的变化往往能引起较大的测量误差，所以测量装置总需要尽量减少误差因素的引入。现有的测量装置，样品支撑架直接放置在高温炉的炉衬上，而高温炉炉衬往往用耐火砖制成，在高温下会发生膨胀，而该膨胀变化通过样品支撑架传递给待测试样则表现为待测试样发生偏移，同时由于耐火砖本身的不均质性，由耐火砖膨胀引起的偏移变化量也存在不确定性，总之由于高温炉炉衬的膨胀引入了测量偏差。

发明内容

为了解决上述技术问题，本发明提供了测量线膨胀系数用高温炉及应用其的线膨胀测量装置。

本发明采用的技术方案如下：

一种测量线膨胀系数用高温炉，包括基座(10)、炉体(20)和支撑架(30)，其特征在于，所述炉体(20)和支撑架(30)均固定设置在所述基座(10)上，所述炉体(20)的底部开设有通孔(21)，所述支撑架(30)的上端穿过所述通孔(21)伸入在炉体(20)内，在支撑架(30)上端设有承载部(31)，支撑架(30)的下端固定设置在所述基座(10)上；所述承载部(21)用于承载待测试样。

进一步，所述通孔(21)的数量为2个以上，所述支撑架(30)由2个以上支撑杆组成，每个支撑杆的上端均一对一穿过所述通孔伸入在炉体内，支撑杆的上端设有水平的承载杆，所述承载杆构成所述承载部(31)。

一种应用所述高温炉的线膨胀系数测量装置，包括激光位移传感器(40)，其特征在于，所述高温炉的炉体(20)相对的两侧侧壁上开设有测量窗口(22)，测量窗口(22)上设有耐高温玻璃，所述激光位移传感器(40)设置在高温炉两侧并正对所述测量窗口(22)；所述高温炉用于为待测试样加热并记录其温度数值，激光位移传感器(40)用于测量其到待测试样端部的距离数值。

进一步，还包括主控计算机(50)，所述主控计算机(50)分别与所述高温炉、所述激光位移传感器(40)线路连接；主控计算机(50)采集由所述高温炉传送的温度数值和所述激光位移传感器(40)传送的距离数值。

一种所述线膨胀系数测量装置的使用方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1)：在室温T₀下，测量待测试样的长度并记作l₀；

步骤2)：在室温T₀下，将待测试样放入高温炉的承载部(21)上，启动激光位移传感器(40)，测得两侧的激光位移传感器(40)距待测试样(A)两端的距离分别为S1₀、S2₀；启动高温炉，设定最高温度为T_max，设定高温炉升温速率为ΔT/min，开始升温；

步骤3)：采集温度数值为T_t1时，高温炉两侧的激光位移传感器(40)距待测试样两端的距离分别为S1_t1、S2_t1，得到T_t1温度下的热膨胀系数：

从而得到一组标定值依此方法，高温炉继续升温，采集待测试样的n-1组标定值T_tn≤T_max；