專利名稱：索膨脹系數(shù)測定儀器的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種材料膨脹系數(shù)測定儀器，更具體的說，涉及一種索膨脹系 數(shù)測定儀器。
背景技術(shù)：
鋼拉索是預(yù)應(yīng)力鋼結(jié)構(gòu)的核心構(gòu)件，拉索目前被廣泛地應(yīng)用到橋梁結(jié)構(gòu)與 建筑結(jié)構(gòu)中。但是國內(nèi)外對拉索的膨脹系數(shù)并沒有進(jìn)行詳盡的研究，預(yù)應(yīng)力鋼 結(jié)構(gòu)規(guī)范中也沒有給出確切的數(shù)值，而在工程實(shí)際處理中卻常采用純鋼材的線 膨脹系數(shù)來代替各種鋼拉索的線膨脹系數(shù)，造成較大的誤差。隨著預(yù)應(yīng)力鋼索 的廣泛應(yīng)用，作為預(yù)應(yīng)力結(jié)構(gòu)的核心構(gòu)件，其膨脹系數(shù)的大小直接影響了拉索 預(yù)應(yīng)力隨環(huán)境溫度變化的幅度，故測定科學(xué)精確的索膨脹系數(shù)是非常必要的。 但目前還沒有專門用來測定鋼索線膨脹系數(shù)的儀器，而傳統(tǒng)的管狀電加熱爐， 由于受到儀器條件的限制，對測得的鋼索膨脹系數(shù)的精度影響很大。

發(fā)明內(nèi)容
為了解決實(shí)際需求和現(xiàn)有技術(shù)不足間的矛盾，所研制的索膨脹系數(shù)測定儀 器，較好的解決了沒有專門測定鋼索膨脹系數(shù)的儀器問題，克服了現(xiàn)有管狀電 加熱爐受條件限制的缺陷，并實(shí)現(xiàn)了制造精良、操作簡便、降低成本、測量精 確的目的，為更科學(xué)、準(zhǔn)確地測定索膨脹系數(shù)提供了硬件支持。
本發(fā)明的技術(shù)方案如下
一種索膨脹系數(shù)測定儀器，其包括空氣加熱箱、測量箱、內(nèi)夾巖棉的雙層鋼板、電加熱管、熱電偶、電風(fēng)扇、溫控儀、滑輪組鋼架、滑輪、銀瓦絲、索
扣、金屬盤、千分表、砝碼、可開啟門；
所述索膨脹系數(shù)測定儀器骨架由型鋼焊接而成；
所述索膨脹系數(shù)測定儀器的主體由上下兩層組成，上層為測量箱，下層為 空氣加熱箱，其外觀為長方體；所述空氣加熱箱的外壁由雙層鋼板內(nèi)夾巖棉構(gòu) 成；
所述電加熱管分別通過螺栓固定在加熱箱的四角；所述電加熱管的加熱功 率受溫控儀控制；
所述熱電偶安裝在空氣加熱箱頂部，通過導(dǎo)線與溫控儀連接；
所述電風(fēng)扇固定在加熱箱側(cè)部；
所述加熱箱的頂部為測量箱；
所述溫控儀安裝在測量箱內(nèi)部左上側(cè)；
所述溫控儀的調(diào)節(jié)控制按鈕、顯示器及開關(guān)在測量箱外側(cè)，所述溫控儀的 集成線路位于測量箱內(nèi)部，且通過導(dǎo)線與熱電偶連接；
所述索膨脹系數(shù)測定儀器頂部設(shè)有滑輪組鋼架；
所述滑輪組鋼架焊接在測量箱頂部中央，鋼架外側(cè)延伸至測量箱外部；
