一種教學(xué)用測(cè)定金屬熱膨脹系數(shù)的實(shí)驗(yàn)儀的制作方法
【專(zhuān)利摘要】本實(shí)用新型涉及一種教學(xué)用測(cè)定金屬熱膨脹系數(shù)的實(shí)驗(yàn)儀，包括一長(zhǎng)方體機(jī)匣，機(jī)匣的一端連接有一限位塊，所述限位塊質(zhì)量大于等于200g，機(jī)匣的另一端下部設(shè)有至少一個(gè)滾輪，同時(shí)機(jī)匣內(nèi)下方設(shè)有一根加熱管，加熱管上方設(shè)有一材質(zhì)為鋁或鋁合金的導(dǎo)熱槽，所述導(dǎo)熱槽下方開(kāi)有一條大凹槽，加熱管通過(guò)大凹槽與導(dǎo)熱槽相互卡合；導(dǎo)熱槽上方開(kāi)有一條小凹槽，所述小凹槽靠近限位塊的一端設(shè)有定位銷(xiāo)。本實(shí)驗(yàn)裝置使用簡(jiǎn)單方便，測(cè)定結(jié)果更為精確。
【專(zhuān)利說(shuō)明】一種教學(xué)用測(cè)定金屬熱膨脹系數(shù)的實(shí)驗(yàn)儀
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本實(shí)用新型涉及一種實(shí)驗(yàn)儀器，具體為一種教學(xué)中用于測(cè)定金屬熱膨脹系數(shù)的實(shí)驗(yàn)儀。
【背景技術(shù)】
[0002]目前物理實(shí)驗(yàn)教學(xué)中，通常采用測(cè)定金屬受熱膨脹時(shí)的線(xiàn)脹系數(shù)來(lái)研究物質(zhì)熱膨脹的規(guī)則。早期實(shí)驗(yàn)經(jīng)常通過(guò)水蒸氣加熱金屬試樣，由于存在諸多不便，現(xiàn)已基本放棄不用。目前多采用的測(cè)定方式為將試樣置于儀器加熱管內(nèi)并通入熱水加熱，金屬試樣受熱后產(chǎn)生微小長(zhǎng)度變化，然后采用千分表或光杠桿進(jìn)行測(cè)量；此方法的其缺點(diǎn)是熱水溫度不能超過(guò)100度，加熱幅度不大，因此使得試樣受熱后的熱膨脹長(zhǎng)度較小，影響測(cè)量精度的提高。此外這類(lèi)實(shí)驗(yàn)儀器購(gòu)置一段時(shí)間后，水的出入口處和試樣穿出加熱管處都容易漏水，且由于加熱管長(zhǎng)度限制，試樣的長(zhǎng)度選取范圍一般較小，且試樣種類(lèi)通常只能是單一種類(lèi)。而且平臥結(jié)構(gòu)的儀器其外殼和試樣支架等部件在加熱時(shí)溫度也會(huì)有所上升，引起長(zhǎng)度的雙向膨脹，其中與試樣膨脹相反方向的膨脹，會(huì)抵消試樣的一些膨脹，造成測(cè)定結(jié)果產(chǎn)生一定的誤差。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0003]針對(duì)上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種使用更為方便、測(cè)定金屬熱膨脹系數(shù)結(jié)果更加精確的實(shí)驗(yàn)儀器。
[0004]為解決上述問(wèn)題，本實(shí)用新型提供了一種教學(xué)用測(cè)定金屬熱膨脹系數(shù)的實(shí)驗(yàn)儀，包括一長(zhǎng)方體機(jī)匣，機(jī)匣的一端連接有一限位塊，所述限位塊質(zhì)量大于等于200g，機(jī)匣的另一端下部設(shè)有至少一個(gè)滾輪，同時(shí)機(jī)匣內(nèi)下方設(shè)有一根加熱管，加熱管上方設(shè)有一材質(zhì)為鋁或鋁合金的導(dǎo)熱槽，所述導(dǎo)熱槽下方開(kāi)有一條大凹槽，加熱管通過(guò)大凹槽與導(dǎo)熱槽相互卡合；導(dǎo)熱槽上方開(kāi)有一條小凹槽，所述小凹槽靠近限位塊的一端設(shè)有定位銷(xiāo)。
[0005]進(jìn)一步，所述限位塊的下方還粘有高摩擦系數(shù)的薄層物料。
[0006]本實(shí)用新型的有益效果在于:本實(shí)用新型針對(duì)現(xiàn)用儀器存在的上述缺陷和不足，以電加熱管加熱，將熱量傳至一個(gè)用鋁或鋁合金制成的導(dǎo)熱槽上，利用鋁的高導(dǎo)熱性和大比熱容，使導(dǎo)熱槽的溫度均勻和穩(wěn)定。在導(dǎo)熱槽上部開(kāi)設(shè)有一條小凹槽，小凹槽內(nèi)可以緊貼排列的方式，嵌入數(shù)種不同材質(zhì)細(xì)長(zhǎng)試樣。其優(yōu)點(diǎn)如下:1、試樣的長(zhǎng)度可以取較大值，達(dá)到現(xiàn)用儀器試樣的1.5-2倍；2、試樣緊貼導(dǎo)熱槽，測(cè)定時(shí)可認(rèn)為導(dǎo)熱槽的溫度即為試樣的溫度，便于測(cè)定；3、試樣加熱可達(dá)150°C，升溫幅度約為現(xiàn)用儀器的2倍，可較為精確的測(cè)定出金屬熱膨脹系數(shù)。4、本裝置在機(jī)匣的一端連接有一限位塊，限位塊直接置于實(shí)驗(yàn)臺(tái)上，增加試樣固定端機(jī)匣底板的摩擦系數(shù)，機(jī)匣的另一端設(shè)有摩擦阻力較小的滾輪。當(dāng)機(jī)匣受熱膨脹時(shí)，因一端阻尼很大，一端阻尼很小，機(jī)匣自然向阻尼小的一端膨脹，減少雙向膨脹帶來(lái)的實(shí)驗(yàn)誤差，從而提聞了測(cè)量精度?！緦?zhuān)利附圖】
