FD-LE线膨胀系数测定仪说明书
科学实验室用的线性热膨胀仪说明书
3Instruction sheet3B SCIENTIFIC ® PHYSICSU15405 Linear thermal expansion apparatus3/03 ALF®The apparatus demonstrates the linear expansion of solid materials and allows the determination of expan-sion coefficients for copper, iron and glass.1. Safety instructions•Caution. The experimental procedure results in hot steam.•Do not touch heated rods with your fingers. Use cloths when replacing rods.•Do not subject the glass rod to mechanical stresses.2. Description, technical dataThe equipment consists of a base track with a spring clip at the left-hand end for attaching a testing rod. At a distance of 50 cm from the end there is a notch in the base strip for the pointer. The copper and iron test rods have a ring nut 65 cm from the end for placing on the pointer. The glass rod has a metal ring with a ring nut in the same place. Behind the pointer is a 0-5 cm scale. To feed in hot steam, a 10 cm long glass rod attached to a hose is provided.Dimensions:530 mm x 60 mm x 240 mm Weight:0.6 kgLength of rods:630 mm approx.Diameter of rod:8 mm approx.Length of pointer:200 mm Scale markings:mm Scale factor:1 : 503. PrincipleTo determine the linear expansion coefficient α for vari-ous materials, it is necessary to measure the expansion for a certain temperature rise ∆T . Thus the rods are heated to 100° C by means of steam and the tempera-ture difference ∆T from room temperature is calculated.The expansion is determined from the movement of the pointer d , where a pointer movement of 50 mm indicates an expansion of 1mm. The expansion coeffi-cient is determined from the extension w (scale factor 1:50) and the length of rod l between the two fixed points by means of the formula:α=⋅⋅dl w T∆4. Instructions for useAlso required for heating the rods is a vapor generator or a bunsen burner heating an Erlenmeyer flask•Attach the end of the rod without the nut to a rub-ber hose and secure in the spring clip.•Place the pointer in the notch under the scale and attach the upper end of the pointer to the rod with the ring nut.•Adjust the pointer to zero by sliding the rod.•Attach to a steam generator or an Erlenmeyer flask half-filled with water by means of the short glass rod and a hose.•Boil water. Steam flows through the test rod and heats it to approximately 100° C.1Spring clip 2Base track 3Glass rod 4Test rods 5Pointer 6Scale126543(Note: at high altitudes, water boils at slightly less than 100° C.)•When steam has been passing through the rod for about 1 minute and no more condensing steam is emerging from the end of the rod, read off the larg-est movement of the pointer.5. Example calculationRoom temperature T1= 22°CTemperature of steam = 100° C Temperature rise ∆T= 78° CPointer movement for copper rod d = 32.5 mm Extension w = 50Length of rod l = 500 mmα = 3255005078.⋅⋅ = 16,7 · 10–6 /° CTable of values:Copper:16.8 · 10-6 /° CIron:12 · 10-6 /° CGlass:9 · 10-6 /° C3B Scientific GmbH • Rudorffweg 8 • 21031 Hamburg • Germany • • Technical amendments are possible4。
