熱膨脹系數測定儀是材料科學領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備，廣泛應用于陶瓷、玻璃、金屬、耐火材料及藥用包裝材料等行業(yè)的研發(fā)與質量控制。其核心功能是通過高精度溫度控制與位移測量，計算材料在不同溫度區(qū)間的線性或體膨脹系數，為材料熱穩(wěn)定性評估、工藝優(yōu)化及產品可靠性驗證提供關鍵數據支撐。

　　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）實時捕捉樣品形變量，結合公式α=(ΔL/(L?·ΔT))自動計算熱膨脹系數。其中，ΔL為溫度變化ΔT下的長度變化量，L?為初始長度。

　　熱膨脹系數測定儀的操作方法如下：

　　一、準備工作

　　設備檢查

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

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

　　準備標準棒（用于校準）、試樣（如金屬、陶瓷、石墨等，尺寸需符合設備要求，如直徑10mm、長40-50mm的圓柱體）。

　　軟件與參數設置

　　打開計算機及測量軟件（如DIL402PC），預熱儀器約2小時至穩(wěn)定狀態(tài)。

　　在軟件中設置實驗參數：

　　升溫速率：根據材料特性選擇（如0-20℃/min可調）。

　　測試溫度范圍：如室溫至1000℃（設備最高溫度可能達1350℃）。

　　膨脹率測量范圍：如0-1.25%、0-2.5%、0-5%。

　　位移計精度：通常為0.5級，分辨率0.00125mm。

　　補償模式：選擇自動補償或人工修正。

　　二、校準與裝樣

　　校準測量框架

　　將標準棒放置在工作臺上，調整測量框架使其測頭與標準棒端部接觸。

　　記錄百分表或位移計初始讀數（確保零位準確），重復校準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試樣插入內側插槽。

　　調整頂桿，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。

　　輕輕將裝樣機構推入爐內，關閉爐門。

　　三、實驗操作

　　啟動設備

　　打開冷卻水源（如含碳試樣需通氮氣，流量4升/分）。

　　檢查手動電位器是否在最小位置，將手-自動開關扳至“手動”位置。

　　按綠色按鈕啟動主回路，待電流穩(wěn)定后切換至“自動”位置。

　　啟動計算機軟件，開始實驗。

　　升溫與監(jiān)測

　　儀器按預設升溫速率加熱，實時監(jiān)測溫度、位移變化。

　　觀察軟件界面上的溫度-長度變化曲線，確保數據穩(wěn)定。

　　若需中途調整參數（如升溫速率、PID參數），可在軟件中修改并保存。

　　四、數據處理與結果輸出

　　數據記錄

　　實驗結束后，軟件自動計算熱膨脹系數（如線膨脹系數α）、膨脹量等參數。

　　數據可按50℃間隔打印，包含長度變化量、熱膨脹率、溫度等信息。

　　保存實驗報告，記錄試樣信息、測試條件及結果。

　　清理與維護

　　關閉加熱主回路（按紅色按鈕），待爐溫降至50℃以下后關閉冷卻水源。

　　清理爐膛、試樣架及測量裝置，避免殘留物影響下次實驗。

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