【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及膨胀系数测量，尤其涉及一种金属线膨胀系数测量装置。
技术介绍
1、迈克尔逊干涉仪常常被使用在测量物体发生的微小位移，仪器光屏上会表现出明暗相间的干涉条纹，可以通过数出干涉条纹的变化量来测量金属受热后膨胀的位移，然后算出金属的线膨胀系数。
2、传统的方法如光杠杆法由于需要测量物理量较多，同时受标尺刻度的精度、望远镜和光杠杆的放大倍数所限，导致实验结果误差较大，事实上，该实验关键的问题在于如何减少待测物理量以达到准确测量待测金属随温度的变化而引起长度的微小变化δ的目的。
3、针对现有技术中存在的技术问题，本专利技术提供了一种金属线膨胀系数测量装置，以解决上述问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是为了解决现有技术中存在的缺点，而提出的一种金属线膨胀系数测量装置。
2、为了实现上述目的，本专利技术采用了如下技术方案：
3、一种金属线膨胀系数测量装置，包括迈克尔逊干涉仪、光电转换模块、单片机计数模块、金属盒和安装块，所述迈克尔逊干涉仪上设有均匀分布的m1平面反射镜、m2平面反射镜、g1玻璃板、g2玻璃板、氦氖激光器和a屏，所述单片机计数模块固定安装在光电转换模块上，所述光电转换模块位于迈克尔逊干涉仪的一侧，所述迈克尔逊干涉仪的一端固定安装有金属盒，所述金属盒位于迈克尔逊干涉仪上靠近m1平面反射镜的一端，所述m1平面反射镜在靠近金属盒的一侧壁上固定安装有限位接头，所述金属盒内设有加热管，所述加热管的内壁上固定安装有呈对称设置的
4、优选地，所述固定机构包括螺纹连接在螺杆上的移动座，所述移动座的顶部固定安装有限位座，所述限位座上水平贯穿设置有安装孔，所述安装孔内设有金属棒，所述安装孔的内顶部设有固定板，所述固定板的顶部上螺纹连接有螺栓，所述移动座的顶部固定安装有位于限位座一侧的限位板，所述限位板的侧壁上开设有限位孔，所述限位孔的圆心与安装孔的圆心位于同一轴线上，所述移动槽的两内侧壁上均开设有滑槽，所述移动座的底部固定安装有两个滑块，两个所述滑块均滑动安装在相邻的滑槽内。
5、优选地，所述冷却机构包括转动连接在安装块上的转动轴，所述转动轴上固定安装有齿轮，所述转动轴的顶部固定安装有连接杆，所述连接杆上套接有连接块，所述连接块的一端固定安装有散热片，所述散热片与金属棒的外环面相适配。
6、优选地，所述移动座的两侧壁上固定安装有齿板，两个所述齿板均与相邻的齿轮相适配。
7、优选地，所述金属棒的中心点与限位接头的中心店位于同一轴线上，所述限位接头与金属棒的一端相适配。
8、优选地，两个所述连接管与贴片热电偶的连接处均设有扭簧，所述加热管的两端均设有隔热垫。
9、优选地，所述螺杆的一端贯穿移动槽并设有调节轮，所述移动座与移动槽滑动连接。
10、优选地，所述光电转换模块由光电二极管、iv放大器、电压比较器构成，所述单片机计数模块由51单片机最小系统和oled显示模块构成。
11、本专利技术与现有技术相比，其有益效果为：
12、本专利技术基于迈克尔逊干涉原理测定金属线膨胀系数，通过实验得出的实验结果的相对误差较小，比传统的光杠杆法测量精度有明显的提高，并且操作简洁，便于实现，作为测量金属的线膨胀系数一种新型方法，本方法将光学实验，热学实验与电学实验紧密结合在一起，一方面有利于提高学生的动手能力和培养学生的综合实验能力，另一方面也是一种改进传统物理实验的方法，相较于传统的测量方法有着智能化的优点，实验证明测量装置设计可行，测量结果较为准确，误差较小，且与实验原理相符合；传统的方法如光杠杆法由于需要测量物理量较多，同时受标尺刻度的精度、望远镜和光杠杆的放大倍数所限，导致实验结果误差较大。本实验创新性的将迈克尔逊干涉仪与金属线膨胀系测量结合起来，减少了待测物理量，有效地提升了金属线膨胀系数的测量精度，并且通过单片机和光电检测的方法，实现了自动化、智能化测量，同时有利于我们加深学习关于迈克尔逊干涉仪和金属线膨胀系数测量这两个物理实验背后蕴藏的物理知识。
本文档来自技高网...【技术保护点】
1.一种金属线膨胀系数测量装置，包括迈克尔逊干涉仪(1)、光电转换模块(2)、单片机计数模块(3)、金属盒(12)和安装块(13)，其特征在于，所述迈克尔逊干涉仪(1)上设有均匀分布的M1平面反射镜(4)、M2平面反射镜(7)、G1玻璃板(8)、G2玻璃板(9)、氦氖激光器(10)和A屏(11)，所述单片机计数模块(3)固定安装在光电转换模块(2)上，所述光电转换模块(2)位于迈克尔逊干涉仪(1)的一侧，所述迈克尔逊干涉仪(1)的一端固定安装有金属盒(12)，所述金属盒(12)位于迈克尔逊干涉仪(1)上靠近M1平面反射镜(4)的一端，所述M1平面反射镜(4)在靠近金属盒(12)的一侧壁上固定安装有限位接头(5)，所述金属盒(12)内设有加热管(34)，所述加热管(34)的内壁上固定安装有呈对称设置的连接管(17)，两个所述连接管(17)的一端均转动连接有贴片热电偶(16)，所述金属盒(12)的顶部设有PID温控仪(14)，所述金属盒(12)的底部侧壁上设有SSR固体继电器(15)，所述SSR固体继电器(15)与两个贴片热电偶(16)均电连接，所述SSR固体继电器(15)与PID温
