JPH04279849A - 線膨脹係数測定方法及びその装置 - Google Patents
線膨脹係数測定方法及びその装置Info
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- JPH04279849A JPH04279849A JP2674891A JP2674891A JPH04279849A JP H04279849 A JPH04279849 A JP H04279849A JP 2674891 A JP2674891 A JP 2674891A JP 2674891 A JP2674891 A JP 2674891A JP H04279849 A JPH04279849 A JP H04279849A
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- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。
め要約のデータは記録されません。
Description
【０００１】
【産業上の利用分野】本発明は、高靭性で低線膨脹係数
を有するインバー線等の条材の線膨脹係数測定に好適な
線膨脹係数測定方法及びその装置に関するものである。
を有するインバー線等の条材の線膨脹係数測定に好適な
線膨脹係数測定方法及びその装置に関するものである。
【０００２】
【従来の技術】線膨脹係数は、従来、被測定物を昇温装
置内にセツトして加熱、保温し、昇温装置内の前記被測
定物を温度検出器及び長さ検出器により計測して、その
被測定物の元の長さ、温度変化及び長さ変化の各計測値
に基づき線膨脹係数を求める測定法になつており、その
測定精度を高めるために各種の温度及び長さの検出器等
が開発され提案されている。
置内にセツトして加熱、保温し、昇温装置内の前記被測
定物を温度検出器及び長さ検出器により計測して、その
被測定物の元の長さ、温度変化及び長さ変化の各計測値
に基づき線膨脹係数を求める測定法になつており、その
測定精度を高めるために各種の温度及び長さの検出器等
が開発され提案されている。
【０００３】前記昇温装置には均一加熱炉、集光式加熱
炉等が、温度検出器には測温抵抗体（白金等を使用）や
各種の熱電対等が用いられており、特に、前記長さの計
測は、微小変位の検出技術を必要とし、被測定物をいか
に保持してその変位を正確に検出するかが課題となり、
保温槽内に被測定物と比較参照用の押し棒（低膨脹材料
−石英等）を入れて温度変化に伴う相互寸法の変化を炉
外の伸び計で計測する押し棒式測定法や、２台の測微望
遠鏡により被測定物の端部間の寸法変化を外部から追跡
して計測するコンパレータ法等が採用されているが、前
者は押し棒の寸法変化を補正する必要があり、後者は検
出精度が被測定物の形状に依存されるなど、計測精度の
確保が難しく機構が著しく複雑となりコスト高になつて
いる。
炉等が、温度検出器には測温抵抗体（白金等を使用）や
各種の熱電対等が用いられており、特に、前記長さの計
測は、微小変位の検出技術を必要とし、被測定物をいか
に保持してその変位を正確に検出するかが課題となり、
保温槽内に被測定物と比較参照用の押し棒（低膨脹材料
−石英等）を入れて温度変化に伴う相互寸法の変化を炉
外の伸び計で計測する押し棒式測定法や、２台の測微望
遠鏡により被測定物の端部間の寸法変化を外部から追跡
して計測するコンパレータ法等が採用されているが、前
者は押し棒の寸法変化を補正する必要があり、後者は検
出精度が被測定物の形状に依存されるなど、計測精度の
確保が難しく機構が著しく複雑となりコスト高になつて
いる。
【０００４】
【発明が解決しようとする課題】従来の線膨脹係数の測
定は、前記のように被測定物を加熱して保温する昇温装
置内でその被測定物が計測されるため、加熱機構の熱影
響等による昇温装置内の温度差によつて、昇温装置の内
部、被測定物の温度分布の均等化に困難を伴い、計測誤
差の原因になるとともに、被測定物の長さ制限（短く）
や前記温度分布の均等化のための計測時間の制限等によ
り、計測精度の向上に自から限界があるなどの問題点が
ある。
定は、前記のように被測定物を加熱して保温する昇温装
置内でその被測定物が計測されるため、加熱機構の熱影
響等による昇温装置内の温度差によつて、昇温装置の内
部、被測定物の温度分布の均等化に困難を伴い、計測誤
差の原因になるとともに、被測定物の長さ制限（短く）
や前記温度分布の均等化のための計測時間の制限等によ
り、計測精度の向上に自から限界があるなどの問題点が
ある。
【０００５】本発明は、上記のような課題に対処するた
