熱膨脹系數(shù)測定儀是材料科學(xué)領(lǐng)域用于檢測材料在溫度變化過程中膨脹與收縮性能的核心設(shè)備，廣泛應(yīng)用于陶瓷、玻璃、金屬、耐火材料及藥用包裝材料等行業(yè)的研發(fā)與質(zhì)量控制。其核心功能是通過高精度溫度控制與位移測量，計(jì)算材料在不同溫度區(qū)間的線性或體膨脹系數(shù)，為材料熱穩(wěn)定性評估、工藝優(yōu)化及產(chǎn)品可靠性驗(yàn)證提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)支撐。

　　該儀器基于材料熱脹冷縮的物理特性，通過程序控溫加熱樣品，利用位移傳感器（如電感式或激光干涉式）實(shí)時(shí)捕捉樣品形變量，結(jié)合公式α=(ΔL/(L?·ΔT))自動(dòng)計(jì)算熱膨脹系數(shù)。其中，ΔL為溫度變化ΔT下的長度變化量，L?為初始長度。

　　熱膨脹系數(shù)測定儀的操作方法如下：

　　一、準(zhǔn)備工作

　　設(shè)備檢查

　　確認(rèn)儀器各部件（如加熱爐、位移計(jì)、傳感器、控制柜）連接完好，無松動(dòng)或損壞。

　　檢查電源（220V±10%）、接地線、冷卻水源（如需）是否接通，確保環(huán)境無強(qiáng)烈震動(dòng)。

　　準(zhǔn)備標(biāo)準(zhǔn)棒（用于校準(zhǔn)）、試樣（如金屬、陶瓷、石墨等，尺寸需符合設(shè)備要求，如直徑10mm、長40-50mm的圓柱體）。

　　軟件與參數(shù)設(shè)置

　　打開計(jì)算機(jī)及測量軟件（如DIL402PC），預(yù)熱儀器約2小時(shí)至穩(wěn)定狀態(tài)。

　　在軟件中設(shè)置實(shí)驗(yàn)參數(shù)：

　　升溫速率：根據(jù)材料特性選擇（如0-20℃/min可調(diào)）。

　　測試溫度范圍：如室溫至1000℃（設(shè)備最高溫度可能達(dá)1350℃）。

　　膨脹率測量范圍：如0-1.25%、0-2.5%、0-5%。

　　位移計(jì)精度：通常為0.5級，分辨率0.00125mm。

　　補(bǔ)償模式：選擇自動(dòng)補(bǔ)償或人工修正。

　　二、校準(zhǔn)與裝樣

　　校準(zhǔn)測量框架

　　將標(biāo)準(zhǔn)棒放置在工作臺上，調(diào)整測量框架使其測頭與標(biāo)準(zhǔn)棒端部接觸。

　　記錄百分表或位移計(jì)初始讀數(shù)（確保零位準(zhǔn)確），重復(fù)校準(zhǔn)2-3次以提高精度。

　　安裝試樣

　　清潔試樣表面，確保無油污、裂紋等缺陷。

　　將試樣裝入定位裝置（如裝樣管），100mm試樣插入端部插槽，50mm試樣插入內(nèi)側(cè)插槽。

　　調(diào)整頂桿，使其頂住試樣斷面中心，另一端面與擋樣插片垂直，熱電偶熱端位于試樣中部。

　　輕輕將裝樣機(jī)構(gòu)推入爐內(nèi)，關(guān)閉爐門。

　　三、實(shí)驗(yàn)操作

　　啟動(dòng)設(shè)備

　　打開冷卻水源（如含碳試樣需通氮?dú)?，流?升/分）。

　　檢查手動(dòng)電位器是否在最小位置，將手-自動(dòng)開關(guān)扳至“手動(dòng)”位置。

　　按綠色按鈕啟動(dòng)主回路，待電流穩(wěn)定后切換至“自動(dòng)”位置。

　　啟動(dòng)計(jì)算機(jī)軟件，開始實(shí)驗(yàn)。

　　升溫與監(jiān)測

　　儀器按預(yù)設(shè)升溫速率加熱，實(shí)時(shí)監(jiān)測溫度、位移變化。

　　觀察軟件界面上的溫度-長度變化曲線，確保數(shù)據(jù)穩(wěn)定。

　　若需中途調(diào)整參數(shù)（如升溫速率、PID參數(shù)），可在軟件中修改并保存。

　　四、數(shù)據(jù)處理與結(jié)果輸出

　　數(shù)據(jù)記錄

　　實(shí)驗(yàn)結(jié)束后，軟件自動(dòng)計(jì)算熱膨脹系數(shù)（如線膨脹系數(shù)α）、膨脹量等參數(shù)。

　　數(shù)據(jù)可按50℃間隔打印，包含長度變化量、熱膨脹率、溫度等信息。

　　保存實(shí)驗(yàn)報(bào)告，記錄試樣信息、測試條件及結(jié)果。

　　清理與維護(hù)

　　關(guān)閉加熱主回路（按紅色按鈕），待爐溫降至50℃以下后關(guān)閉冷卻水源。

　　清理爐膛、試樣架及測量裝置，避免殘留物影響下次實(shí)驗(yàn)。

　　定期檢查傳感器靈敏度（如0.1μm）、位移計(jì)精度，必要時(shí)更換易損件（如百分表、熱電偶）。