大学物理实验教材
实验七 用非平衡电桥研究热敏电阻的温度特性热敏电阻由半导体陶瓷材料组成，是电阻值随温度变化而变化的电阻，可以分为正温度系数〔PTC 〕和负温度系数〔NTC 〕及临界温度热敏电阻〔CTR 〕。
由于半导体热敏电阻有独特的性能，所以在应用方面，它不仅可以作为测量元件〔如测量温度、流量、液位等〕，还可以作为控制元件〔如热敏开关、限流器〕和电路补偿元件。
广泛用于家用电器、电力工业、通讯、军事科学、宇航等各个领域，开展前景极其广阔。
本实验研究的是负温度系数热敏电阻〔NTC 〕，电阻值随温度升高而迅速下降。
广泛用于测温、控温、温度补偿等方面。
预习要点1、 热敏电阻的温度特性是什么？2、 非平衡电桥与惠斯登电桥有什么异同？3、 如何调节，可快速满足步骤〔3〕的要求？为什么？ 4．微安表和电源的正负极可随便接吗？为什么？一、实验目的1． 了解非平衡电桥的工作原理； 2． 用非平衡电桥研究热敏电阻的温度特性； 3． 测出热敏电阻材料的激活能。
二、实验原理1． 热敏电阻的温度特性负的电阻温度系数〔NTC ：Negative Temperature Coefficient 〕的热敏电阻，其电阻值随温度升高而迅速下降，这是因为半导体内部自由电子数目随温度的升高增加得很快，导电能力很快增强；虽然原子振动也会加剧并阻碍电子的运动，但这种作用对导电性能的影响远小于电子被释放而改变导电性能的作用，所以温度上升会使电阻值迅速下降。
半导体热敏电阻的电阻温度特性可以用下述指数函数来描述：TBT A R e 〔1〕式中A 为常数。
B 为与材料有关的常数，T 为绝对温度。
将式〔1〕两边取对数，变换成直线方程：A TB R T ln 1ln 〔2〕选取不同的温度T ，得到相应的R T ，并绘lnR T －1/T 曲线，可求得A (由截距ln A 求得)与B 〔斜率〕。
代入〔1〕式，就可得到R T 随温度T 变化的关系式了。
由常数B ，还可求出该半导体材料的激活能E ，它是表征半导体材料的重要参数之一。
固体线膨胀系数的测定讲义
固体线膨胀系数的测定大多数固体材料内部分子热运动的剧烈程度与物体的温度有关，故而都遵从热胀冷缩的规律。
固体的体积随温度升高而增大的现象称为热膨胀。
固体热膨胀时，它在各个线度上（如长、宽、高、直径等）都要膨胀，我们把物体线度的增长称为线膨胀；将体积的增大称为体膨胀。
若固体在各方向上热膨胀规律相同时，可以用固体在一个方向上的线膨胀规律来表征它的体膨胀，所以线膨胀系数是很多工程技术中选材料的重要技术指标。
在道路、桥梁、建筑等工程设计、精密仪器仪表设计、材料的焊接、加工等领域都必须考虑该参数的影响。
线膨胀系数的测量方法有很多种，包括：光杠杆法、千分表法、读书显微镜法、光学干涉法、组合法等，本实验采用千分表法测金属线膨胀系数，用FD-LEB 线膨胀系数测定仪进行测量。
一、实验目的1.学习测量固体线膨胀系数的方法；2.掌握用千分表测量微小长度变化的方法；3.练习作图法处理实验数据的方法；4.分析影响测量精度的因素。
二、实验原理固体受热后的长度L 和温度t 之间的关系为：)1(20 +++=t t L L βα (1)式中L 0为温度t=0℃时的长度， βα、是和被测物质有关的数值很小的常数，而β以后的各系数和α相比甚小，所以常温下可以忽略，则上式可写成：)1(0t L L α+= (2)式中α就是固体的线膨胀系数，其物理意义为温度每升高一度时物体的伸长量与它在零度时的长度比，单位是摄氏度分之一。
如果在温度t 1和t 2时，金属杆的长度分别为L 1和L 2，则有：)1(101t L L α+= (3) )1(202t L L α+= (4) 联立(3)、(4)式可得：)(1122112t L L t L L L --=α。
由于L 2与L 1相差微小，1/12≈L L 所以上式可近似写为tL L ∆∆=1α。
式中12L L L -=∆是固体当温度变化12t t t -=∆时相对应的伸长量。
该式通常可简单表示为：t L L ∆∆=α。
线性热膨胀系数测定仪的技术指标介绍
线性热膨胀系数测定仪的技术指标介绍1. 前言线性热膨胀系数测定仪是一种常用的物理实验仪器，主要用于测量物体在热膨胀过程中的长度变化情况。
该仪器在材料科学、机械工程、电子工程等领域都有广泛的应用。
本文主要介绍线性热膨胀系数测定仪的技术指标，以帮助用户了解该仪器的使用和选购。
2. 技术指标2.1 测量范围线性热膨胀系数测定仪的测量范围通常为1mm-100mm，具体测量范围根据不同的仪器型号而有所不同。
用户在选购仪器时应根据实际需要选购适当的测量范围。
2.2 精度线性热膨胀系数测定仪的精度是指在一定条件下，仪器所测量的数值与实际值之间的偏差。
该精度一般在0.1%以下，但具体精度取决于仪器质量、测量范围和仪器运行环境等因素。
2.3 稳定性线性热膨胀系数测定仪的稳定性是指仪器在连续测量多个样品时，测量数据的重复性和稳定性。
稳定性越好的仪器，可以得到更加精确可靠的测量结果。
在选购仪器时，用户应考虑到对样品的连续测量需求，在选购过程中可要求厂家提供仪器的稳定性测试数据。
2.4 温度控制精度线性热膨胀系数测定仪在测量时需要对样品进行加热，因此仪器的温度控制精度也是一个重要的技术指标。
一般来说，仪器的温度控制精度应在0.5℃以下，以保证测量结果的可靠性。
2.5 测量时间线性热膨胀系数测定仪的测量时间是指在测量一个样品时所需的时间。
该指标通常在10min以内，但具体时间也会受到其他因素的影响，例如样品的大小、材料等。
2.6 附加功能一些高端的线性热膨胀系数测定仪会具有附加功能，例如温度自适应、自动记录和分析测量结果等。
这些功能可以提高测量精度和效率，但也会增加仪器的价格。
因此，在选购时需要根据自身需求和预算进行考虑。
3. 总结通过本文的介绍，我们了解到了线性热膨胀系数测定仪的技术指标，并且知道了在选购仪器时的一些要点。
对于需要购买线性热膨胀系数测定仪的用户来说，有了这些参数信息和选购技巧，可以更加明确自己的需求，选择适合自己的仪器。
仪器使用说明.
