ZRPY-1000熱膨脹系數測定儀說明書

發布時間2012/11/12 14:02:58閱讀人數:657

 

 
ZRPY-1000熱膨脹系數測定儀
 
 
 
使用說明書
 
 
 
 
 
湘潭市儀器儀表有限公司
電話: 0731-58559588 58559275 傳真:58559788
地址:湖南省湘潭市潭邵路519號 郵編: 411105
http://www.xtyq.cn   郵箱: xtyqyb@163.com
 
 
一、概述
該儀器是用于測定在高溫狀態金屬材料,陶瓷、玻璃、釉料、耐火材料以及其它非金屬材料在受熱焙燒過程中的膨脹和收縮性能,也適用于GB/T3810.8-2006對陶瓷磚線性熱膨脹的測定。
二、主要技術參數:
1、爐溫:1000℃,
2、升溫速度0-20/分可調,微電腦程序控溫,控溫精度±0.1℃,
3、測定變形范圍:±2.5mm,
4、位移傳感器靈敏度0.1um,測量精度0.5 um, 自動校正量程,
5、計算機自動計算膨脹系數、體膨脹、線性膨脹量,
6、自動記錄、存儲、打印數椐,打印溫度-膨脹系數曲線,
溫度間距自由設定,*小間距1℃,
7、自動計算補償系數并自動補償,也可人工修正,
8、試樣尺寸:Ф610×50mm、10×10×50mm,
9、系統測量誤差:±0.1-0.5%,
10、電源:220V,2KW,
11、ZRPY智能膨脹儀連計算機自動控溫、記錄、存儲、打印數椐,打印溫度-膨脹系數曲線。所有試驗操作均由計算機界面完成,操作方便易學并提供全套軟件。
三、儀器的組成及簡單原理
儀器由傳感器裝置、電阻爐、小車、基座、電器控制柜五部分組成。
電爐升溫后,爐膛內的試樣發生膨脹,頂在試樣端部的測試桿產生與之等量的位移量(如果不計系統的熱變形量的話)。這一位移量由電感位移計精確地測量出來,并由位移表顯示。
 為消除系統熱變形量對測試結果的影響,在計算中需加上相應的補償值才是試樣的真實膨脹值。
1 、傳感裝置中的測試桿一端頂著試樣,一端連著電感位移計鐵芯。試樣的另一端頂在固定的試樣檔板上。因而試樣在此端的自由
度被限制了,所以試樣的膨脹將引起位移傳感器的鐵芯相應的位移。
2、試樣裝在試樣管中固定不動,進出爐膛靠移動電阻爐來實現。這樣避免了試樣受到振動,電阻爐膛裝在小車上,小車可在基座導軌上移動。
3、電氣部分。電爐采用電阻絲發熱。爐溫測定采用相應熱電偶及溫控儀。
 