所述滑輪組上鋼架設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)向滑輪，所述滑輪分別安裝在鋼架的最外側(cè) 與最內(nèi)側(cè)節(jié)點(diǎn)處，滑輪可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)；
所述空氣加熱箱頂部中心點(diǎn)處設(shè)有銀瓦絲，所述銀瓦絲一端通過索扣與試 件頂部連接，另一端從滑輪槽內(nèi)導(dǎo)出后連接到砝碼上；
所述金屬盤位于在內(nèi)側(cè)滑輪正下方，中間貫通帶有小孔的圓管，圓管通過 螺栓固定銀瓦絲；所述千分表由螺栓固定在測量箱上，所述千分表底部測點(diǎn)與金屬盤相接 觸，并保證千分表豎桿指針與金屬盤表面垂直；
所述電加熱管數(shù)目可以為兩根、四根或者多個(gè)；
所述電加熱管可以為管狀電加熱管、不銹鋼電加熱管、石英電加熱管中的 任何一種；
所述溫控儀可以為智能溫控儀或者數(shù)顯溫控儀中的任何一種；
所述滑輪組鋼架是由型鋼焊接而成，可以為角鋼、方鋼管、圓鋼管中的任 何一種；
所述金屬盤形狀為圓形或者方形任何一種，所述金屬盤的材料可以為鋼、 鋁、銅任何一種；
所述千分表可以是數(shù)顯千分表或者杠桿千分表中的任何一種；
所述砝碼為各種鑄鐵砝碼、不銹鋼砝碼中的任何一種；
所述試件可以為鋼絞線、鋼絲束、鋼絲繩、鋼拉桿等工程用索材的任何一
種；
所述可開啟的門設(shè)在加熱箱側(cè)面，構(gòu)成索膨脹系數(shù)測定儀器。
本發(fā)明的有益效果是制作簡單、操作方便、造價(jià)低、測量精確。特別適用 于測定鋼索線膨脹系數(shù)。


圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)立體示意圖； 圖2為圖1的正立面圖； 圖3為圖1的側(cè)立面圖； 圖4為圖1的俯視圖；圖5為金屬盤的結(jié)構(gòu)立體示意圖6為金屬盤的正立面圖7為金屬盤的俯視圖中，1:空氣加熱箱2:測量箱，3:內(nèi)夾巖棉的雙層鋼板，4:電加熱管, 5:熱電耦，6:電風(fēng)扇，7:溫控儀，8:滑輪組鋼架，9:滑輪，10:銀瓦絲， 11:索扣，12:金屬盤，13:千分表，14:砝碼，15:試件；16:可開啟門。
具體實(shí)施例方式
如圖1所示，本發(fā)明包括空氣加熱箱l、測量箱2、內(nèi)夾巖棉的雙層鋼板3、 電加熱管4、熱電偶5、電風(fēng)扇6、溫控儀7、滑輪組鋼架8、滑輪9、銀瓦絲IO、 索扣ll、金屬盤12、千分表13、砝碼14、試件15、可開啟門16。所述空氣加 熱索膨脹系數(shù)測定儀器的骨架由型鋼焊接而成；所述索膨脹系數(shù)測定儀器的主 體由上下兩層組成，下層為空氣加熱箱l，上層為測量箱2，其外觀為長方體， 如圖2、圖3所示；所述索膨脹系數(shù)測定儀器的外壁由內(nèi)夾巖棉的雙層鋼板3構(gòu) 成，可達(dá)到良好的保溫性能。
所述空氣加熱箱1內(nèi)部四角處設(shè)有固定的電加熱管4，所述電加熱管4數(shù)目 可以為兩根、四根或者多個(gè)，本實(shí)施例采用四根，如圖4所示；所述電加熱管4 可以為管狀電加熱管、不銹鋼電加熱管、石英電加熱管中的任何一種，本實(shí)施 例采用SRQ型管狀電加熱管，所述電加熱管4的加熱功率受溫控儀7控制；所 述熱電偶5安裝在空氣加熱箱1頂部，通過導(dǎo)線與溫控儀7連接，如圖1、圖2、 圖3所示；所述電風(fēng)扇6固定在加熱箱側(cè)部，加熱時(shí)，電風(fēng)扇6同時(shí)開始工作， 在加熱箱1內(nèi)可形成相對均勻熱對流，保證試件15整體均勻受熱，如圖l、圖2、圖3所示；所述溫控儀7安裝在測量箱2內(nèi)部左側(cè)；所述溫控儀7的調(diào)節(jié)控