めに開発されたものであつて、その目的とする処は、昇
温装置による熱影響をなくし、被測定物の長尺化ととも
に、その温度分布を均等化し温度変化を緩速化して、温
度及び長さの検出精度を高めた線膨脹係数測定方法及び
その装置を提供するにある。
めに開発されたものであつて、その目的とする処は、昇
温装置による熱影響をなくし、被測定物の長尺化ととも
に、その温度分布を均等化し温度変化を緩速化して、温
度及び長さの検出精度を高めた線膨脹係数測定方法及び
その装置を提供するにある。
【０００６】
【課題を解決するための手段】本発明は、筒状の保温材
中に昇温された被測定物を遊挿して伸縮自在にセットし
、前記被測定物の温度を前記保温材内で直接に検出する
とともに、前記被測定物の長さを検出して、前記被測定
物の前記温度及び長さの検出信号に基づき線膨脹係数を
測定する測定方法とし、また、昇温された被測定物を遊
挿して伸縮自在にセツトする筒状の保温材と、同保温材
とともに前記被測定物を支持する架台と、前記保温材内
に挿入されて前記被測定物の中央部付近に配置される温
前記被測定物の端部に配置された長さ検出器と、前記温
度検出器と長さ検出器に連設された線度検出器と、膨脹
係数の自動データ処理機を具備した測定装置により、保
温装置による熱影響をなくし、被測定物の長尺化ととも
に、その温度分布を均等化し温度変化を緩速化して、計
測、測定精度を高めている。
中に昇温された被測定物を遊挿して伸縮自在にセットし
、前記被測定物の温度を前記保温材内で直接に検出する
とともに、前記被測定物の長さを検出して、前記被測定
物の前記温度及び長さの検出信号に基づき線膨脹係数を
測定する測定方法とし、また、昇温された被測定物を遊
挿して伸縮自在にセツトする筒状の保温材と、同保温材
とともに前記被測定物を支持する架台と、前記保温材内
に挿入されて前記被測定物の中央部付近に配置される温
前記被測定物の端部に配置された長さ検出器と、前記温
度検出器と長さ検出器に連設された線度検出器と、膨脹
係数の自動データ処理機を具備した測定装置により、保
温装置による熱影響をなくし、被測定物の長尺化ととも
に、その温度分布を均等化し温度変化を緩速化して、計
測、測定精度を高めている。
【０００７】また、前記保温材を嵌装して支持するセツ
ト用パイプを具備したことにより、被測定物の温度分布
の均等化及び温度変化の緩速化をさらに高めている。
ト用パイプを具備したことにより、被測定物の温度分布
の均等化及び温度変化の緩速化をさらに高めている。
【０００８】
【作 用】別装置によつて昇温された被測定物は、筒
状の保温材中に遊挿されて伸縮自在にセットされ、長尺
化されて長さ変化の計測数値が大きく確保されるととも
に、熱発散が防止され被測定物の温度分布が均等化、温
度低下が著しく緩速化されて、温度検出器により被測定
物の温度が前記保温材内で直接に高精度で検出され、長
さ検出器により被測定物の温度が高精度で検出されて、
被測定物の長さ検出、前記温度及び長さの検出信号に基
づき線膨脹係数が高精度で測定される。
状の保温材中に遊挿されて伸縮自在にセットされ、長尺
化されて長さ変化の計測数値が大きく確保されるととも
に、熱発散が防止され被測定物の温度分布が均等化、温
度低下が著しく緩速化されて、温度検出器により被測定
物の温度が前記保温材内で直接に高精度で検出され、長
さ検出器により被測定物の温度が高精度で検出されて、
被測定物の長さ検出、前記温度及び長さの検出信号に基
づき線膨脹係数が高精度で測定される。
【０００９】また、セツト用パイプに保温材とともに被
測定物を嵌装してセツトし、前記熱発散の防止、温度分
布の均等化、温度低下の緩速化等をさらに高めている。
測定物を嵌装してセツトし、前記熱発散の防止、温度分
布の均等化、温度低下の緩速化等をさらに高めている。
【００１０】
【実施例】図１ないし図３に本発明の一実施例を示し、
図中ａは被測定物、１は筒状の保温材、２はセツト用パ
イプ、３は架台、４は温度検出器、５は長さ検出器、６
は自動データ処理機であつて、筒状の保温材１中に昇温
された被測定物ａを遊挿して伸縮自在にセットし、被測
定物ａの温度を保温材１内で直接に検出するとともに、
被測定物ａの長さを検出して、被測定物ａの前記温度及
び長さの検出信号４ａ，５ａ に基づき線膨脹係数を測
定する線膨脹係数測定方法になつている。
図中ａは被測定物、１は筒状の保温材、２はセツト用パ
イプ、３は架台、４は温度検出器、５は長さ検出器、６
は自動データ処理機であつて、筒状の保温材１中に昇温
された被測定物ａを遊挿して伸縮自在にセットし、被測
