金属线胀系数实验系统的制作方法
【技术领域】
[0001]本实用新型属于实验用设备技术领域，涉及一种实验系统，具体地说是涉及一种金属线胀系数实验系统。
【背景技术】
[0002]现有的对金属线胀系数的测量以及控制电路都存在较大的问题，测量时主要通过水银温度计和尺度望远镜来对金属管的温度和加热时的位移进行测量，而控制电路主要通过调节晶闸管的导通角来实现加热的快慢，并不能使得温度恒定在某一温度，进行测量时，实验数据范围比较窄，同时在使用电加热法进行加热时，还存在温度不能控制，水银温度计所读取的温度具有很大的误差、以及测量范围比较窄，通过望远镜和温度计的读数不能同时读取，测量数据不能进行有效的保存等一系列的缺陷。
【实用新型内容】
[0003]本实用新型的目的是针对传统金属线胀测量过程中存在的测量范围窄、测量误差大、测量数据不能有效保存等不足，提供一种金属线胀系数实验系统，系统结构新颖、更为智能化、人性化，采用上位机对温度进行监控和数据处理，能方便实验数据的保存，可满足高精度的金属线胀测量要求。
[0004]本实用新型的技术方案是:金属线胀系数实验系统，包括读数显微镜，其特征在于:所述系统还由底板、加热装置、磁铁柱、金属线胀系数控制器和上位机组成，所述加热装置和磁铁柱并列设置在所述底板上，所述加热装置由金属管、温度传感器和霍尔位移式传感器组成，所述金属管安装在所述加热装置的中心位置，所述温度传感器置于所述金属管内，所述霍尔位移式传感器安装在所述金属管的顶部，所述温度传感器与霍尔位移式传感器相互连接，在所述温度传感器的内部设有相互连接的温度采集模块和温度处理模块，所述温度采集模块由控制芯片控制，所述金属线胀系数控制器分别与所述加热装置和所述上位机连接，所述磁铁柱由架体和磁铁组成，所述霍尔位移式传感器与所述磁铁柱的磁铁作用连接，所述读数显微镜正对所述霍尔位移式传感器设置。
[0005]所述金属线胀系数控制器外部由显示屏、连接孔、按键组件和电源插口组成；显示屏、连接孔和电源插口均设在金属线胀系数控制器的正面，显示屏设在连接孔和电源插口的上方，电源插口设在连接孔的右侧;连接孔设在金属线胀系数控制器的背面，连接孔由第一连接孔和第二连接孔组成，第一连接孔和第二连接孔通过连接线连接加热装置。
[0006]所述金属线胀系数控制器内部设有控制芯片，控制芯片上设置温控电路、按键电路、显示电路、电源电路和通信电路;温控电路连接加热装置，按键电路连接按键组件，显示电路连接显示屏，电源电路连接电源插口。
[0007]所述上位机设有上位机电路，上位机电路连接通信电路。
[0008]所述金属管为铜管。
[0009]所述磁铁柱由架体和磁铁构成，架体由架框和底柱构成。
[0010]所述磁铁由第一磁铁和第二磁铁构成，第一磁铁设置在第二磁铁的上方，霍尔位移式传感器设置在第一磁铁和第二磁铁中间。
[0011]所述按键组件由第一按键、第二按键和第三按键组成，其分别连接按键电路。
[0012]本实用新型的有益效果为:本实用新型提供的金属线胀系数实验系统，通过温度传感器对温度的采集，同时采用霍尔位移式传感器对电压的采集转化为对位移量的采集，通过控制芯片实时检测并通过显示屏显示出来，同通过连接线孔与上位机连接进行通讯，将数据传送给上位机，显示在界面上，并绘制出电压和温度的曲线，直接得出金属线胀系数，整体系统，操作便捷，精度有了较大的提高，更加智能化，人性化，实验数据更精准。
[0013]具体优点还在于:1.在微小位移的测量方面，使用霍尔位移式传感器解决了微小位移的测量，可以测量到毫米级；2.温度采集方面，采用传感器可以精确到0.01°C，同时测温范围从原来的100°C增加到了 125°C;3.采用上位机对数据进行保存和处理，并绘制出电压和温度的曲线，直接得出金属线胀系数;4.由于外界环境对该系统的干扰较大，加入了校正电路，减小测量结果误差。
【附图说明】
[0014]图1为本发明金属线胀系数实验系统的结构示意图。
[0015]图2为本发明金属线胀系数实验系统的内部系统示意图。
[0016]图中:金属管1、读数显微镜2、加热装置3、底板31、温度传感器32、温度采集模块320、温度处理模块321、霍尔位移式传感器4、磁铁柱5、架体51、架框510、磁铁52、第一磁铁521、第二磁铁522、底柱53、金属线胀系数控制器6、控制芯片61、按键电路62、显示电路63、电源电路64、通信电路65、显示屏66、连接孔67、第一连接孔671、第二连接孔672、温控电路68、按键组件69、第一按键691、第二按键692、第三按键693、电源插口 694、上位机7、上位机电路71。
【具体实施方式】
[0017]下面结合附图对本实用新型作进一步说明:
[0018]如图1-2所示，金属线胀系数实验系统，包括读数显微镜2，系统还由底板31、加热装置3、磁铁柱5、金属线胀系数控制器6和上位机7组成，加热装置3和磁铁柱5并列设置在底板31上，加热装置3由金属管1、温度传感器32和霍尔位移式传感器4组成，金属管1安装在加热装置3的中心位置，温度传感器32置于金属管1内，霍尔位移式传感器4安装在金属管1的顶部，温度传感器32与霍尔位移式传感器4相互连接，在温度传感器32的内部设有相互连接的温度采集模块320和温度处理模块321，温度采集模块320由控制芯片61控制，金属线胀系数控制器6分别与加热装置3和上位机7连接，磁铁柱5由架体51和磁铁52组成，霍尔位移式传感器4与磁铁柱5的磁铁52作用连接，读数显微镜2正对霍尔位移式传感器4设置。
[0019]如图1-2所示，金属线胀系数实验系统，金属线胀系数控制器6外部由显示屏66、连接孔67、按键组件69和电源插口 694组成；显示屏66、连接孔67和电源插口 694均设在金属线胀系数控制器6的正面，显示屏66设在连接孔67和电源插口 694的上方，电源插口 694设在连接孔67的右侧;连接孔6 7设在金属线胀系数控制器6的背面，连接孔6 7由第一连接孔6 71和第二连接孔672组成，第一连接孔671和第二连接孔672通过连接线连接加热装置3。金属线胀系数控制器6内部设有控制芯片61，控制芯片61上设置温控电路68、按键电路62、显示电路63、电源电路64和通信电路65;温控电路68连接加热装置3，按键电路62连接按键组件69，显示电路63连接显示屏66，电源电路64连接电源插口 694。上位机7设有上位机电路71，上位机电路71连接通信电路65。所述金属管1为铜管。磁铁柱5由架体51和磁铁52构成，架体51由架框510和底柱53构成。磁铁52由第一磁铁521和第二磁铁522构成，第一磁铁521设置在第二磁铁522的上方，霍尔位移式传感器4设置在第一磁铁521和第二磁铁522中间。按键组件69由第一按键691、第二按键692和第三按键693组成，其分别连接按键电路62。
[0020]如图1-2所示，本发明金属线胀系数实验系统工作原理如下:读数显微镜2对霍尔位移式传感器4进行定标，这样设置，便于对温度和待测金属管加热时的位移进行测量。温度传感器32的型号为DS18B20，通过温度传感器对金属管的温度采集，温度传感器32连接霍尔位移式传感器4，霍尔位移式传