一种低温收缩测量装置及其测量方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局*CN102865819A*(12)发明专利申请(10)申请公布号CN102865819A(43)申请公布日2013.01.09(21)申请号201210340264.2(22)申请日2012.09.13(71)申请人中国科学院电工研究所地址100190北京市海淀区中关村北二条6号(72)发明人陈顺中赵保志王秋良(74)专利代理机构北京科迪生专利代理有限责任公司11251代理人关玲(51)Int.Cl.G01B11/02(2006.01)权利要求书权利要求书1页1页说明书说明书22页页附图附图11页(54)发明名称一种低温收缩测量装置及其测量方法(57)摘要一种低温收缩测量装置，由激光发生器（1）、透明支撑板（4）和半透明白纸（5）组成。多个激光发生器（1）垂直放置，并固定在被测部件（7）的各个相应位置。透明支撑板（4）水平放置在激光发生器（1）上面，半透明白纸（5）水平放置在透明支撑板（4）上并与透明支撑板（4）粘贴固定在一起。采用此测量装置的测量方法是：当被测部件（7）处于室温时，采用记号笔描摹并记录下激光发生器（1）投射在半透明白纸（5）上的小光点轮廓；待被测部件（7）的温度下降到目标温度后，描摹并记录下激光发生器（1）投射在半透明白纸（5）上的小光点轮廓，测量半透明白纸（5）上小光点轮廓中心的偏移距离便可计算出被测部件（7）在低温下的收缩量。CN1028659ACN102865819A权利要求书1/1页1.一种低温收缩测量装置，其特征在于，所述的测量装置由激光发生器（1）、透明支撑板（4）和半透明白纸（5）组成；所述的激光发生器（1）由激光笔（2）和支撑杆（3）组成；所述的支撑杆（3）采用热导率小于0.3W/(m·K)的环氧材料制作；所述的激光笔（2）的下底面与支撑杆（3）的上端面固定在一起，并且激光笔（2）与支撑杆（3）同轴放置，使得激光笔（2）发出的激光与支撑杆（3）的轴线重合；多个所述的激光发生器（1）垂直放置，并固定在被测部件（7）的各个相应位置；所述的透明支撑板（4）水平放置在激光发生器（1）的上面，并与激光发生器（1）的顶端保持一定间距；所述的透明支撑板（4）采用四根垂直立在水平地面上支柱（6）固定；所述的半透明白纸（5）水平放置在透明支撑板（4）上，半透明白纸（5）与透明支撑板（4）粘贴固定在一起。2.采用权利要求1所述的测量装置的测量方法，其特征在于，测量被测部件（7）的低温收缩量时，首先将安装有激光发生器（1）的被测部件（7）放置在低温冷却液槽（8）内，打开激光发生器（1）上的激光笔（2），使激光笔（2）发出激光垂直投射到透明支撑板（4）上，此时在半透明白纸（5）上会出现小光点，采用记号笔在半透明白纸（5）上描摹并记录下来半透明白纸（5）上小光点的廓轮；然后向低温冷却液槽（8）内注入低温冷却液，待被测部件（7）的温度下降到目标温度后，再采用记号笔在半透明白纸（5）上描摹并记录下来激光笔（2）发出的激光投射到半透明白纸（5）上的小光点轮廓，测量半透明白纸（5）上小光点轮廓中心的偏移距离便能计算出被测部件（7）在低温下的收缩量。2CN102865819A说明书1/2页一种低温收缩测量装置及其测量方法技术领域[0001]本发明涉及一种测量装置及其测量方法，特别涉及用于测量物体低温收缩量的装置及其测量方法。背景技术[0002]热胀冷缩是大部分物质的固有属性。在低温下物体发生收缩将对原有的结构产生巨大影响。因此，在低温装置的设计中，需要严格考虑所用部件的低温收缩量。对于很多采用单一已知材料制成的部件，其冷却到某一低温的收缩量可以通过计算得出。但对于一些部件所用材料成分不明或者由多种材料复合而成，其低温收缩量就很难通过计算精确得到。[0003]很多部件需要实际测量其低温收缩量。常用较为简单的方法是：将部件放到低温冷却液中进行浸泡冷却，冷却后通过测量部件的外形尺寸变化来得出该部件的低温收缩量。通常采用的测量工具为常规量具（如卡尺、卷尺等），这些常规量具测量时需要接触到被测的低温部件，因此很不方便。另外，常规量具在接触被测低温部件时也被冷却，量具本身也会发生冷收缩，其测量精度将会大大降低。发明内容[0004]本发明的目的是克服常规量具测量物体低温收缩测量精度差的缺点，提出一种新的低温收缩测量装置。[0005]激光具有定向发光的特性，从激光器发出的激光，其光束的发散度极小，大约只有0.001弧度，接近平行。商品化的激光笔就是利用激光的这一特性，以激光作为指示用途的小型低功率民用激光器。本发明的测量装置将采用商品化的激光笔作为主要工具进行测量。[0006]本发明的测量装置由激光发生器、透明支撑板和半透明白纸组成。激光发生器由激光笔和支撑杆组成。其中，支撑杆采用热导率小于0.3W/(m·