定物ａの温度を保温材１内で直接に検出するとともに、
被測定物ａの長さを検出して、被測定物ａの前記温度及
び長さの検出信号４ａ，５ａ に基づき線膨脹係数を測
定する線膨脹係数測定方法になつている。
【００１１】また、昇温された被測定物ａを遊挿して伸
縮自在にセツトする筒状の保温材１と、保温材１ととも
に被測定物ａを支持する架台３と、保温材１内に挿入さ
れて被測定物ａの中央部付近に配置される温度検出器４
と、被測定物ａの端部に配置された長さ検出器５と、温
度検出器４と長さ検出器５に連設された線膨脹係数の自
動データ処理機６を具備した線膨脹係数測定装置になつ
ている。
縮自在にセツトする筒状の保温材１と、保温材１ととも
に被測定物ａを支持する架台３と、保温材１内に挿入さ
れて被測定物ａの中央部付近に配置される温度検出器４
と、被測定物ａの端部に配置された長さ検出器５と、温
度検出器４と長さ検出器５に連設された線膨脹係数の自
動データ処理機６を具備した線膨脹係数測定装置になつ
ている。
【００１２】さらに、上記線膨脹係数測定装置において
、保温材１を嵌装して支持するセツト用パイプ２を具備
したことを特徴とする線膨脹係数測定装置になつている
。
、保温材１を嵌装して支持するセツト用パイプ２を具備
したことを特徴とする線膨脹係数測定装置になつている
。
【００１３】さらに詳述すると、保温材１は、耐熱性（
４００ 度）、保温性、含油性（４０〜７０％）を有す
る不織布等で形成され、図２に示すように断面半円形に
分断され、被測定物ａの線径、長さに対応して形成され
て（必要に応じて外周面に適宜の補強層が形成される）
、被測定物ａの遊挿、取出等が容易になつており、その
内面には中央部に達する温度検出器４及びそのリード線
４ｂ用の溝１１が設けられている。
４００ 度）、保温性、含油性（４０〜７０％）を有す
る不織布等で形成され、図２に示すように断面半円形に
分断され、被測定物ａの線径、長さに対応して形成され
て（必要に応じて外周面に適宜の補強層が形成される）
、被測定物ａの遊挿、取出等が容易になつており、その
内面には中央部に達する温度検出器４及びそのリード線
４ｂ用の溝１１が設けられている。
【００１４】セツト用パイプ２は、保温材１とともに被
測定物ａを嵌装して架台３の支持板１２，１２ 上にセ
ツトして支持する。架台３は、ステンレス、アルミニウ
ム等の金属、硬質合成樹脂製とし、セツト用パイプ２、
保温材１、被測定物ａを支持する支持板１２，１２ 、
被測定物ａの一端部の支持部１３を有し、長さ検出器５
が配設される
測定物ａを嵌装して架台３の支持板１２，１２ 上にセ
ツトして支持する。架台３は、ステンレス、アルミニウ
ム等の金属、硬質合成樹脂製とし、セツト用パイプ２、
保温材１、被測定物ａを支持する支持板１２，１２ 、
被測定物ａの一端部の支持部１３を有し、長さ検出器５
が配設される
【００１５】温度検出器４は、各種の熱伝
対等が用いられ、図１に示すように溝１１内に配置され
て被測定物ａの中央部に温度検出器４が密着されて直接
に温度を検出する。
対等が用いられ、図１に示すように溝１１内に配置され
て被測定物ａの中央部に温度検出器４が密着されて直接
に温度を検出する。
【００１６】長さ検出器５は、図示のように架台３に配
設された支持ケース１５、支持ケース１５にスライド可
能に嵌装されて被測定物ａの他端部に当接される検出部
材１６、検出部材１６付勢用のスプリング、ひずみゲー
ジ等の変位検出素子等からなり、微小変位検出計に構成
されている。また、自動データ処理器６は、温度検出器
４及び長さ検出器５に連設されて、温度検出信号４ａ、
長さ検出信号５ａが入力されるとともに、被測定物ａの
元の長さデータＬが入力され、前記各検出信号、データ
を演算処理して、温度変化をＸ軸に、長さ変化をＹ軸に
出力して、Ｘ−Ｙカーブとして表示し線膨脹係数として
読み取るレコーダが用いられ、その他各種の処理器が適
用可能である。
設された支持ケース１５、支持ケース１５にスライド可
能に嵌装されて被測定物ａの他端部に当接される検出部
材１６、検出部材１６付勢用のスプリング、ひずみゲー
ジ等の変位検出素子等からなり、微小変位検出計に構成
されている。また、自動データ処理器６は、温度検出器
４及び長さ検出器５に連設されて、温度検出信号４ａ、
長さ検出信号５ａが入力されるとともに、被測定物ａの
元の長さデータＬが入力され、前記各検出信号、データ
を演算処理して、温度変化をＸ軸に、長さ変化をＹ軸に
出力して、Ｘ−Ｙカーブとして表示し線膨脹係数として
読み取るレコーダが用いられ、その他各種の処理器が適
用可能である。
【００１７】被測定物ａは、程よい熱伸び量が確保され