制按鈕、顯示器及開關(guān)在測量箱2外側(cè)，所述溫控儀7的集成線路位于測量箱2 內(nèi)部，且通過導(dǎo)線與熱電偶5連接，如圖2所示。
所述滑輪組鋼架8焊接在測量箱2頂部中央，鋼架外側(cè)延伸至測量箱2外 部，如圖3所示；所述滑輪組鋼架8是由型鋼焊接而成，可以為角鋼、方鋼管、 圓鋼管中的任何一種；所述滑輪組鋼架8上設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)向滑輪9，所述滑輪9分 別安裝在鋼架的最外側(cè)與最內(nèi)側(cè)節(jié)點(diǎn)處，滑輪2可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)；所述 空氣加熱箱1底部中心點(diǎn)處設(shè)有適當(dāng)長度的被固定的銀瓦絲10，所述索扣11可 以將銀瓦絲10與試件15的兩端牢固連接；所述銀瓦絲10 —端通過索扣11與 試件15端部連接，另一端從滑輪9槽內(nèi)導(dǎo)出后連接到砝碼14上，如圖3所示。
所述金屬盤12位于內(nèi)側(cè)滑輪9正下方，中間貫通帶有小孔的圓柱管，圓柱 管通過螺栓固定銀瓦絲10，如圖5、圖6、圖7所示；所述金屬盤形狀為圓形或 者方形任何一種，所述金屬盤12的材料可以為鋼、鋁、銅任何一種，本實(shí)施例 采用圓形銅盤，如圖5所示；所述千分表13由螺栓固定在測量箱2上，所述千 分表13底部測點(diǎn)與金屬盤12相接觸，并保證千分表13的豎桿指針與金屬盤12 表面垂直。
所述空氣加熱箱10正面設(shè)有能夠開啟的門12。所述砝碼14通過倒"V"型鐵 絲與銀瓦絲10相連；所述溫控儀7標(biāo)定到臨近的一個(gè)整溫度數(shù)， 一般每五度做 一個(gè)標(biāo)定，溫控儀7可經(jīng)過自整定后穩(wěn)定在標(biāo)定溫度處較長時(shí)間，可近似認(rèn)為 此時(shí)空氣的溫度與拉索的溫度相等，并記錄千分表13的讀數(shù)及溫控儀7顯示的溫度。
權(quán)利要求
1. 一種索膨脹系數(shù)測定儀器，其包括空氣加熱箱、測量箱、內(nèi)夾巖棉的雙層鋼板、電加熱管、熱電偶、電風(fēng)扇、溫控儀、滑輪組鋼架、滑輪、銀瓦絲、索扣、金屬盤、千分表、砝碼、可開啟門，其特征在于所述索膨脹系數(shù)測定儀器骨架由型鋼焊接而成；所述索膨脹系數(shù)測定儀器的主體由上下兩層組成，上層為測量箱，下層為空氣加熱箱，其外觀為長方體；所述空氣加熱箱的外壁由雙層鋼板內(nèi)夾巖棉構(gòu)成；所述電加熱管分別通過螺栓固定在加熱箱的四角；所述電加熱管的加熱功率受溫控儀控制；所述熱電偶安裝在空氣加熱箱頂部，通過導(dǎo)線與溫控儀連接；所述電風(fēng)扇固定在加熱箱側(cè)部；所述加熱箱的頂部為測量箱；所述溫控儀安裝在測