專利名稱：一種比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及量具材料線性膨脹系數(shù)測量的器具設(shè)計，特別提供一種比較法量塊線性膨脹系數(shù)測量裝置。
背景技術(shù)：
當(dāng)今世界測量技術(shù)不斷發(fā)展，使得高準(zhǔn)確度量塊線膨脹系數(shù)的測量技術(shù)成為該領(lǐng)域關(guān)鍵。線膨脹系數(shù)測量裝置，是二等量塊檢定裝置的組成項目，其準(zhǔn)確度決定著測長系統(tǒng)的準(zhǔn)確度，因此，在測量系統(tǒng)設(shè)計中，線膨脹系數(shù)測量裝置的選擇至關(guān)重要。目前國內(nèi)主要采用直接測量法測量量塊線膨脹系數(shù)，采用直接法測量量塊線膨脹系數(shù)，其調(diào)溫箱可調(diào)節(jié)溫度為17 23°C，溫度調(diào)節(jié)范圍小，測量準(zhǔn)確度低，本實用新型特別提供一種比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，可以實現(xiàn)高準(zhǔn)確度量塊線膨脹系數(shù)測量。
發(fā)明內(nèi)容本實用新型特別提供一種比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，該測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，制作成本低，并且測量準(zhǔn)確度高、可靠性強，該裝置采用比較法測量原理，溫度變化范圍為15 25°C，溫度變化率小于0. OrC/h，可以實現(xiàn)高準(zhǔn)確度量塊線膨脹系數(shù)測量，具有重大的經(jīng)濟價值和社會價值。本實用新型所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，適用于高準(zhǔn)確度線膨脹系數(shù)測量，采用的是比較法測量量塊的線膨脹系數(shù)，先測量標(biāo)準(zhǔn)量塊與被測量塊的中心長度之差在不同溫度之下的變化，然后算出其線膨脹系數(shù)，標(biāo)準(zhǔn)量塊的線膨脹系數(shù)是已知的，測得他們之間的長度差值用下式來計算OC S 一標(biāo)準(zhǔn)量塊的線膨脹系數(shù)；Isl 一標(biāo)準(zhǔn)量塊在溫度\時的長度；I1 一被測量塊在溫度為、時的長度；Y1 一被測量塊與標(biāo)準(zhǔn)樣快在溫度為t時測得的長度之差;[0010]r 一被測量塊與標(biāo)準(zhǔn)樣塊在溫度為時測得的長度之差。
2 t2本實用新型所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，實現(xiàn)了量塊膨脹系數(shù)自動測量的目標(biāo)，通過計算機實現(xiàn)了自動采集、自動反饋，其中的控溫箱溫度變化范圍為15 25°C，溫度變化范圍小于o. ore/h，線膨脹系數(shù)測量不確定度<0. 25 χ lO+CT1，該裝置操作
方便，數(shù)據(jù)穩(wěn)定性可靠，實現(xiàn)了量塊在15 25°C內(nèi)對量塊的線膨脹系數(shù)的自動測量。本實用新型所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，主要由溫度控制系統(tǒng)(1)、溫度測量模塊(2)、長度測量模塊(3)、量塊移動控制模塊(4)、計算機自動操作控制系統(tǒng)(5)組成，其中，溫度控制系統(tǒng)(1)、溫度測量模塊(2)、長度測量模塊(3)、量塊移動控制模塊(4)分別與計算機自動操作控制系統(tǒng)(5)連接。本實用新型所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其中，所述溫度控制系統(tǒng)(1)主要包括溫度控制箱(10)、制冷設(shè)備(11)、加熱設(shè)備(12)，其中，制冷設(shè)備(11)和加熱設(shè)備(12)分別與溫度控制箱(10)連接；所述溫度控制箱(10)內(nèi)壁設(shè)置有保溫材料層。本實用新型所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其中，所述溫度測量模塊(2 )是溫度傳感器，溫度傳感器實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的自動采集和處理。本實用新型所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其中，所述長度測量模塊(3 )是長度測量傳感器，用于測量量塊的長度。本實用新型所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其中，所述量塊移動控制模塊(4)用于控制量塊移動，實現(xiàn)標(biāo)準(zhǔn)量塊與被測量塊的交替測量。本實用新型所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其中，所述計算機自動操作控制模塊，設(shè)置溫度控制箱(10)的參考溫度、以20°C的參考溫度為例，當(dāng)溫度高于20°C時、啟動制冷設(shè)備(11)，當(dāng)溫度低于20°C時、啟動加熱設(shè)備(12)，如將溫度控制箱(10)的參考溫度分別調(diào)至 15°〇、161、171、181、191、211、221、231、241、251，然后再恒定2411使
整個測量裝置的溫度保持一致。

圖1為比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置結(jié)構(gòu)示意圖；圖2為溫度控制系統(tǒng)示意圖。
具體實施方式