仪器使用说明TEACHER'S GUIDEBOOKFD-LEA线膨胀系数测定仪中国.上海复旦天欣科教仪器有限公司Shanghai Fudan Tianxin Scientific_Education Instruments Co.,Ltd.FD-LEA型线膨胀系数测定仪使用说明一、概述FD-LEA线膨胀系数测定仪是固体线膨胀系数的一种精密测定仪，固体线膨胀系数测量已列入大专院校的物理实验教学大纲中。
本仪器对各种固体的热胀冷缩的特性可做出定量检测，并可对金属的线膨胀系数做精确测量。
本仪器的恒温控制由高精度数字温度传感器与单片电脑组成，炉内具有特厚良导体纯铜管作导热，在达到炉内温度热平衡时，炉内温度不均匀性≤±0.3℃，读数分辨率为0.1℃，加热温度控制范围为室温至80℃。
本仪器为高等院校测量金属线膨胀系数的优质仪器。
二、仪器简介1．仪器结构如图1所示，它由恒温炉、恒温控制器、千分表、待测样品等组成。
图11.托架2.隔热盘A3.隔热顶尖4.导热衬托A5.加热器6.导热均匀管7.导向块 8.被测材料 9.隔热罩 10.温度传感器 11.导热衬托B 12.隔热棒13.隔热盘B 14.固定架 15.千分表 16.支撑螺钉 17.坚固螺钉2．仪器使用方法：1)被测物体为直径Φ8mm,长400mm的圆棒；2)整体要求平稳，因伸长量极小，故仪器不应有振动；3)千分表安装须适当固定 (以表头无转动为准)且与被测物体有良好的接触(读数在0.2—0.3mm处较为适宜，然后再转动表壳校零)；4)被测物体与千分表探头需保持在同一直线。
三、技术指标1．温度控制分辨率：0.1℃。
2．样品加热炉内空间温度达到平衡时，温度不均匀性≤±0.3℃。
3．温度控制范围：室温至80℃。
4．伸长量测量精度：0.001mm，最大测量范围为0—1mm。
5．被测金属样品为直径Φ8mm，长400mm的圆棒。
6．温控仪使用环境和外型尺寸： 1)输入电源：220V±10% 50Hz—60Hz2)湿度：85%3)温度：0—40℃4)外型尺寸：315×250×140(mm)5)仪器重量：约3kg7．电加热恒温箱外型尺寸：560×120×20 (mm)四、实验项目1．测量铁、铜、铝棒的线膨胀系数。
热膨胀分析仪的操作流程
热膨胀分析仪的操作流程一、介绍热膨胀分析仪是一种用于测量材料在温度变化下的线膨胀系数的仪器。
本文将介绍热膨胀分析仪的操作流程，以帮助读者更好地了解如何正确使用该仪器。
二、仪器准备1. 检查仪器：确保热膨胀分析仪处于正常工作状态，并且各个部件都完好无损。
2. 校准：如果需要，对热膨胀分析仪进行校准，以确保准确度和可靠性。
3. 样品准备：准备好待测样品，并确保其表面没有明显的损坏或污染。
三、操作步骤1. 设定实验参数：根据实际需求，在热膨胀分析仪的控制面板上设定实验参数，如加热速率、温度范围等。
2. 安装样品：将样品安装到热膨胀分析仪的测量腔室中，确保样品与传感器的接触良好。
3. 数据记录：启动仪器，开始数据记录。
热膨胀分析仪会自动测量样品在不同温度下的膨胀情况，并将数据保存在仪器的内存中。
4. 结果分析：根据实验需要，将存储的数据导出，并对数据进行分析。
可以使用专业的分析软件或自行编写代码进行数据处理和可视化。
5. 清洁和维护：在完成实验后，及时清洁热膨胀分析仪的各个部件，并进行必要的维护，以确保其长期稳定运行。
四、注意事项1. 安全使用：在操作热膨胀分析仪时，注意安全事项，避免触摸高温部件，防止烫伤或其他意外伤害。
2. 样品选择：选择合适的样品进行测试，确保样品能够适应所设定的实验条件，并准确反映材料的膨胀性质。
3. 实验环境：保持实验环境的稳定，避免强烈的空气流动或外部振动对实验结果的干扰。