四、儀器的使用與操作
儀器出廠時,各部分已作好調整。使用時只需要按下列程序操作即可。
1、基座安放水平,調整電阻爐位置,使爐膛與試樣管相對運動自如,要防止它們相互發生摩擦、碰撞現象。調整、移動電阻爐時一定要緩慢,以防損壞爐膛和試樣管。
2、調節電感位移計的位。當測試桿和試樣接觸后,位移顯示可能不指示位,此時可調節微調旋鈕,使位移表指示在位。對于計算機控制系統,在測量范圍內的任一點都可以作為點,一般調節為600um(數字顯示)。
3、按電氣接線圖接好電源、電爐和熱電偶等連線及地線。
4、升溫控制可仔細閱讀配套說明書。
隨著爐溫的升高,試樣將膨脹變形,通過電感位移傳感器將其變化數值在位移表上顯示。
    5、連接好各電源線,將切好的試樣放入試樣管中。
五、膨脹儀軟件操作步驟
1、安裝office2003辦公軟件,帶Excel2003 Access 2003.
2、安裝膨脹儀軟件,雙擊打包文件夾下面的Setup.exe文件,按照提示完成軟件的安裝。例如:將應用軟件安裝于D:\\膨脹儀\\目錄下。
3、將機器電源打開,按開始工作按鈕。從開始---程序---膨脹儀程序菜單下面啟動軟件。
4、次啟動軟件在時候,會彈出參數配置窗口。分別設置實驗溫度范圍、升溫速率、位移變化量程、通訊端口、通訊頻率等。例如溫度設置為:1200,位移為:5000,升溫速率為:5,端口為:1,通訊頻率為:9600。設置完成以后,按確定按鈕。然后退出整個程序。重新啟動程序即可。
5、完成參數配置后,重新啟動軟件。彈出主界面。分別是:膨脹系數測試、系統配置、償值測試、歷史數據分析。
5.1 系統配置選項:點擊系統配置按鈕。彈出用戶驗證窗口,輸入用戶名稱和密碼。按確定按鈕,進入系統配置窗口。參數的設置和步驟4一樣。完成設置后按確定按鈕退出程序。
5.2 膨脹系數測試選項:輸入設置溫度樣品長度。然后按確定按鈕,單擊實驗開始按鈕進行實驗。做實驗之前,必須保證位移表顯示在4001000之間。機器溫度在40度以下。
5.3 實驗如果想進行補償值的替換,按選擇補償值按鈕,詢問是否進行補償值測試,選擇確定,彈出本次實驗補償值窗口。在指定補償值數據來源框中選擇此次實驗想要的補償值,選中后,右邊本次實驗補償值窗口會顯示選中在文件。然后單擊確定按鈕確認選中在補償值數據。
5.4 等機器溫度到達實驗設置溫度后,程序會自動彈出分析界面。用戶可以自己編輯,輸出在數據包括:溫度、樣品變化量、補償值、線膨脹系數、線膨脹百分率、體膨脹系數。
5.5 圖表輸出包括溫度線膨脹系數曲線圖、溫度體膨脹系數曲線、溫度線膨脹百分率曲線、溫度樣品位移曲線。對準繪圖區空白區域點擊右鍵出現快捷菜單,選擇:圖表窗口項,會單獨彈出圖表窗口。在彈出在圖表窗口中,對準標題欄點擊右鍵,出現打印、頁面設置等選項,在配有打印機并正確的安裝打印機驅動程序的情況下,可以將上敘四種曲線圖輸出到打印機。
6、系統補償值測試:點擊主界面中的系統補償值測試按鈕,彈出用戶驗證窗口,輸入用戶名和密碼,按確定按鈕。進入補償值測試界面。
6.1 將試樣放在試樣架上面,用頂桿頂緊,爐膛推到*左端。試樣架全部置于爐膛之中。
6.2同樣必須確認電爐溫度必須低于40度,位移表顯示在4001000之間。
6.3 確認標樣型號:點擊標樣選擇按鈕,彈出補償值標準試樣選擇窗體,選擇爐膛內放入的標準試樣對應在型號,包括石英標樣(0~1000度),剛玉標樣(0~1700度)和用戶自帶標樣。
6.4 點擊對應的型號,然后按確定按鈕。完成本次補償值實驗所用的標準試樣。
6.5 回到補償值測試界面,點擊實驗開始按鈕,進行補償值測試。等機器到達實驗溫度以后,程序自動保存本次實驗數據于安裝目錄下面的補償值實驗數據文件夾中。
7、歷史數據分析:點擊主界面中的歷史數據分析按鈕。彈出歷史數據分析窗口。
7.1原始數據分析:首先指定數據來源,點擊瀏覽按鈕,選擇需要分析在數據庫。然后點擊確定按扭。如果所選擇的數據庫中無記錄,程序會自動提示所選擇的數據庫中沒有記錄,請重新選擇,如果所選數據庫中有記錄,在下面的文本框中會顯示數據庫中的開始記錄和結束記錄。
7.2如果用戶需要指定溫度區間在輸出數據。則在是否指定計算膨脹系數起始溫度和結束溫度框中選擇。否則選擇,然后在下面的文本框中輸入重新計算時的起始溫度和結束溫度,同時指定溫度輸出間隔。然后按確認按鈕。
7.3數據輸出到Excel類型Result.xls文件中。
7.4 點擊文件菜單下面的另存為選項,輸入文件名稱。
7.5按照Excel的操作規則,用戶可以對結果數據進行編輯,包括數據的字體、顏色、圖表格式等。
7.6 在用戶配有打印機和正確安裝打印機的情況下,可以對數據進行輸出。
8、在膨脹系數測試和補償值測試界面中,下行文本框中顯示程序當前的狀態。
9、退出選項。在主界面中,如果用戶想退出程序,按退出按鈕即可。
10、程序所用數據庫中表的涵義:
本次實驗設定數據:每次做實驗時保留的數據
標準試樣選擇:對用戶選擇標準試樣所做保存的數據
標準試樣選擇全部數據:對標準試樣選擇備份
表地址和波特率:下位機的地址和通訊率
補償值測試:做補償值時留下的數據
補償值實驗設置參數:做補償時設置的溫度、時間、樣品長度
端口設置:通訊控件的設置
剛玉標準試樣:剛玉標準試樣的數據
畫坐標方法:兩種畫坐標的方法
基本參數設定:參數配置保留的數據
計算線膨脹系數溫度范圍:計算膨脹系數時保留的開始溫度和結束溫度
量程設定:設置位移、實驗溫度、升溫速率的上限和下限
膨脹系數測試:測試膨脹系數保留的數據
膨脹系數測試起始參數:測試膨脹系數時保留的起始參數
膨脹系數測試設置參數:做膨脹系數時保留的溫度,樣品長度和時間
石英標準試樣:石英標樣數據
是否顯示參數設定窗體:配置參數后是否顯示配置窗體
驗證是否開始實驗:機器條件是否允許開始做實驗
樣品長度上限和下限:樣品長度上限和下限
用戶信息:用戶名稱和密碼
指定溫度范圍計算膨脹系數:指定溫度范圍重新計算膨脹系數
自帶標準試樣:自帶標準試樣必須輸入數據
縱橫坐標比例系數:比例系數
縱橫坐標段數:畫坐標的一些參數
坐標單位長度設定:單位長度設置
坐標等分數:坐標等分數目
坐標軸單位長度上限和下限:單位長度上限和下限
坐標軸等分上限和下限:等分上限和下限
11、儀器使用完畢,將各開關撥至原位,以免下次開機時造成誤動作而損壞儀器。
 