るように好ましくは ２００ｍｍ程度に長尺化し、図示
省略した油親浸漬加熱等の適宜の昇温装置により ４０
０℃程度まで加熱して、溝１１内に温度検出器４が配置
されている保温材１中に遊挿し、セツト用パイプ２中に
保温材１とともに被測定物ａを嵌装し架台３の支持板１
２上に載置してセツトする。被測定物ａは、架台３と長
さ検出器５間に配置されてその温度及び長さが検出され
自動データ処理器６に線膨脹係数が表示される。
るように好ましくは ２００ｍｍ程度に長尺化し、図示
省略した油親浸漬加熱等の適宜の昇温装置により ４０
０℃程度まで加熱して、溝１１内に温度検出器４が配置
されている保温材１中に遊挿し、セツト用パイプ２中に
保温材１とともに被測定物ａを嵌装し架台３の支持板１
２上に載置してセツトする。被測定物ａは、架台３と長
さ検出器５間に配置されてその温度及び長さが検出され
自動データ処理器６に線膨脹係数が表示される。
【００１８】保温材１内は被測定物ａでほぼ充満されて
、保温材１の保温性能とあいまつて熱発散が著しく低減
され、被測定物ａの全長にわたつて温度分布が均等化さ
れ、温度低下が著しく緩速化されて、温度検出器４によ
つて被測定物ａの中央部で精度よく温度が検出されると
ともに、長さ検出器５によつて長さが高精度で検出され
て、自動データ処理器６により被測定物ａの線膨脹係数
が表示され、自動的に高精度で測定される。
、保温材１の保温性能とあいまつて熱発散が著しく低減
され、被測定物ａの全長にわたつて温度分布が均等化さ
れ、温度低下が著しく緩速化されて、温度検出器４によ
つて被測定物ａの中央部で精度よく温度が検出されると
ともに、長さ検出器５によつて長さが高精度で検出され
て、自動データ処理器６により被測定物ａの線膨脹係数
が表示され、自動的に高精度で測定される。
【００１９】図３は、高靭性で低線膨脹係数のインバー
線（径２．６ 〜６．５ φ）を、長さ２００ｍｍ の
試料（被測定物）として、図示装置により線膨脹係数を
測定した結果を示すその自動データレコーダ６の表示例
であつて、その試料の元の長さＬ＝２２９．２ｍｍ（２
０℃）、被測定物の伸びをｄｌ（ｕｍ）、伸び率をｄｌ
／Ｌ（％）とすると、線膨脹率αは、温度区間２０〜１
００ 及び１００ 〜１９８ において表１のように演
算され、図３及び表１から明らかなように優れた線膨脹
係数の測定精度が得られる。
線（径２．６ 〜６．５ φ）を、長さ２００ｍｍ の
試料（被測定物）として、図示装置により線膨脹係数を
測定した結果を示すその自動データレコーダ６の表示例
であつて、その試料の元の長さＬ＝２２９．２ｍｍ（２
０℃）、被測定物の伸びをｄｌ（ｕｍ）、伸び率をｄｌ
／Ｌ（％）とすると、線膨脹率αは、温度区間２０〜１
００ 及び１００ 〜１９８ において表１のように演
算され、図３及び表１から明らかなように優れた線膨脹
係数の測定精度が得られる。
【００２０】前記自動データレコーダ６は、図示のＸ−
Ｙカーブの表示とともに、被測定物の元の長さ、温度変
化及び長さ変化等をデータとして線膨脹係数を自動的に
演算、処理して表示する機能を具備するのが望ましい。
Ｙカーブの表示とともに、被測定物の元の長さ、温度変
化及び長さ変化等をデータとして線膨脹係数を自動的に
演算、処理して表示する機能を具備するのが望ましい。
【００２１】
【表１】
【００２２】
【発明の効果】本発明は、上述のような構成になつてお
り、別装置により昇温された被測定物は、筒状の保温材
内に遊挿されて伸縮自在にセットされ、被測定物の長尺
化を可能にするとともに、熱発散が防止され温度が均等
化、温度低下が著しく緩速化されて、温度検出器、長さ
検出器によつて被測定物の温度、長さが直接に高精度で
検出され、被測定物の元の長さ計測とともに、前記温度
及び長さの検出信号に基づき線膨脹係数が高精度で測定
され、計測、測定精度、信頼性が向上されているととも
に、機構が大幅に簡素化され低コストで提供されるなど
の利点を有する。
り、別装置により昇温された被測定物は、筒状の保温材
内に遊挿されて伸縮自在にセットされ、被測定物の長尺
化を可能にするとともに、熱発散が防止され温度が均等
化、温度低下が著しく緩速化されて、温度検出器、長さ
検出器によつて被測定物の温度、長さが直接に高精度で
検出され、被測定物の元の長さ計測とともに、前記温度
及び長さの検出信号に基づき線膨脹係数が高精度で測定
され、計測、測定精度、信頼性が向上されているととも
に、機構が大幅に簡素化され低コストで提供されるなど
の利点を有する。
【００２３】また、セツト用パイプに保温材とともに被
