[发明专利]壳体体膨胀系数的测量方法

说明书

技术领域

本发明涉及一种测量方法，尤其涉及一种壳体体膨胀系数的测量方法。

背景技术

热膨胀是固体材料受热以后晶格振动加剧而引起的容积膨胀，该值目前只能定性地从理论上给以解释,而不能从理论上给以定量计算，因此，材料热膨胀计算仍用实验方法确定试件膨胀值。对于材质热膨胀系数较大(如材质为聚乙烯、铝)且结构形式为壳体的批量生产的产品，由于材料和成型工艺参数的差异，每个加工成型后的壳体体膨胀系数略有不同，如作为精密仪器中的一个零件，需要了解每个壳体的体膨胀系数。三坐标仪可以测量复杂形体尺寸，但其本身要求的测量环境为20℃左右，在其它温度环境下工作测量误差较大。

发明内容

本发明的目的就在于为了解决上述问题而提供一种壳体体膨胀系数的测量方法。

本发明通过以下技术方案来实现上述目的：

一种壳体体膨胀系数的测量方法，包括以下步骤：

A1、在所述壳体上标定多条沿其半径方向的母线，并在所述壳体的内表面和外表面上设置多个测点；

A2、在温度为20℃和湿度为20％RH～60％RH条件下，用三坐标仪测量步骤A1中所述测点位置的所述壳体的尺寸R(即内径和外径)，标定测点位置所述外径传感器支架的尺寸R₁，内径传感器支架尺寸R₂，如果进行外径测量则跳转至步骤A3，如果进行内径测量则跳转至步骤A6；

A3、将外径测量仪设置在所述壳体的外表面，所述外径测量仪包括外径位移传感器和外径传感器支架，所述外径位移传感器通过所述外径传感器支架固定在所述壳体外侧，将所述外径位移传感器与所述壳体外表面上的多个测点一一对应，然后转至步骤A4；

A4、将所述外径测量仪和所述壳体置于温度为20℃和湿度为20％RH～60％RH的环境中，待温度平衡后，将所述外径位移传感器基准调零，然后跳转至步骤A5；

A5、改变环境温度为T，待温度平衡后，记录所述外径位移传感器示值△R_T，获得各个所述测点的数据后，改变环境温度至20℃，如果所有所述外径位移传感器示值均为零则进行下一个温度环境的壳体外径尺寸测量，测量完成后跳转至A9，如果存在示值不为零的外径位移传感器，则跳转至步骤A4；

A6、将内径测量仪设置在所述壳体的内表面，所述内径测量仪包括内径位移传感器和内径传感器支架，所述内径位移传感器通过所述内径传感器支架固定在所述壳体内侧，将所述内径位移传感器与所述壳体内表面上的多个测点一一对应，然后转至步骤A7；

A7、将所述内径测量仪和所述壳体置于温度为20℃和湿度为20％RH～60％RH的环境中，待温度平衡后，将所述内径位移传感器基准调零，然后跳转至步骤A8；

A8、改变环境温度为T，待温度平衡后，记录所述内径位移传感器示值△R_T，获得各个所述测点的数据后，改变环境温度至20℃，如果所有所述内径位移传感器示值均为零则进行下一个温度环境的壳体内径尺寸测量，测量完成后跳转至A9，如果存在示值不为零的内径位移传感器，则跳转至步骤A7；

A9、采用下述公式对步骤A5或者步骤A7中获得的数据进行分析：

△R_T＝(R+△R)-(R_x+△R_x)＝(R-R_x)+(△R-△R_x)

△R_x＝α_基×(T-20)×R_x

即，△R＝△R_T-(R-R₁)+△R_x＝△R_T-(R-R_x)+α_基×(T-20)×R_x

完成计算后，跳转至A10；

式中：T—壳体尺寸测量时的温度；

△R_T—T温度下壳体尺寸与外径传感器支架或内径传感器支架的尺寸差，此为测量数据，mm；

R_x—为R₁或R₂,R₁—20℃时外径传感器支架的尺寸，R₂—20℃时内径传感器支架的尺寸，mm；