六、數據處理:
膨脹系數測試方法:
試樣升溫達到測試溫度后,根據記錄裝置記錄結果,按下式計算出試樣加熱至t℃時的線膨脹百分率和平均線膨脹系數:
Lt-Kt
線膨脹百分率計算公式:δ=—————×100
L
Lt-Kt
平均線膨脹系數計算公式:a=—————
Lt-to
兩公式中:
L試樣室溫時的長度(mm);
Lt試樣加熱至t℃時測得的線變量值(mm);
Kt測試系統t℃時補償值(mm);
t試樣加熱量溫度(℃);
to試樣加熱前的室溫(℃)。
另外,我們引進了平均體膨脹的概念,如計算從100℃到400℃的平均體膨脹,則按如下公式計算:
(△L400-L100-K400–K100
平均線膨脹系數計算公式:aT =—————————————×3
Lt-to
L試樣室溫時的長度(mm);
L400試樣加熱至400℃時測得的線變量值(mm);
L100試樣加熱至100℃時測得的線變量值(mm);
K400測試系統400℃時補償值(mm);
K100測試系統100℃時補償值(mm);
t試樣加熱溫度(℃),此時溫度為400
t0試樣加熱溫度(℃),此時溫度為100
儀器的補償值Kt需用戶自己預先測定和計算,求補償值Kt方法是這樣的:1000℃以下用石英標樣進行升溫測試,1000℃以上用剛玉標樣進行升溫測試,記錄出標樣測試曲線,曲線中包括了標樣、試樣管及測試桿的綜合膨脹值。而補償值Kt應只是試樣管及測試桿在相應溫度下的綜合膨脹值,所以應將標樣在相應溫度下的膨脹值,從測量的膨脹量中扣除后,剩下的膨脹量即為儀器在相應溫度下的補償值Kt。而標樣的膨脹系數為已知話,則Kt可用下面的公式求出。
即已知a標、△Lt
Lt標、t標、to則:
Kt=Lt-a×L標(t-to
石英標樣的膨脹系數取平均值0.55×10-6/℃。
例:若用該儀器測試400℃時的補償值K400
用石英標樣升溫、升溫前標樣L=50.1
室溫to=20升溫至400℃時,記錄△L400=-0.11
已知400℃時石英的平均線膨脹系數標=0.55×10-6/
K400=L400-α×L標(400-20
     =-0.11-0.55×10-6×50.1×380
=-0.11-0.0105
=-0.1205mm
出廠時已對升溫過程各參數進行調整,并已鎖定。用戶如若有改變,可以參閱AL溫控儀表調校方法說明書。智能儀表相當于一程序給定器,調節參數可任意設定。用戶在使用中可以定期對參數進行標定。
七、試樣規范及制備
 1、試樣尺寸
截面:寬×=16×46
或直徑Φ=610
或正方形邊長=610
   L=50±0.5
2、制樣 
從一塊磚的中心部位垂直地切取兩塊試樣,使試樣長度適合于測試儀器,試樣的兩端應展平并互相平行。
試樣的長高為50 mm,橫斷面的面積應大于10 mm2,對施釉磚不
必磨掉試樣的釉。
試樣在(110±5)℃下干燥至恒重,即相隔24h先后兩次稱量之差小于0.1g,然后將試樣放入干燥器內冷卻至室溫。
用游?ǔ邷y量試樣長度,精確到長度的0.2 mm。
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
附錄:
根據實驗溫度分有如下多種規格膨脹儀,歡迎選購:
1、          ZRPY-1000型熱膨脹系數測定儀:室溫至1000℃;
2、          ZRPY-1400型熱膨脹系數測定儀:室溫至1400℃;
3、          ZRPY-1600型熱膨脹系數測定儀:室溫至1600℃;
4、          ZRPY-1700型熱膨脹系數測定儀:室溫至1700℃;
5、          ZRPY-150型低溫膨脹儀:60150℃;
按機型樣式分有:高溫臥式膨脹儀,高溫立式膨脹儀,雙試樣膨脹儀
另有選配功能:如抽真空檢測,通氣氛檢測。費用另計。
 
可根據客戶實驗要求訂做各種要求的機型!
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