測定物を嵌装して支持することにより、前記作用効果が
さらに高められる。
測定物を嵌装して支持することにより、前記作用効果が
さらに高められる。
【図１】本発明の一実施例を一部断面で示す側視機構図
【図２】図１のＹ−Ｙ断面（Ａ）と保温材の内面（Ｂ）
図
図
【図３】線膨脹係数の一測定例図である。
【符号の説明】
１ 保温材
２ セツト用パイプ
３ 架台
４ 温度検出器
５ 長さ検出器
６ 自動データ処理器
Claims (3)
- 【請求項１】 筒状の保温材中に昇温された被測定物
を遊挿して伸縮自在にセットし、前記被測定物の温度を
前記保温材内で直接に検出するとともに、前記被測定物
の長さを検出して、前記被測定物の前記温度及び長さの
検出信号に基づき線膨脹係数を測定することを特徴とす
る線膨脹係数測定方法。 - 【請求項２】 昇温された被測定物を遊挿して伸縮自
在にセツトする筒状の保温材と、同保温材とともに前記
被測定物を支持する架台と、前記保温材内に挿入されて
前記被測定物の中央部付近に配置される温度検出器と、
前記被測定物の端部に配置された長さ検出器と、前記温
度検出器と長さ検出器に連設された線膨脹係数の自動デ
ータ処理機を具備したことを特徴とする線膨脹係数測定
装置。 - 【請求項３】 請求項２の線膨脹係数測定装置におい
て、前記保温材を嵌装して支持するセツト用パイプを具
備したことを特徴とする線膨脹係数測定装置。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2674891A JPH04279849A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 線膨脹係数測定方法及びその装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| JP2674891A JPH04279849A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 線膨脹係数測定方法及びその装置 |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| JPH04279849A true JPH04279849A (ja) | 1992-10-05 |
Family
ID=12201917
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| JP2674891A Pending JPH04279849A (ja) | 1991-01-29 | 1991-01-29 | 線膨脹係数測定方法及びその装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| JP (1) | JPH04279849A (ja) |
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102269562A (zh) * | 2011-05-05 | 2011-12-07 | 上海伟星新型建材有限公司 | 宏观法管材线膨胀系数测试仪 |
| CN103868947A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-06-18 | 孙东生 | 0～60℃岩石线性热膨胀系数的测量方法及测量装置 |
| CN111595895A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-08-28 | 河南工业大学 | 一种金属线膨胀系数的测量装置和*** |
-
1991
- 1991-01-29 JP JP2674891A patent/JPH04279849A/ja active Pending
Cited By (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN102269562A (zh) * | 2011-05-05 | 2011-12-07 | 上海伟星新型建材有限公司 | 宏观法管材线膨胀系数测试仪 |
| CN103868947A (zh) * | 2014-03-31 | 2014-06-18 | 孙东生 | 0～60℃岩石线性热膨胀系数的测量方法及测量装置 |
| CN111595895A (zh) * | 2020-04-23 | 2020-08-28 | 河南工业大学 | 一种金属线膨胀系数的测量装置和*** |
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