4. 仪器校准：定期对热膨胀分析仪进行校准，以确保测量结果的准确性和可靠性。
5. 数据处理：在进行数据处理和分析时，应注意选择合适的方法和工具，确保结果的准确性和可解释性。
6. 维护保养：定期清洁和维护热膨胀分析仪，检查各个部件的运行状态，及时处理故障或更换损坏的零件。
通过以上操作流程，您可以正确地使用热膨胀分析仪进行材料膨胀性质的测试和分析。
在操作过程中，记得始终遵守安全规范，并根据实际需求进行参数设定和数据处理，以得到准确可靠的实验结果。
金属线胀系数测定仪使用说明书
金属线胀系数测定仪使用说明书一、 概 述绝大多数物质具有“热胀冷缩”的特性，这是由于物体内部分子热运动加剧或减弱造成的.这个性质在工程结构的设计中，在机械和仪表的制造中，在材料的加工(如焊接)中都应考虑到，否则，将影响结构的稳定性和仪表的精度。
考虑失当，甚至会造成工程结构的毁损，仪表的失灵以及加工焊接中的缺陷和失败等等。
固体材料的线膨胀是材料受热膨胀时，在一维方向上的伸长。
线胀系数是选用材料的一项重要指标，在研制新材料中，测量其线胀系数更是必不可少的。
型金属线胀系数测定仪通过加热温度控制仪，精确地控制实验样品在一定的温度下，由千分表直接读出实验样品的微小伸长量，实现对金属线胀系数测定的一种新型教学实验仪器。
该仪器的恒温控制由高精度数字温度传感器与智能温度控制仪组成，可根据实验需要把加热温度控制在室温之间。
并以稳定的加热电压维持实测温度的稳定度，由四位数码管显示设定温度和实验样品实测温度, 读数精度为,调节设定方便,控温稳定、精确。
专用加热部件的加热电压低速档为：，高速档为：。
水位由只双色发光管指示, 无水时,所有发光管发红光，随着水位逐步升高，对应的发光管由红色转变为绿色。
为了避免在系统缺水的情况下加热器“干烧”，仪器设置了完善的缺水报警和保护系统，循环水一旦缺少，系统报警灯点亮且自动停机。
只有水量足够时才能恢复正常。
加热按钮按下时，强制冷却被锁住，只有按下复位键，先停止加热，强制风冷降温才能起动。
在加热或降温工作状态，热水泵总是处于工作状态。
只有按复位按钮热水泵才停止工作。
（注意：长期不用，应从主机底部放水阀门把水放掉。
）二、用途1．测量铜、铝棒（管）的线膨胀系数。
2．分析影响测量精度的各种因素。
3．掌握使用千分表和温度控制仪的操作方法。
三、技术指标1．温度读数精度： 。
2．温度控制稳定度：。
3．温度设定范围：，四位数码管显示。
4．样品实测温度：，四位数码管显示。
5．伸长量测量精度：（包括估读位）。
金属线膨胀系数测定及温度效应
金属线膨胀系数测定及温度效应作者：陈恒杰来源：《中国教育技术装备》2013年第27期摘要利用顶杆式方法对铜、铁两种材料在30～70 ℃范围内的线膨胀系数α进行测定，得到十分满意的结果，通过建立高阶修正模型考察温度变化和伸长量的关系。
关键词线膨胀系数；温度效应；高阶修正模型中图分类号：G642.423 文献标识码：B文章编号：1671-489X（2013）27-0117-02物体的体积或长度随温度升高而增大的现象称为热膨胀。
绝大多数材料具有热涨的性质，这是材料的基本物理性质之一，它是反映材料热稳定性的一个重要指标。
如：修桥或筑路时应减小混凝土的线膨胀系数，以免由热膨胀带来的内应力破坏路面；线膨胀系数是耐火材料使用时应考虑的重要性能之一，也会影响复合材料的性能；同时利用线膨胀系数随温度变化效应可进行材料相变、裂纹等分析。
通常测量线膨胀系数的方法有顶杆法、光杠杆法等。
本文应用千分表顶杆法对铜和铁材料在30～70 ℃范围内的热膨胀系数进行测量，通过高阶修正项分析热膨胀系数的温度效应。
1 实验仪器与原理1.1 实验原理当温度升高时，物体由于原子热运动加剧而发生膨胀。
