膨胀力测定仪是用于测量材料在受热、受压或吸水等条件下膨胀特性的专业仪器,其核心功能是通过监测形变数据推导膨胀系数或力学参数,广泛应用于地质、冶金、化工、建筑和能源等领域。
膨胀力测定仪的主要类型与技术特点:
根据测量原理和应用场景,膨胀力测定仪可分为以下类型:
机械式膨胀仪
结构:利用千分表或杠杆放大机构直接测量试样形变。
特点:结构简单、成本低,但灵敏度受机械摩擦限制。
应用:金属热膨胀系数测量、混凝土收缩膨胀测试。
示例:简易千分表膨胀仪,通过石英传动杆将试样形变传递至千分表,精度达0.001mm。
光学式膨胀仪
结构:采用光学杠杆或激光干涉技术放大形变,结合照相记录或光电传感器采集数据。
特点:灵敏度高(可达纳米级)、惰性小,但设备复杂。
应用:金属相变研究、精密材料热膨胀分析。
示例:示差光学膨胀仪,通过30°-60°直角三角形光学杠杆,消除试样与标准试样的伸长干扰,提升测量精度。
电磁式膨胀仪
结构:利用电磁感应原理检测试样形变,如电容式或电感式传感器。
特点:非接触测量、抗干扰能力强,但需校准传感器参数。
应用:高温环境下的材料膨胀测试、动态形变监测。
土工专用膨胀仪
结构:结合刚性环刀、真空饱和系统和土压力盒,模拟土体原位条件。
特点:可主动控制饱和状态、减少端部约束效应,数据可靠。
应用:膨胀土膨胀力测试、灾害治理研究。
示例:新型膨胀力测试仪,通过大直径刚性环刀采集原状土样,结合真空泵控制饱和速度,测试时间缩短50%以上。