2.根据权利要求1所述的一种金属线膨胀系数测量装置，其特征在于，所述固定机构包括螺纹连接在螺杆(21)上的移动座(22)，所述移动座(22)的顶部固定安装有限位座(25)，所述限位座(25)上水平贯穿设置有安装孔(35)，所述安装孔(35)内设有金属棒(6)，所述安装孔(35)的内顶部设有固定板(24)，所述固定板(24)的顶部上螺纹连接有螺栓，所述移动座(22)的顶部固定安装有位于限位座(25)一侧的限位板(23)，所述限位板(23)的侧壁上开设有限位孔(36)，所述限位孔(36)的圆心与安装孔(35)的圆心位于同一轴线上，所述移动槽(19)的两内侧壁上均开设有滑槽(31)，所述移动座(22)的底部固定安装有两个滑块(32)，两个所述滑块(32)均滑动安装在相邻的滑槽(31)内。
3.根据权利要求2所述的一种金属线膨胀系数测量装置，其特征在于，所述冷却机构包括转动连接在安装块(13)上的转动轴(33)，所述转动轴(33)上固定安装有齿轮(27)，所述转动轴(33)的顶部固定安装有连接杆(28)，所述连接杆(28)上套接有连接块(29)，所述连接块(29)的一端固定安装有散热片(30)，所述散热片(30)与金属棒(6)的外环面相适配。
4.根据权利要求3所述的一种金属线膨胀系数测量装置，其特征在于，所述移动座(22)的两侧壁上固定安装有齿板(26)，两个所述齿板(26)均与相邻的齿轮(27)相适配。
5.根据权利要求2所述的一种金属线膨胀系数测量装置，其特征在于，所述金属棒(6)的中心点与限位接头(5)的中心店位于同一轴线上，所述限位接头(5)与金属棒(6)的一端相适配。
6.根据权利要求1所述的一种金属线膨胀系数测量装置，其特征在于，两个所述连接管(17)与贴片热电偶(16)的连接处均设有扭簧(18)，所述加热管(34)的两端均设有隔热垫。
7.根据权利要求2所述的一种金属线膨胀系数测量装置，其特征在于，所述螺杆(21)的一端贯穿移动槽(19)并设有调节轮(20)，所述移动座(22)与移动槽(19)滑动连接。
8.根据权利要求1所述的一种金属线膨胀系数测量装置，其特征在于，所述光电转换模块(2)由光电二极管、IV放大器、电压比较器构成，所述单片机计数模块(3)由51单片机最小系统和OLED显示模块构成。
...【技术特征摘要】
1.一种金属线膨胀系数测量装置，包括迈克尔逊干涉仪(1)、光电转换模块(2)、单片机计数模块(3)、金属盒(12)和安装块(13)，其特征在于，所述迈克尔逊干涉仪(1)上设有均匀分布的m1平面反射镜(4)、m2平面反射镜(7)、g1玻璃板(8)、g2玻璃板(9)、氦氖激光器(10)和a屏(11)，所述单片机计数模块(3)固定安装在光电转换模块(2)上，所述光电转换模块(2)位于迈克尔逊干涉仪(1)的一侧，所述迈克尔逊干涉仪(1)的一端固定安装有金属盒(12)，所述金属盒(12)位于迈克尔逊干涉仪(1)上靠近m1平面反射镜(4)的一端，所述m1平面反射镜(4)在靠近金属盒(12)的一侧壁上固定安装有限位接头(5)，所述金属盒(12)内设有加热管(34)，所述加热管(34)的内壁上固定安装有呈对称设置的连接管(17)，两个所述连接管(17)的一端均转动连接有贴片热电偶(16)，所述金属盒(12)的顶部设有pid温控仪(14)，所述金属盒(12)的底部侧壁上设有ssr固体继电器(15)，所述ssr固体继电器(15)与两个贴片热电偶(16)均电连接，所述ssr固体继电器(15)与pid温控仪(14)电连接，所述安装块(13)固定安装在金属盒(12)的外侧壁上，所述安装块(13)上开设有移动槽(19)，所述移动槽(19)内转动安装有螺杆(21)，所述螺杆(21)上设有固定机构，所述安装块(13)上设有位于移动槽(19)两侧的冷却机构。
2.根据权利要求1所述的一种金属线膨胀系数测量装置，其特征在于，所述固定机构包括螺纹连接在螺杆(21)上的移动座(22)，所述移动座(22)的顶部固定安装有限位座(25)，所述限位座(25)上水平贯穿设置有安装孔(35)，所述安装孔(35)内设有金属棒(6)，所述安装孔(35)的内顶部设有固定板(24)，所述固定板(24)的顶部上螺纹连接有螺栓，所述移动座(22)的顶部固定...
【专利技术属性】
技术研发人员：王素芹，彭俊涛，柳剑臻，罗和林，
申请(专利权)人：江苏海洋大学，
类型：发明
国别省市：
还没有人留言评论。发表了对其他浏览者有用的留言会获得科技券。