I. Nguyên tắc làm việc

Máy đo hệ số giãn nở nhiệt tính toán các đặc tính giãn nở nhiệt của vật liệu bằng cách đo sự thay đổi kích thước của nó khi nhiệt độ thay đổi. Nguyên lý cốt lõi của nó dựa trên hiệu ứng giãn nở nhiệt của vật liệu: khi nhiệt độ tăng, độ rung của các điểm khối bên trong vật liệu tăng lên và khoảng cách trung bình tăng lên, dẫn đến sự giãn nở thể tích hoặc chiều dài. Thiết bị chụp sự thay đổi chiều dài mẫu trong thời gian thực thông qua cảm biến dịch chuyển có độ chính xác cao, kết hợp với mô-đun điều khiển nhiệt độ để lấy dữ liệu nhiệt độ và cuối cùng tính toán hệ số giãn nở nhiệt (α) theo công thức α=(L-L₀)/(L₀ × ΔT), trong đó L₀ là chiều dài ban đầu, L là chiều dài sau khi thay đổi nhiệt độ và ΔT là lượng thay đổi nhiệt độ.

II. Phân tích cấu trúc cốt lõi

Hệ thống đo dịch chuyển

Loại cảm biến: Sử dụng giao thoa kế laser hoặc máy đo chuyển vị cảm ứng, độ chính xác có thể đạt đến mức micron. Giao thoa kế laser tính toán sự dịch chuyển bằng cách phản xạ quang sai, và máy đo độ dịch chuyển điện cảm sử dụng chuyển động tương đối của lõi và cuộn dây để phát hiện sự thay đổi dịch chuyển.

Vai trò: Theo dõi sự thay đổi chiều dài mẫu trong thời gian thực để đảm bảo tính chính xác của dữ liệu.

Hệ thống kiểm soát nhiệt độ

Yếu tố làm nóng: dây điện trở hoặc lò sưởi molypden disulfide, kết hợp với hệ thống làm mát nitơ lỏng, để đạt được kiểm soát vùng nhiệt độ rộng từ nhiệt độ phòng đến 1650 ℃.

Chế độ kiểm soát nhiệt độ: Bộ điều khiển nhiệt độ PID kết hợp với phản hồi cặp nhiệt điện để đảm bảo tính đồng nhất nhiệt độ (± 0,1 ℃), tránh lỗi đo do quá nóng cục bộ.

Hỗ trợ mẫu với cơ chế lái xe

Cấu trúc kiểu đẩy: mẫu được đặt trong lò sưởi, đẩy thanh đẩy khi mở rộng để tạo ra sự dịch chuyển, cảm biến sẽ chuyển đổi sự dịch chuyển thành tín hiệu điện.

Thiết kế theo chiều dọc/ngang: Cấu trúc theo chiều dọc phù hợp cho các mẫu co lại nhiều hơn mở rộng (ví dụ: gốm sứ), tránh tách mẫu khỏi giá đỡ; Cấu trúc ngang thì thích hợp cho thử nghiệm vật liệu thông thường.

Hệ thống điều khiển chân không và khí quyển

Hệ thống chân không: bao gồm bơm kết nối trực tiếp, bơm khuếch tán, đảm bảo môi trường đo lường tinh khiết và ngăn chặn quá trình oxy hóa.

Kiểm soát khí quyển: Hỗ trợ khí trơ (như nitơ, argon) hoặc môi trường chân không, thích ứng với các yêu cầu kiểm tra vật liệu khác nhau.

Hệ thống phân tích và kiểm soát dữ liệu

Chức năng phần mềm: Phần mềm phân tích dựa trên hệ thống Windows để thực hiện điều khiển đo lường hoàn toàn tự động, ghi dữ liệu, vẽ đường cong và tính toán hệ số giãn nở nhiệt.

Bảo vệ an toàn: Nó có chức năng giám sát lưu lượng nước làm mát, bảo vệ lồng vào nhau bốn cấp cho thân lò quá nóng, đảm bảo hoạt động an toàn của thiết bị.

III. Ứng dụng và lợi thế

Máy đo hệ số giãn nở nhiệt được sử dụng rộng rãi trong kim loại, gốm sứ, vật liệu polymer và các lĩnh vực khác. Nó có thể đo hệ số giãn nở nhiệt tuyến tính, nhiệt độ chuyển đổi thủy tinh, nhiệt độ chuyển pha và các thông số khác. Các phép đo không tiếp xúc, độ phân giải cao và các phương pháp đo tuyệt đối (không cần chỉnh sửa) cải thiện đáng kể độ chính xác và hiệu quả thử nghiệm, cung cấp hỗ trợ dữ liệu quan trọng cho nghiên cứu và phát triển vật liệu và kiểm soát chất lượng.