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原文传递一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量设备及其方法

专利名称：	一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量设备及其方法
摘要：	本发明涉及材料性能测量技术领域，特别涉及一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量设备及其方法；本发明包括隔震平台及连接在隔震平台上的放置装置、控制装置、激光器和测量装置；将待测杆件放入真空罐内的支撑架上，并在待测杆件的两端分别装上参考镜组件和测量镜组件，激光器发射光束，光束通过差分干涉计再穿过光学窗口，然后穿过参考镜组件和测量镜组件，由测量装置进行数据分析则可以测量出待测杆件的数据；本发明基于双频激光干涉仪进行非接触式长度测量，可避免人为操作影响，其操作方便，测量精准。
专利类型：	发明专利
申请人：	中国科学院长春光学精密机械与物理研究所
发明人：	薛闯;杨柳;周玉;孙宝龙;商伟辉;郭亮;徐抒岩;董吉洪;叶露;邹志伟;胡日查
专利状态：	有效
申请日期：	1900-01-20T17:00:00+0805
发布日期：	1900-01-20T22:00:00+0805
申请号：	CN202010051026.4
公开号：	CN111189876A
代理机构：	深圳市科进知识产权代理事务所(普通合伙)
代理人：	曹卫良
分类号：	G01N25/16;G01B11/02;G;G01;G01N;G01B;G01N25;G01B11;G01N25/16;G01B11/02
申请人地址：	130033 吉林省长春市经济技术开发区东南湖大路3888号
主权项：	1.一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量设备，其特征在于，包括隔震平台及连接在所述隔震平台上的用于放置待测杆件的放置装置、用于采集和控制所述放置装置内信息数据的控制装置、用于发射测量光束的激光器和用于测量和记录数据的测量装置；所述隔震平台配备空压机；所述放置装置包括真空罐及连接在所述真空罐内的用于放置待测杆件的支撑架和用于加热的加热筒；所述真空罐分别与分子泵、涡旋泵连接，所述分子泵与所述涡旋泵连通，所述真空罐的两端面均设置有光学窗口，所述支撑架上设置有用于分别连接在待测杆件的两端的用于反射光线的参考镜组件和测量镜组件，所述支撑架伸入所述加热筒内；所述测量装置包括差分干涉计，所述差分干涉计将所述激光器发射的光束透过所述光学窗口射入至所述真空罐内；所述控制装置分别通过电缆与所述差分干涉计、激光器电性连接。 2.根据权利要求1所述的一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量设备，其特征在于，所述真空罐内连接有真空罐平台，所述支撑架连接在基板上，所述基板和加热筒均连接在所述真空罐平台上，所述支撑架从设置在所述加热筒下方的方形孔内伸入所述加热筒内。 3.根据权利要求2所述的一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量设备，其特征在于，所述加热筒的外表面粘贴薄膜型加热片。 4.根据权利要求1所述的一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量设备，其特征在于，所述测量装置还包括测量安装箱，所述测量安装箱内依次设置有33％分光镜、设置在所述33％分光镜的出光口光路上的50％分光镜及用于将光束进行90°折转的折转镜，所述折转镜设置在所述50％分光镜的出光口光路上；三个所述差分干涉计分别设置在所述33％分光镜的分光口光路上、所述50％分光镜的分光口光路上以及所述折转镜的出光口光路上。 5.根据权利要求4所述的一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量设备，其特征在于，所述差分干涉计、所述33％分光镜、所述50％分光镜和所述折转镜的下方均连接有多维调整台。 6.根据权利要求1所述的一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量设备，其特征在于，所述控制装置包括控制柜及连接在所述控制柜内用于采集所述真空罐内温度数据的测控温器和用于采集待测杆件的变形数据的工控机。 7.根据权利要求1所述的一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量设备，其特征在于，所述参考镜组件包括参考镜调整座、参考镜安装座和参考镜，所述参考镜连接在所述参考镜安装座上，所述参考镜安装座连接在所述参考镜调整座上，所述参考镜调整座上设置有用于卡在所述待测工件上的夹紧螺钉和压块。 8.根据权利要求7所述的一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量设备，其特征在于，所述测量镜组件与所述参考镜组件的结构相同。 9.一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量方法，其特征在于，步骤S1、将真空罐打开，接通电源，开启激光器，再将加热筒开启，将待测杆件放在支撑架上；步骤S2、将参考镜组件和测量镜组件分别安装在待测杆件的两端，并对所述参考镜组件和测量镜组件进行调节，使其与差分干涉计完成准直；步骤S3、开启空压机和涡旋泵，对真空罐进行抽真空，当真空罐内真空度达到10pa以下时，开启分子泵；步骤S4、启动差分干涉计自动记录程序，记录数据直至试验曲线稳定；步骤S5、启动控制装置，记录室温数据10min，然后设定目标温度，升温4℃，直到升温曲线稳定，关闭控制装置；步骤S6、依次关闭激光器、分子泵、涡旋泵、隔震平台，完成试验；步骤S7、打开真空罐，取出杆件，粘贴标签留存。 10.根据权利要求9所述的一种非接触式大尺寸杆件热膨胀系数测量方法，其特征在于，在步骤S5内，当升温曲线稳定后，再等曲线平衡稳定时间1小时后关闭控制装置，自然降温。
所属类别：	发明专利