设L0为物体在初始温度T0下的长度，在温度变化不大时，物体温度为T时的长度可简单的表示为：其中，α为线膨胀系数，表示在压强保持不变的条件下，温度升高1 ℃所引起的物体长度的相对变化，即：当温度变化较大时，温度和长度的关系并不能简单地用线性函数来描述；即使描述也是一个简单笼统的平均描述，并不能反应任意温度的情况。
因此，在（2）式中引入高阶修正项后可变为：1.2 实验仪器本实验仪器由上海复旦天欣制造的FD-LEA-B线性膨胀系数测定仪（如图1所示）完成。
测试仪主要由加热装置、控温装置、测温装置和千分表等部分组成，测试材料原长为400 mm的铜棒和铁棒。
测试时，为防止热量损失使其尽快达到热稳定状态，在杆外部采用紧顶螺钉，测量时保证千分表部分与螺钉有充分接触，避免杆膨胀而表不走的现象。
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FD-LEA
线膨胀系数测定仪
说
明
书
上海复旦天欣科教仪器有限公司
中国上海
FD-LEA 线膨胀系数测定仪
一、概述
FD-LEA线膨胀系数测定仪是对固体线膨胀系数的一种直读式测定仪，在大专院校的普通物理实验教学中对物质的热胀冷缩的特性可做出定量考查，并可对金属的线膨胀系数做精确测量计算。
物质在一定温度范围内，原长为ι的物体受热后伸长量l∆与其温度的增加量t∆近似成正比，与原长ι也成正比，即：l∆=t∆⋅⋅ια。
式中α为固体的线膨胀系数。
实验证明：不同材料的线膨胀系数是不同的。
同学可对已配备的实验铁棒、铜棒、铝棒进行测量并计算其线膨胀系数。
该仪器的恒温控制由高精度数字温度传感器与单片电脑设定，读数精度为±0.1℃，可加热温度控制范围为室温--80℃。
二、用途
1、测量铁、铜、铝棒的线膨胀系数。
2、测量其它固体物质的线膨胀系数(要求加工成Φ8×
400mm的圆棒)。
3、分析影响测量精度的诸因素。
4、观察某些合金材料在金相组织发生变化温度附近，出现
线膨胀量的突变现象。
5、掌握使用千分表和温度控制仪的操作方法。
三、技术指标
1、温度读数精度：±0.1℃。
2、温度控制精度：±0.1℃/Min。
3、温度控制范围：室温—80℃。
4、伸长量测量精度：0.001mm，最大测量范围为0—1mm。
5、温控仪使用环境和外型尺寸：
1)输入电源：220V±10% 50Hz—60Hz
2)湿度：85%
3)温度：0—40℃
4)外型尺寸：315×250×140(mm)
5)仪器重量：约3kg
6、电加热恒温箱外型尺寸：560×120×20 (mm)
四、电加热箱的结构和使用要求
1、结构如图(1)：
(图1)
1、托架
2、隔热盘A
3、隔热顶尖
4、导热衬托A
5、加热器
6、导热均匀
管
7、导向块8、被测材料9、隔热罩10、温度传感器11、导热衬托B 12、隔热
棒
13、隔热盘B 14、固定架15、千分表16、支撑螺钉17、坚固螺
钉
2、使用要求
1)被测物体控制于Φ8×400mm尺寸；
2)整体要求平稳，因伸长量极小，故仪器不应有振动；
3)千分表安装须适当固定(以表头无转动为准)且与被测物体有良好的接触(读数在0.2—0.3mm处较为适宜，然后再转动表壳校零)；
4)被测物体与千分表探头需保持在同一直线。
五、恒温控制仪使用说明
1、面板操作简图如下图(2)
复位确定升温降温电源
图(2)
1)当面板电源接通数字显示为FdHc表示本公司符号产品即自动转向A××.×表示当时传感器温度，b= =.=表示等待设定温度。
2)按升温键，数字即由零逐渐增大至用户所需的设定值，
最高可选80℃。
3)如果数字显示值高于用户所需要的温度值，可按降温键，
直至用户所需要的设定值。
4)当数字设定值达到用户所需的值时，即可按确定键，开
始对样品加热，同时指示灯亮，发光频闪与加热速率成正比。