量箱內(nèi)部左上側(cè)；所述溫控儀的調(diào)節(jié)控制按鈕、顯示器及開關(guān)在測量箱外側(cè)，所述溫控儀的集成線路位于測量箱內(nèi)部，且通過導(dǎo)線與熱電偶連接；所述索膨脹系數(shù)測定儀器頂部設(shè)有滑輪組鋼架；所述滑輪組鋼架焊接在測量箱頂部中央，鋼架外側(cè)延伸至測量箱外部；所述滑輪組上鋼架設(shè)有兩個(gè)導(dǎo)向滑輪，所述滑輪分別安裝在鋼架的最外側(cè)與最內(nèi)側(cè)節(jié)點(diǎn)處，滑輪可繞其轉(zhuǎn)動(dòng)軸自由轉(zhuǎn)動(dòng)；所述空氣加熱箱頂部中心點(diǎn)處設(shè)有銀瓦絲，所述銀瓦絲一端通過索扣與試件頂部連接，另一端從滑輪槽內(nèi)導(dǎo)出后連接到砝碼上；所述金屬盤位于在內(nèi)側(cè)滑輪正下方，中間貫通帶有小孔的圓管，圓管通過螺栓固定銀瓦絲；所述千分表由螺栓固定在測量箱上，所述千分表底部測點(diǎn)與金屬盤相接觸，并保證千分表豎桿指針與金屬盤表面垂直。
2. 根據(jù)權(quán)利1所述的索膨脹系數(shù)測定儀器，其特征在于，所述電加熱管可以 為管狀電加熱管、不銹鋼電加熱管、石英電加熱管中的任何一種。
3. 根據(jù)權(quán)利1所述的索膨脹系數(shù)測定儀器，其特征在于，所述溫控儀可以為 智能溫控儀或者數(shù)顯溫控儀中的任何一種。
4. 根據(jù)權(quán)利1所述的索膨脹系數(shù)測定儀器，其特征在于，所述金屬盤形狀為 圓形或者方形任何一種，所述金屬盤的材料可以為鋼、鋁、銅任何一種。
5. 根據(jù)權(quán)利1所述的索膨脹系數(shù)測定儀器，其特征在于，所述千分表可以是 數(shù)顯千分表或者杠桿千分表中的任何一種。
全文摘要
一種索膨脹系數(shù)測定儀器，其包括空氣加熱箱、測量箱、內(nèi)夾巖棉的雙層鋼板、電加熱管、熱電偶、電風(fēng)扇、溫控儀、滑輪組鋼架、滑輪、銀瓦絲、索扣、金屬盤、千分表、砝碼、可開啟門；其特征是，加熱箱頂部設(shè)有熱電偶，四角處設(shè)有固定的電加熱管，底部設(shè)有電風(fēng)扇；測量箱內(nèi)固定有智能溫控儀，溫控儀通過導(dǎo)線與熱電偶相連；試件底端通過索扣與加熱箱底部的銀瓦絲相連，試件上端通過索扣與銀瓦絲在加熱箱內(nèi)的一端相連，銀瓦絲穿過中部隔板小孔和加熱箱內(nèi)的銅盤后導(dǎo)入內(nèi)側(cè)滑輪槽內(nèi)，沿滑輪組鋼架再導(dǎo)入外側(cè)滑輪槽后，終端與測量箱外的砝碼相接；數(shù)顯千分表架設(shè)在銅盤上，當(dāng)加熱箱內(nèi)試件受熱膨脹時(shí)，其伸長量可直接在數(shù)顯千分比上讀取。本發(fā)明的有益效果是，構(gòu)造合理、傳力機(jī)制明確、測量精確、設(shè)計(jì)制作簡便以及成本較低。特別適用于各種材料的膨脹系數(shù)的測定。
文檔編號G01N25/00GK101545879SQ20091006876
公開日2009年9月30日 申請日期2009年5月7日 優(yōu)先權(quán)日2009年5月7日
發(fā)明者劉占省, 磊 王, 王小盾, 坤 陳, 陳志華 申請人:天津大學(xué)