專利名稱：一種塑料線膨脹系數測定儀的制作方法
技術領域：
本發(fā)明是關于線膨脹系數測定儀，特別是塑料線膨脹系數測定儀的發(fā)明。在該測定儀上裝有精度高、結構簡單緊湊的石英膨脹計和在-30℃～0℃下恒溫精度優(yōu)于±0.2℃(符合現行美國和西德標準的精度要求)結構簡單的低溫浴。
線膨脹系數是塑料材料的重要物理常數，國內外測定該物理常數時最常用的手段是本儀器。該測定儀的精度主要取決于石英膨脹計。而石英膨脹計的精度主要取決于石英內外管間的滑動間隙的大小，盡可能避免在操作時石英內管發(fā)生振動或晃動。另一影響石英膨脹計精度的重要因素是石英外管與千分表間的連接、固定和調節(jié)部分的結構。當然，要得到精確可靠的測試數據，一個較理想的低溫浴是必不可少的。人們知道，美國于1970年對其1944年研究設計的石英膨脹計的連接、固定和調節(jié)部分的結構進行了大改進，并對石英內外管間的滑動間隙作了定量規(guī)定(1mm)，設計出了一種結構相當復雜的石英膨脹計。意大利CEAST科學儀器公司出售的線膨脹系數測定儀的石英膨脹計的連接、固定和調節(jié)部分就是按美國標準中的儀器相應部分制造的。這部分結構的復雜化，導致膨脹計體積增大、笨重且造價高。在測試時要用雙手將膨脹計從一個恒溫浴移到另一個恒溫浴中，并需將其固定座上的三個孔套在恒溫浴頂部的三個固定螺釘上。加之石英內外管間的滑動間隙無定量控制，所以難免發(fā)生振動或晃動，故測試誤差較大。膨脹計體積大，在恒溫浴上只能放一支，測試效率低。該測定儀制冷用的兩臺冷凍機加上控制部分的費用占整個儀器價格的二分之一，而且在-30℃時恒溫精度達不到±0.2℃的要求。此外，還有日本東洋精機制作所生產的線膨脹系數測定儀，它是按美國1944年的標準制造的。測試時低溫浴的恒溫控制是由操作者根據溫度顯示器顯示出的溫度變化及時向預冷卻槽甲醇中補加干冰來實現的，操作不便，恒溫精度較低。另外實驗過程中用大量甲醇和干冰(在-30℃恒溫，需要甲醇30升、干冰20kg)，甲醇隨大量二氧化碳帶出，影響人體健康。
本發(fā)明的目的是提供一種線膨脹系數測定儀，它的石英膨脹計結構簡單緊湊，能避免石英膨脹計內管發(fā)生振動或晃動，需要時可同時用幾支石英膨脹計在一個恒溫浴中進行測試。本發(fā)明的另一個目的是提供一種結構簡單、恒溫精度高的低溫浴，從而使該測定儀顯示出精度高、效率高、操作方便、造價低等優(yōu)點。
附圖描述了本發(fā)明的一個實施例。
附

圖1石英膨脹計的剖視圖。
附圖2LE-1型線膨脹系數測定儀的局部剖視圖。儀器上有幾支精度高、結構簡單緊湊的石英膨脹計(1)和在-30℃～0℃下恒溫精度為±0.2℃、結構簡單的低溫浴(2)。
附圖1描述了一種石英膨脹計的主要結構。它的石英內管(3)上端膠接了兩個特制的定位環(huán)(4)和(5)，下端膠接了一個特制的定位環(huán)(6)。定位環(huán)與石英外管(7)內壁間的滑動間隙約0.1～0.2mm。每個定位環(huán)上加工幾條導氣槽(8)，以消除氣阻影響。這樣將石英膨脹計從一個恒溫浴移到另一個恒溫浴時，就可以避免石英內管發(fā)生振動或晃動。本發(fā)明的另一個重要創(chuàng)新是千分表(9)與石英外管(7)之間的連接、固定和調節(jié)部件的結構簡單緊湊，是通過三個主要部件(用低膨脹合金制成)千分表座(10)圓螺母(11)和連接件(12)實現的。在連接件上加工若干個對流孔(13)，并使其與低溫浴(2)和高溫浴(14)保持適當距離，以消除高、低溫浴和環(huán)境溫度對千分表(9)精度的影響。千分表(9)測頭高度的調節(jié)〔為測不同長度試樣(15)〕由圓螺母(11)、千分表座(10)和連接件(12)共同完成。按本發(fā)明制作的石英膨脹計，其精度高、輕巧靈便、造價低、環(huán)境適應性好，可多套同時測試。尤其適于在無標準環(huán)境條件的實驗室中進行較高精度的測試。本發(fā)明的第三個重要創(chuàng)新是制造了一種結構簡單適用的冰鹽低溫浴，一次配制好后，在測試周期內，試樣區(qū)的恒溫精度優(yōu)于±0.2℃。與已有的儀器技術相比，造價很低，而恒溫精度高(完全符合現行美國標準和西德標準的精度要求)。冰鹽致冷潦怯墑實繃６鵲謀 ～2種無機鹽(如銨、鈉、鉀、鎂、鈣、鋅和鐵鹽等)按適當比例配制成的。
按本發(fā)明制造的線膨脹系數測定儀的測試精度、工作效率和操作方便程度均優(yōu)于美國標準(ASTM/ANSD696-79)的要求和意大利CEAST科學儀器公司出售的線膨脹系數測定儀。
權利要求
1.LE-1型線膨脹系數測定儀，特別是塑料線膨脹系數測定儀，其特征是該測定儀上配備有幾支精度高、結構簡單緊湊的石英膨脹計和一個恒溫精度優(yōu)于±0.2℃的冰鹽低溫浴。
2.權利要求1中所述的石英膨脹計，其特征是在石英內管上部裝有兩個有導氣槽的特制定位環(huán)，下端裝有一個有導氣槽的特制定位環(huán)。定位環(huán)與石英外管內壁間滑動間隙為0.1～0.2mm。
3.權利要求1中所述的石英膨脹計，其特征還在于千分表和石英管間的連接、固定和調節(jié)部件的材質為低膨脹合金，在連接件上加工有若干個對流孔并使之與高、低溫恒溫浴保持適當距離。千分表測頭高度調節(jié)由圓螺母、千分表座和連接件共同完成。
4.權利要求1中所述的冰鹽低溫浴，其特征是致冷劑是由適當粒度的冰和1～2種無機鹽按適當比例配制成的。
全文摘要
本發(fā)明是關于線膨脹系數測定儀，特別是塑料線膨脹系數測定儀的發(fā)明。該測定儀裝有三支精度高、結構簡單緊湊的石英膨脹計和恒溫精度優(yōu)于美國標準、結構簡單的低溫浴，從而使儀器的測試精度、工作效率、操作方便程度優(yōu)于現行美國標準和現有進口儀器。
文檔編號G01N25/16GK1033212SQ8710787
公開日1989年5月31日 申請日期1987年11月17日 優(yōu)先權日1987年11月17日
發(fā)明者楊和鈞, 崔桂芳, 陳榮輝 申請人:化學工業(yè)部黎明化工研究院