【附圖說(shuō)明】
[0007]下面結(jié)合附圖就本實(shí)用新型的【具體實(shí)施方式】作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明，其中:
[0008]圖1是本實(shí)用新型的內(nèi)部結(jié)構(gòu)示意圖；
[0009]圖2是本實(shí)用新型的外部結(jié)構(gòu)示意圖。
【具體實(shí)施方式】
[0010]參照?qǐng)D1所示的一種教學(xué)用測(cè)定金屬熱膨脹系數(shù)的實(shí)驗(yàn)儀，包括一長(zhǎng)方體機(jī)匣5，機(jī)匣5的一端連接有一限位塊8，所述限位塊8質(zhì)量為200g，限位塊8下方粘有高摩擦系數(shù)的薄層物料，機(jī)匣5的另一端下部設(shè)有一個(gè)滾輪9，機(jī)匣5內(nèi)下方設(shè)有一根加熱管1，加熱管I上方設(shè)有一材質(zhì)為鋁或鋁合金的導(dǎo)熱槽2，導(dǎo)熱槽2下方開(kāi)有一條大凹槽6，加熱管I通過(guò)大凹槽6與導(dǎo)熱槽2相互卡合；導(dǎo)熱槽2的上方開(kāi)有一條小凹槽7，小凹槽7內(nèi)可以緊貼排列的方式，嵌入數(shù)種不同材質(zhì)細(xì)長(zhǎng)試樣3，小凹槽7的一端設(shè)有定位銷(xiāo)4，通過(guò)此定位銷(xiāo)4將試樣3的一端固定在導(dǎo)熱槽2上，試樣3的另一端可隨溫度升高自由膨脹。
[0011]測(cè)定時(shí)，因?qū)岵?與試樣3緊密貼合，即可認(rèn)為導(dǎo)熱槽2的溫度與試樣3的溫度相同，采用溫度傳感器測(cè)定導(dǎo)熱槽2的溫度，并通過(guò)讀數(shù)顯微鏡測(cè)定試樣3在相應(yīng)溫度的熱膨脹長(zhǎng)度；同時(shí)可在試樣3上不同長(zhǎng)度的部位，用凹口或顏色作為長(zhǎng)度標(biāo)記，即可測(cè)出試樣3在不同溫度時(shí)的熱膨脹長(zhǎng)度變化，進(jìn)而推算出試樣3的熱膨脹系數(shù)。
[0012]以上所述，僅為本實(shí)用新型較佳【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術(shù)領(lǐng)域】的技術(shù)人員在本實(shí)用新型披露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此本實(shí)用新型保護(hù)范圍以權(quán)利要求書(shū)的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【權(quán)利要求】
1.一種教學(xué)用測(cè)定金屬熱膨脹系數(shù)的實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于:包括一長(zhǎng)方體機(jī)匣，機(jī)匣的一端連接有一限位塊，所述限位塊質(zhì)量大于等于200g，機(jī)匣的另一端下部設(shè)有至少一個(gè)滾輪，同時(shí)機(jī)匣內(nèi)下方設(shè)有一根加熱管，加熱管上方設(shè)有一材質(zhì)為鋁或鋁合金的導(dǎo)熱槽，所述導(dǎo)熱槽下方開(kāi)有一條大凹槽，加熱管通過(guò)大凹槽與導(dǎo)熱槽相互卡合；導(dǎo)熱槽上方開(kāi)有一條小凹槽，所述小凹槽靠近限位塊的一端設(shè)有定位銷(xiāo)。
2.如權(quán)利要求1所述的一種教學(xué)用測(cè)定金屬熱膨脹系數(shù)的實(shí)驗(yàn)儀，其特征在于所述限位塊下方粘有高摩擦系數(shù)的薄層物料。
【文檔編號(hào)】G01N25/16GK203824947SQ201420223610
【公開(kāi)日】2014年9月10日 申請(qǐng)日期:2014年5月5日 優(yōu)先權(quán)日:2014年5月5日
【發(fā)明者】趙敏, 強(qiáng)曉明, 張良, 吳曉曉, 薛春燕, 呂建國(guó) 申請(qǐng)人:合肥師范學(xué)院