本實施例所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，主要由溫度控制系統(tǒng)(1)、溫度測量模塊(2)、長度測量模塊(3)、量塊移動控制模塊(4)、計算機自動操作控制系統(tǒng)(5)組成，其中，溫度控制系統(tǒng)(1)、溫度測量模塊(2)、長度測量模塊(3)、量塊移動控制模塊(4)分別與計算機自動操作控制系統(tǒng)(5 )連接。 本實施例所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其中，所述溫度控制系統(tǒng)(1)主要包括溫度控制箱(10)、制冷設(shè)備(11)、加熱設(shè)備(12)，其中，制冷設(shè)備(11)和加熱設(shè)備(12)分別與溫度控制箱(10)連接；所述溫度控制箱(10)內(nèi)壁設(shè)置有保溫材料層；。[0022] 本實施例所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其中，所述溫度測量模塊(2 )是溫
4度傳感器，溫度傳感器實現(xiàn)溫度數(shù)據(jù)的自動采集和處理。本實施例所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其中，所述長度測量模塊(3 )是長度測量傳感器。本實施例所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其中，所述溫度測量模塊(2 )采集量塊的環(huán)境溫度，將采集的溫度傳輸給計算機自動操作控制系統(tǒng)(5)，并與計算機自動操作控制系統(tǒng)(5)設(shè)置的預(yù)設(shè)溫度相比較，如果采集溫度高于預(yù)設(shè)溫度，計算機自動操作控制系統(tǒng)(5)控制溫度控制系統(tǒng)(1)啟動制冷設(shè)備(11 )，對量塊的環(huán)境溫度降溫，如果采集的溫度低于預(yù)設(shè)溫度，計算機自動操作控制系統(tǒng)(5)控制溫度控制系統(tǒng)(1)啟動加熱設(shè)備(12)，對量塊的環(huán)境溫度降溫。本實施例所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，主要是是測量兩塊量塊的長度差，用標(biāo)準(zhǔn)長度為IOOmm量塊作為標(biāo)準(zhǔn)，與被測量塊作比較，使用長度測量傳感器分別測出標(biāo)準(zhǔn)模塊和被測量塊在不同溫度測定點的長度值，具體步驟如下所述(1)將標(biāo)準(zhǔn)量塊和被測量塊放置在溫度控制箱(10)中，將溫度控制箱(10)的溫度調(diào)至20°C時，恒溫Mh ；(2)將標(biāo)準(zhǔn)量塊和被測量塊放在儀器工作臺上，調(diào)整長度測量傳感器的測頭與標(biāo)準(zhǔn)量塊中心點接觸，使電長度測量傳感器的測頭與標(biāo)準(zhǔn)量塊中心點接觸，讀數(shù)穩(wěn)定后調(diào)零；(3)通過量塊移動控制系統(tǒng)移動量塊的位置，再將長度測量傳感器的測頭對準(zhǔn)被測量塊中心點，讀數(shù)穩(wěn)定后讀取長度差值，然后回到標(biāo)準(zhǔn)量塊位置；(4)分別使溫度升至 2rC、22°C、23°C、24°C、25°C 或降溫至 19 °C、18 °C、17 °C、16°C、15°C時，重復(fù)上述(1)、(2) (3)步驟。本實施例所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其中，測量數(shù)據(jù)由計算機自動操作控制系統(tǒng)(5)自動采集，通過計算得出量塊的線膨脹系數(shù)。
權(quán)利要求1.一種比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其特征在于所述測量裝置主要由溫度控制系統(tǒng)(1)、溫度測量模塊(2)、長度測量模塊(3)、量塊移動控制模塊(4)、計算機自動操作控制系統(tǒng)(5)組成，其中，溫度控制系統(tǒng)(1)、溫度測量模塊(2)、長度測量模塊(3)、量塊移動控制模塊(4)分別與計算機自動操作控制系統(tǒng)(5)連接。
2.按照權(quán)利要求1所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其特征在于所述溫度控制系統(tǒng)(1)主要包括溫度控制箱(10)、制冷設(shè)備(11)、加熱設(shè)備(12)，其中，制冷設(shè)備(11)和加熱設(shè)備(12)分別與溫度控制箱(10)連接；所述溫度控制箱(10)內(nèi)壁設(shè)置有保溫材料層。
3.按照權(quán)利要求1所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其特征在于所述溫度測量模塊(2)是溫度傳感器。
4.按照權(quán)利要求1所述比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，其特征在于所述長度測量模塊(3)是長度測量傳感器。
專利摘要一種比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，主要由溫度控制系統(tǒng)、溫度測量模塊、長度測量模塊、量塊移動控制模塊、計算機自動操作控制系統(tǒng)組成，其中，溫度控制系統(tǒng)、溫度測量模塊、長度測量模塊、量塊移動控制模塊分別與計算機自動操作控制系統(tǒng)連接；本實用新型特別提供的比較法量塊線膨脹系數(shù)測量裝置，該測量裝置結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，制作成本低，并且測量準(zhǔn)確度高、可靠性強，該裝置采用比較法測量原理，溫度變化范圍為15～25℃，溫度變化率小于0.01℃/h，可以實現(xiàn)高準(zhǔn)確度量塊線膨脹系數(shù)測量，具有重大的經(jīng)濟價值和社會價值。
文檔編號G01B21/02GK202339192SQ201120314499
公開日2012年7月18日 申請日期2011年8月26日 優(yōu)先權(quán)日2011年8月26日
發(fā)明者劉濤, 姜國雁, 楊玉潔 申請人:沈陽黎明航空發(fā)動機(集團)有限責(zé)任公司