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熱膨脹系數(shù)的測定
一、脹的測試的總體方案設(shè)計(jì)
1、試系統(tǒng)通過將被測材料放在加熱爐體內(nèi)，隨著溫度升高，材料受熱膨脹后膨脹量通過頂桿將膨脹量傳遞到位移傳感器上，位移傳感器器所測得的位移量就是材料熱膨脹變化的位移量。隨著爐體溫度的升高，系統(tǒng)將溫度信號和變化的位移信號通過數(shù)據(jù)采集和處理分別實(shí)時地傳到PC機(jī)中，通過熱膨脹公式計(jì)算獲得材料的熱膨脹系數(shù)，這就是測量熱膨脹的基本原理。
二、試的總體結(jié)構(gòu)框圖
如圖l所示。首先通過位移和溫度傳感器作為信號的輸人，信號通過調(diào)理模塊進(jìn)行放大、濾波，經(jīng)過數(shù)據(jù)采集后傳送到PC中，來獲得當(dāng)前的溫度信號與位移信號。利用PID控制算法對電加熱爐溫度進(jìn)行的控制，使得溫度線性上升，隨著這個線性的溫度變化，可以同時通過測量材料的膨脹量來獲得熱膨脹曲線，最終可以通過膨脹曲線和測試的數(shù)據(jù)獲得在任意溫度段內(nèi)的膨脹系數(shù)。
系統(tǒng)結(jié)構(gòu)框圖
從以上所看，要準(zhǔn)確地測定材料的膨脹系數(shù)，爐體的控溫與傳感器是相當(dāng)關(guān)鍵的所在，是測量的基礎(chǔ)。現(xiàn)我公司改用多晶莫萊石纖維做加熱爐體，爐體本身不吸熱、不傳熱，不象以前的爐子，升到1600度要幾個小時，現(xiàn)40分鐘就可以升到1600度，這樣不僅節(jié)能而且節(jié)約時間，且通過程序表控溫，升溫快慢可以調(diào)節(jié)，溫度傳感器控制精度可以達(dá)到1度。位移傳感器選用可以達(dá)到微米級以下的產(chǎn)品，大大的提高了膨脹系數(shù)的準(zhǔn)確度。（然如用進(jìn)口傳感器更好，但國內(nèi)的傳感器也較好的了）且整個測試過程由計(jì)算機(jī)自動完成，減少了人的干預(yù)，提高了測量的精確度。如客戶經(jīng)濟(jì)條件有限，可不用帶計(jì)算機(jī)的，但測量位移量是用千分尺測量，數(shù)據(jù)精度可到微米，只是要人工計(jì)算，數(shù)據(jù)的精度可能受到一定的影響，但對一般的測量是很好了。
三、 熱膨脹儀測試的基本配置：加熱爐，測溫?zé)犭娕?，溫度控制器，位移傳感器，頂桿，小推車，計(jì)算機(jī)，測試軟件。
膨脹系數(shù)是反映材料物理特性的一個重要指標(biāo)，現(xiàn)越來越受到人們的重視。我公司順應(yīng)時代的發(fā)展，生產(chǎn)生活的需要，研究開發(fā)出了各種型號的膨脹儀，歡迎各位朋友共同研討，提出寶貴的意見，促進(jìn)我國的科研發(fā)展。
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