[发明专利]一种金属线膨胀系数的测量装置

说明书

一种金属线膨胀系数的测量装置，包括计算机、PASCO科学工作站、导轨底盘、对称设置在所述导轨底盘上的第一固定支架和第二固定支架，所述第一固定支架上设置有LVDT位移传感器，所述第二固定支架上设置有金属加热器，所述金属加热器内置待加热金属杆所述金属加热器外侧套设有温度传感器，所述LVDT位移传感器与所述金属加热器位于同一水平线上，所述位移传感器与所述金属加热器均与所述PASCO科学工作站相连，所述PASCO工作站与所述计算机相连，其中，所述计算机包括PASCO Capstone软件。

技术领域

本发明涉及测量仪器领域，具体涉及一种金属线膨胀系数的测量装置。

背景技术

在相同条件下，不同材料线膨胀的程度各不相同，我们用线膨胀系数来表示材料的这种性质和差别。测定材料的线膨胀系数，实际上归结为测量在某一温度范围内材料的微小伸长量。实验表明，在一定温度范围内，原长度为L的固体受热后，其相对伸长量ΔL/L正比与温度的变化量，即：

αΔT＝ΔL/L (1)

式中，α称为固体的线膨胀系数。不同材料具有不同的线膨胀系数，一般情况下，在温度变化不大的范围内，对于一种确定的固体材料，可认为线膨胀系数是一个具有确定值的常数。

对于杆状或棒状的固体材料由式(1)可知，在温度变化ΔT时，测出材料长度变化的增量ΔL，则该材料在温度变化区域内的线膨胀系数为

α＝(ΔL/ΔT)*K(2)

其中k＝1/L为常数。

由公式(2)知，线膨胀系数α的测量，其实是对金属丝加热测得金属杆的伸长量ΔL和温度的变化量ΔT的比值。

因此，金属线膨胀系数难以测量，进而本发明提供一种测得金属线膨胀系数的测量装置。

发明内容

针对上述现有技术的现状，本发明所要解决的技术问题在于提供一种金属线膨胀系数的测量装置。

本发明解决上述技术问题所采用的技术方案为：

一种金属线膨胀系数的测量装置，包括计算机、PASCO科学工作站、导轨底盘、对称设置在所述导轨底盘上的第一固定支架和第二固定支架，所述第一固定支架上设置有LVDT位移传感器，所述第二固定支架上设置有金属加热器，所述金属加热器外侧套设有温度传感器，所述LVDT位移传感器与所述金属加热器位于同一水平线上，所述位移传感器与所述金属加热器均与所述PASCO科学工作站相连，所述PASCO科学工作站与所述计算机相连，其中，所述计算机包括PASCO Capstone软件。

在一个实施方式中，所述LVDT位移传感器包括探头、LVDT位移传感器外壳、橡胶套，其中，所述探头设置在所述LVDT位移传感器外壳一端，所述橡胶套套设在所述探头的一端。

在一个实施方式中，所述金属加热器内置待加热金属杆。

在一个实施方式中，所述第一固定支架上设置有固定所述LVDT位移传感器的传感器固定旋钮。

在一个实施方式中，所述第二固定支架上设置有固定所述金属加热器的加热器固定旋钮。

在一个实施方式中，所述第一固定支架和所述第二固定支架上均设置有将所述第一固定支架和所述第二固定支架固定在所述导轨底盘上的支架固定旋钮。

在一个实施方式中，所述金属加热器的一端设置有金属杆固定旋钮。

与现有技术相比，本发明的有益效果是:

1、传统实验测量金属线膨胀系数是用转动传感器，转动传感器检测精度不高，还要进行二次计算才能测得金属杆的伸长量，本发明采用LVDT位移传感器精度高，误差小，直接得到金属杆伸长量，同时利用金属加热器对金属杆加热，相对传统水蒸气加热，温度可控性更高，操作更加简便。