一種教學用測定金屬熱膨脹系數的實驗儀的制作方法
【專利摘要】本實用新型涉及一種教學用測定金屬熱膨脹系數的實驗儀，包括一長方體機匣，機匣的一端連接有一限位塊，所述限位塊質量大于等于200g，機匣的另一端下部設有至少一個滾輪，同時機匣內下方設有一根加熱管，加熱管上方設有一材質為鋁或鋁合金的導熱槽，所述導熱槽下方開有一條大凹槽，加熱管通過大凹槽與導熱槽相互卡合；導熱槽上方開有一條小凹槽，所述小凹槽靠近限位塊的一端設有定位銷。本實驗裝置使用簡單方便，測定結果更為精確。
【專利說明】一種教學用測定金屬熱膨脹系數的實驗儀
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及一種實驗儀器，具體為一種教學中用于測定金屬熱膨脹系數的實驗儀。
【背景技術】
[0002]目前物理實驗教學中，通常采用測定金屬受熱膨脹時的線脹系數來研究物質熱膨脹的規則。早期實驗經常通過水蒸氣加熱金屬試樣，由于存在諸多不便，現已基本放棄不用。目前多采用的測定方式為將試樣置于儀器加熱管內并通入熱水加熱，金屬試樣受熱后產生微小長度變化，然后采用千分表或光杠桿進行測量；此方法的其缺點是熱水溫度不能超過100度，加熱幅度不大，因此使得試樣受熱后的熱膨脹長度較小，影響測量精度的提高。此外這類實驗儀器購置一段時間后，水的出入口處和試樣穿出加熱管處都容易漏水，且由于加熱管長度限制，試樣的長度選取范圍一般較小，且試樣種類通常只能是單一種類。而且平臥結構的儀器其外殼和試樣支架等部件在加熱時溫度也會有所上升，引起長度的雙向膨脹，其中與試樣膨脹相反方向的膨脹，會抵消試樣的一些膨脹，造成測定結果產生一定的誤差。
【發明內容】
[0003]針對上述問題，本實用新型提供了一種使用更為方便、測定金屬熱膨脹系數結果更加精確的實驗儀器。
[0004]為解決上述問題，本實用新型提供了一種教學用測定金屬熱膨脹系數的實驗儀，包括一長方體機匣，機匣的一端連接有一限位塊，所述限位塊質量大于等于200g，機匣的另一端下部設有至少一個滾輪，同時機匣內下方設有一根加熱管，加熱管上方設有一材質為鋁或鋁合金的導熱槽，所述導熱槽下方開有一條大凹槽，加熱管通過大凹槽與導熱槽相互卡合；導熱槽上方開有一條小凹槽，所述小凹槽靠近限位塊的一端設有定位銷。
[0005]進一步，所述限位塊的下方還粘有高摩擦系數的薄層物料。
[0006]本實用新型的有益效果在于:本實用新型針對現用儀器存在的上述缺陷和不足，以電加熱管加熱，將熱量傳至一個用鋁或鋁合金制成的導熱槽上，利用鋁的高導熱性和大比熱容，使導熱槽的溫度均勻和穩定。在導熱槽上部開設有一條小凹槽，小凹槽內可以緊貼排列的方式，嵌入數種不同材質細長試樣。其優點如下:1、試樣的長度可以取較大值，達到現用儀器試樣的1.5-2倍；2、試樣緊貼導熱槽，測定時可認為導熱槽的溫度即為試樣的溫度，便于測定；3、試樣加熱可達150°C，升溫幅度約為現用儀器的2倍，可較為精確的測定出金屬熱膨脹系數。4、本裝置在機匣的一端連接有一限位塊，限位塊直接置于實驗臺上，增加試樣固定端機匣底板的摩擦系數，機匣的另一端設有摩擦阻力較小的滾輪。當機匣受熱膨脹時，因一端阻尼很大，一端阻尼很小，機匣自然向阻尼小的一端膨脹，減少雙向膨脹帶來的實驗誤差，從而提聞了測量精度。【專利附圖】
【附圖說明】
[0007]下面結合附圖就本實用新型的【具體實施方式】作進一步詳細的說明，其中:
[0008]圖1是本實用新型的內部結構示意圖；
[0009]圖2是本實用新型的外部結構示意圖。
【具體實施方式】
[0010]參照圖1所示的一種教學用測定金屬熱膨脹系數的實驗儀，包括一長方體機匣5，機匣5的一端連接有一限位塊8，所述限位塊8質量為200g，限位塊8下方粘有高摩擦系數的薄層物料，機匣5的另一端下部設有一個滾輪9，機匣5內下方設有一根加熱管1，加熱管I上方設有一材質為鋁或鋁合金的導熱槽2，導熱槽2下方開有一條大凹槽6，加熱管I通過大凹槽6與導熱槽2相互卡合；導熱槽2的上方開有一條小凹槽7，小凹槽7內可以緊貼排列的方式，嵌入數種不同材質細長試樣3，小凹槽7的一端設有定位銷4，通過此定位銷4將試樣3的一端固定在導熱槽2上，試樣3的另一端可隨溫度升高自由膨脹。
[0011]測定時，因導熱槽2與試樣3緊密貼合，即可認為導熱槽2的溫度與試樣3的溫度相同，采用溫度傳感器測定導熱槽2的溫度，并通過讀數顯微鏡測定試樣3在相應溫度的熱膨脹長度；同時可在試樣3上不同長度的部位，用凹口或顏色作為長度標記，即可測出試樣3在不同溫度時的熱膨脹長度變化，進而推算出試樣3的熱膨脹系數。
[0012]以上所述，僅為本實用新型較佳【具體實施方式】，但本實用新型保護范圍并不局限于此，任何熟悉本【技術領域】的技術人員在本實用新型披露的技術范圍內，可輕易想到的變化或替換，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之內。因此本實用新型保護范圍以權利要求書的保護范圍為準。
【權利要求】
1.一種教學用測定金屬熱膨脹系數的實驗儀，其特征在于:包括一長方體機匣，機匣的一端連接有一限位塊，所述限位塊質量大于等于200g，機匣的另一端下部設有至少一個滾輪，同時機匣內下方設有一根加熱管，加熱管上方設有一材質為鋁或鋁合金的導熱槽，所述導熱槽下方開有一條大凹槽，加熱管通過大凹槽與導熱槽相互卡合；導熱槽上方開有一條小凹槽，所述小凹槽靠近限位塊的一端設有定位銷。
2.如權利要求1所述的一種教學用測定金屬熱膨脹系數的實驗儀，其特征在于所述限位塊下方粘有高摩擦系數的薄層物料。
【文檔編號】G01N25/16GK203824947SQ201420223610
【公開日】2014年9月10日 申請日期:2014年5月5日 優先權日:2014年5月5日
【發明者】趙敏, 強曉明, 張良, 吳曉曉, 薛春燕, 呂建國 申請人:合肥師范學院