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    熱膨脹儀工作原理

    點(diǎn)擊次數:730     更新時(shí)間:2024-03-05

    熱膨脹儀工作原理

    一、概 述

    本儀器采用計算機技術(shù),智能儀表(單片機)技術(shù)對物理量位移、溫度進(jìn)行實(shí)驗全過(guò)程的檢測與控制,并可以實(shí)現脫機運行,聯(lián)機實(shí)現自動(dòng)測試。運行于中文(英文)Windows 10/xp環(huán)境,具有友好的中(英)文用戶(hù)操作界面;脫機狀態(tài)由智能儀表檢測,手動(dòng)測試。該儀器主要用于測定陶瓷、金屬、合金、石墨、耐火材料、精鑄用型殼及型芯材料以及其它固體材料的熱膨脹系數。用于金屬材料可測試材料的相變曲線(xiàn)。具有全自動(dòng)、易于測試、易操作、實(shí)驗數據分析、數據打印輸出、實(shí)驗數據存檔、數據庫豐富、易修改檢索等特點(diǎn);為工廠(chǎng)、科研院所檢測材料制品的物理性能和科研教學(xué)提供了現代化的測試手段。

    二、主要技術(shù)參數

    1、爐溫范圍:室溫—1000℃。

    2、升溫速度,1~5℃/min可調,實(shí)驗過(guò)程控制參數,含PID參數以及通迅方式。

    ⑴由智能儀表PU70實(shí)現全過(guò)程任意需要調節、設置、鎖定。操作見(jiàn)PU70說(shuō)明書(shū)。

    ⑵由上位機(計算機)實(shí)現界面調試任意需要位置(在線(xiàn)方式),并可實(shí)現在線(xiàn)修改。

    3、電源電壓:220V±10,50HZ

    4、爐子最大功耗≤2KW;

    5、膨脹值測量范圍與誤差:±2500μm±0.1%

    6、控溫精度:±1℃ 溫度記錄值誤差≤±0.5

    7、測量膨脹值分辨率:1μm

    8、樣品直徑:6-10 mm;樣品長(cháng)度:最大 25-50 mm;

    9、樣品狀態(tài):固體,

    10、計算機自動(dòng)計算膨脹系數;

    11、操作環(huán)境:WINDOWS(10/7/xp)

    三、儀器的組成及原理

    1、系統組成:加載傳感器裝置、爐膛、小車(chē)、基座、控制系統(智能儀表+計算機)五部份組成。 

    2、組成原理圖:





    工作原理圖.png


    3、原理介紹:

    電爐升溫后爐膛內的試樣發(fā)生膨脹,頂在試樣端部的測試桿產(chǎn)生與之等量的膨脹量(如果不計系統的熱變形量),這一膨脹量由電感位移計精確測量出來(lái),由儀表顯示并送計算機處理,計算機數據處理后顯示δ和α值是通過(guò)自動(dòng)系統補償計算結果,也可通過(guò)智能儀表顯示的位移絕對值,人工記錄,并按原理公式計算。

    ⑴ 加載傳感裝置中的測試桿,一端頂著(zhù)試樣一端連著(zhù)位移傳感器的鐵芯。試樣的另一端頂在固定的試樣管壁上。因而試樣在此端的自由度被限制了,所以試樣的膨脹將引起位移傳感器的鐵芯相應的位移。

    ⑵ 1000℃以下?tīng)t膛采用特種電阻絲發(fā)熱。

    試樣裝在試樣管中固定不動(dòng),爐膛裝在小車(chē)上,小車(chē)可在基座導軌上移動(dòng),移動(dòng)爐膛進(jìn)行試驗,這樣避免了試樣受到振動(dòng)。

    電氣部分:

    a.參照PU70儀表操作手冊,實(shí)驗參數可由用戶(hù)調整(出廠(chǎng)時(shí)已調好)。

    b.計算機部分,遵從計算機操作原理,因系統工作在Windows簡(jiǎn)體中文環(huán)境,用戶(hù)計算機的軟件環(huán)境應能支持Windows32位軟件。在運行用戶(hù)測試程序之前,須安裝測試軟件。安裝方法參照Windows應用軟件安裝方法及軟件操作。注意事項要求,接口連接轉換頭接計算機COM口。打印機支持并行口/串口,在Windows操作系統下安裝打印機。用戶(hù)需打印時(shí)將自動(dòng)啟動(dòng)數據打印記錄。

    C.系統的補償,可以定期由用戶(hù)標樣進(jìn)行校準。其數據處理通過(guò)計算機完成。由用戶(hù)輸入標樣的α值,該項儀器出廠(chǎng)前已校準。并提供標樣在不同溫度下的α值供用戶(hù)參考。


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