实验十一 综合热分析实验.pptVIP

实验五 HTV型光学膨胀仪测量金属的线性膨胀系数 〈一〉实验目的 〈二〉实验仪器 〈三〉实验原理 〈一〉实验目的 　1. 了解HTV型光学膨胀仪的结构及测量原理 2. 测定金属的线性膨胀系数 〈二〉基本原理 金属在加热时，体积将增大，因而其长度也将随着温度的升高而增加，如以公式表示之，则得： 式中：Δl式样的伸长，单位为毫米 α线性膨胀系数，单位为1/℃ l0试样的原长，单位为毫米 Δt温度的变化，单位为℃ 必须指出，是一个变数，它也随着温度的变化而变化。所以，我们此时要求出的是在某一温度范围 内的平均线膨胀系数。由公式（1）可以得到： 由实验所得到的Δl-t曲线上，从测量出相应的Δl 与Δt ，就可以按公式（2）计算出某一温度范围内的 α平值 让一束光束从小灯泡穿过透镜落在小镜12上,经小镜12反射成一光点落在照相底片上。当小镜随杠杆13一起运动时,光点也跟着移动。于是在照相底片上画出曲线(由光点在底片上一连续曝光而成） 标准试样是由不具有变态点的、而且膨胀系数随温度的增长成直线关系(在一定的温度范围内)的纯金属或合金做成。HTV普通光学膨胀仪常常使用镍络合金、纯电解铜或铝作为标准试样。  现在分析一下光点在照相底片上的移动。假设只是标准试样3膨胀,而试样4并不改变尺寸,在这种情况下,小镜12将绕固定轴lO-11转动,而光点在照相底片上将沿直线OA水平移动。若假设标准试样3不改变尺寸。而只有待测试样4膨胀,则杠杆l3与小镜12一起,将绕固定轴9-11转动。此时光点在底片上将沿直线OB垂直向上移动。事实上,在同时加热的条件下,试样3、4是同时膨胀的。此时光点将沿OA与OB的合成运动曲线OC移动。假如在某一温度下。试样4于D点发生组织转变,而产生收缩,则光学杠杆就要绕9-11轴反向转动。此时光点就要朝O A的方向靠近(右图中DF所示)。这样,就在照相底片上得到待测试样的临界点的位置 * 〈三〉HTV型膨胀仪的构造及其测量原理 HTV型膨胀仪为普通光学膨胀仪。它由以下几个部分组成：膨胀计头、照相装置、加热装置等。这种膨胀仪的优点是可以从所得的胀缩曲线上，直接分析计算，并把被测试样的膨胀性质直接换算为温度的函数。其工作原理如下图 标准试样和待测试样做成相同尺寸的圆柱棒。标准试样3及待测试试样4通过石英半球体顶在石英管1、2的端头上，而另一端顶在石英杆5、6上（中间夹有石英锥体）。标准试样和带操试样的伸长，通过石英杆5、6和钢杆7、8传到光学杠杆13上。光学杠杆上固定着小镜子12。 光学杠杆有三个突出的尖点9、10、11。这三个突出点是分布在直角三角形的三个顶角上。尖端9顶着杆8，而尖端11顶在固定的支点上。当标准试样的代词试样膨胀时，光学杠杆13在他们的作用下离开其原始位置。而当试样收缩时，杠杆13在弹簧的作用下，向相反的方向移动。 * * * * *