[发明专利]单电容热膨胀测量仪

说明书

本发明涉及一种单电容热膨胀测量仪，其包括电阻丝接线柱、锁紧弹簧、旋紧套管螺丝、液氮充口、真空泵连接口、测温电偶及电容器引线连接口、电容器极板接线柱、仪器外壳、样品腔室夹板、下端固定石英支架、上端石英支架、弹簧套管、电阻丝及电容器极板。仪器外壳的夹层内设有电阻丝；仪器外壳的上端面分别设有液氮充口、真空泵连接口及测温电偶及电容器引线连接口；仪器外壳内的仪器室中心上、下对应设有上端石英支架与下端固定石英支架；上端石英支架与下端固定石英支架通过弹簧套管与仪器外壳相连接；下端固定石英支架与上端石英支架中间一侧设有样品腔室夹板，另一侧对应设有电容器极板。该测量仪性能安全可靠、测量精度高、应用效果非常显著。

技术领域

本发明涉及一种热膨胀测量仪，特别涉及一种单电容热膨胀测量仪。

背景技术

热膨胀材料在生产生活中都有着重要的应用，同时热膨胀现象也经常在材料领域和生产生活中产生一些不利影响。因此对材料的热膨胀现象和反常热膨胀现象的研究一直是科技领域研究工作中的热点问题。由于热膨胀导致的材料尺寸变化很小，通常只有10^-6左右，难于测量。因此测量热膨胀的仪器仪表种类较少，特别是对于热缩冷胀和热涨冷缩现象共存的材料的测量仪器更少。

目前，一般测量热膨胀的仪器仪表大都采用光学或压电现象等原理来设计,这些测量仪器对测量样品形状和尺寸的要求较高,有的只能对一定尺寸的柱状样品进行测量,需要的样品量较大，有的只能对薄膜样品进行测量；此外光学测量方法还涉及到光路的调整等复杂的过程，因此操作起来很不方便。

这样就非常有必要提供一种应用效果突出的单电容热膨胀测量仪，根据我们所了解，目前还未见该技术方案的有关专利与文献报道。

因此，提供一种设计合理、结构简单、性能安全可靠、测量精度高、操作简单、应用效果非常显著的单电容热膨胀测量仪，是该领域技术人员当前亟待着手解决的问题之一。

发明内容

本发明的目的在于克服上述不足之处，提供一种设计合理、结构简单、性能安全可靠、测量精度高、操作简便、既能够测量扁平柱状样品又能够测量薄膜样品、而且应用效果非常显著的单电容热膨胀测量仪。

为实现上述目的本发明所采用的技术方案是：一种单电容热膨胀测量仪，其特征在于该测量仪包括：电阻丝接线柱、锁紧弹簧、旋紧套管螺丝、液氮充口、真空泵连接口、测温电偶及电容器引线连接口、电容器极板接线柱、仪器外壳、样品腔室夹板、下端固定石英支架、上端石英支架、弹簧套管、电阻丝及电容器极板；

所述仪器外壳四周密封形成夹层，夹层内设有用于加热的电阻丝，通过与电阻丝连接的电阻丝接线柱外加电流加热仪器室；

所述仪器外壳的上端面分别设有液氮充口、真空泵连接口及测温电偶及电容器引线连接口；

所述仪器外壳内的仪器室中心上、下对应设有上端石英支架与下端固定石英支架；上端石英支架与下端固定石英支架通过弹簧套管与仪器外壳相连接；所述下端固定石英支架与上端石英支架中间一侧设有样品腔室夹板，另一侧对应设有电容器极板；所述电容器极板上、下对应设有电容器极板接线柱；垂直仪器外壳上端面,穿过仪器外壳在仪器室中心设有锁紧弹簧，锁紧弹簧设置于弹簧套管中。

所述样品腔室夹板与电容器极板保持平行，即电容器两个极板的厚度及间距与样品腔室两个夹板的厚度及间距相等。

所述锁紧弹簧上端设有旋紧套管螺丝。

本发明的有益效果是：本发明采用电容器原理设计了一个测量热膨胀的仪器。将难于测量的微小尺寸变化转换成能够精密测量的电容来测量，可大大提高测量的精度。该测量仪结构简单，操作方便，对待测样品的形状要求不高，既可以测量扁平柱状样品，也可以测量膜状样品。对于耐氧化厚度较大的样品，设备无需抽真空，从而避免了一般热膨胀测量系统使用真空泵的缺点；不但对于正常热膨胀性质的材料能够测量，而且对于热缩冷胀性质的材料也能够测量，其设计结构的特点如下：