膨脹力測定儀是用于測量材料在受熱、受壓或吸水等條件下膨脹特性的專業儀器,其核心功能是通過監測形變數據推導膨脹系數或力學參數,廣泛應用于地質、冶金、化工、建筑和能源等領域。
膨脹力測定儀的主要類型與技術特點:
根據測量原理和應用場景,膨脹力測定儀可分為以下類型:
機械式膨脹儀
結構:利用千分表或杠桿放大機構直接測量試樣形變。
特點:結構簡單、成本低,但靈敏度受機械摩擦限制。
應用:金屬熱膨脹系數測量、混凝土收縮膨脹測試。
示例:簡易千分表膨脹儀,通過石英傳動桿將試樣形變傳遞至千分表,精度達0.001mm。
光學式膨脹儀
結構:采用光學杠桿或激光干涉技術放大形變,結合照相記錄或光電傳感器采集數據。
特點:靈敏度高(可達納米級)、惰性小,但設備復雜。
應用:金屬相變研究、精密材料熱膨脹分析。
示例:示差光學膨脹儀,通過30°-60°直角三角形光學杠桿,消除試樣與標準試樣的伸長干擾,提升測量精度。
電磁式膨脹儀
結構:利用電磁感應原理檢測試樣形變,如電容式或電感式傳感器。
特點:非接觸測量、抗干擾能力強,但需校準傳感器參數。
應用:高溫環境下的材料膨脹測試、動態形變監測。
土工專用膨脹儀
結構:結合剛性環刀、真空飽和系統和土壓力盒,模擬土體原位條件。
特點:可主動控制飽和狀態、減少端部約束效應,數據可靠。
應用:膨脹土膨脹力測試、災害治理研究。
示例:新型膨脹力測試儀,通過大直徑剛性環刀采集原狀土樣,結合真空泵控制飽和速度,測試時間縮短50%以上。