一種金屬受熱膨脹現象演示裝置

陳柳

摘 要：一種金屬受熱膨脹現象演示裝置，其特征在于：包括底板、擋板、移動板和燃燒盒，底板的一側安裝擋板，在底板另一側限位滑動設置一能靠近擋板或遠離擋板的移動板，該移動板朝向擋板的端面上設置一上端開口的透明盒，該透明盒朝向擋板的側壁上制出開口，與該開口對位的移動板上制出一開槽，該開槽內用于自上向下放置試片，所述開口用于金屬桿的一端伸入并頂壓在所述試片表面，該金屬桿的另一端頂壓在擋板上，在金屬桿下方的底板上放置燃燒盒。

關鍵詞：底板；擋板；移動板

中圖分類號：TQ050 文獻標識碼：A

1.技術領域

本裝置涉及金屬熱膨脹教學器材領域，尤其是一種金屬受熱膨脹現象演示裝置。

2.裝置內容

一種金屬受熱膨脹現象演示裝置，其特征在于：包括底板、擋板、移動板和燃燒盒，底板的一側安裝擋板，在底板另一側限位滑動設置一能靠近擋板或遠離擋板的移動板，該移動板朝向擋板的端面上設置一上端開口的透明盒，該透明盒朝向擋板的側壁上制出開口，與該開口對位的移動板上制出一開槽，該開槽內用于自上向下放置試片，所述開口用于金屬桿的一端伸入并頂壓在所述試片表面，該金屬桿的另一端頂壓在擋板上，在金屬桿下方的底板上放置燃燒盒。

所述擋板朝向移動板的端面上制出一開孔，該開孔內嵌裝一壓力傳感器，該壓力傳感器上壓接所述金屬桿的另一端。

底板上設置一截面為T字形的橫向導軌，該橫向導軌外緣嵌入所述移動板下端制出的T字形的導槽內，所述橫向導軌前側和后側的底板上均制出一橫向的長孔，每個長孔內穿裝一螺栓，兩個螺栓的上端自所述移動板底面穿入后再從移動板上端面穿出，兩個螺栓的上端分別位于所述開槽的前側和后側，二者外緣分別套裝一個螺母，所述螺栓和螺母配合后使移動板在底板上限位滑動。

所述開槽上端的移動板上設置一頂塊，該頂塊頂壓在試片的上端并使試片呈傾斜狀態的嵌入開槽內。

所述底板后側安裝一支撐柱，該支撐柱上端安裝一顯示屏，該顯示屏連接設置在支撐柱內的中央控制模塊，矮中央控制模塊連接所述壓力傳感器的輸出端。

所述底板底面四角處分別安裝一墊塊。

本裝置的優點和積極效果是：

本裝置中，擋板固定，移動板可沿著橫向導軌往復移動，并通過長孔內的螺栓限位，由此可適應不同長度的金屬桿，在擋板上制出的開孔可以嵌入圓形、方形等不同截面形狀的金屬桿，移動板上的透明盒用于收集破碎的試片殘渣，試片破碎后不會污染底板，只需將移動板拆下即可以清理殘渣，開孔內嵌裝一壓力傳感器，金屬桿受熱膨脹后對其產生壓力，該壓力信號經中央控制模塊處理后顯示到顯示屏上，通過以上各結構的配合，實現了試片殘渣的收集、金屬桿不同長度、不同截面以及對受熱膨脹后的力的作用進行測量的目的。

3.具體實施方式

下面結合實施例，對本裝置進一步說明，下述實施例是說明性的，不是限定性的，不能以下述實施例來限定本裝置的保護范圍。

一種金屬受熱膨脹現象演示裝置，如圖1、圖2、圖3、圖4所示，本裝置的創新在于：包括底板14、擋板2、移動板9和燃燒盒5，底板的一側安裝擋板，在底板另一側限位滑動設置一能靠近擋板或遠離擋板的移動板，該移動板朝向擋板的端面上設置一上端開口的透明盒13，該透明盒朝向擋板的側壁上制出開口18，與該開口對位的移動板上制出一開槽19，該開槽內用于自上向下放置試片17，所述開口用于金屬桿4的一端伸入并頂壓在所述試片表面，該金屬桿的另一端頂壓在擋板上，在金屬桿下方的底板上通過支架6放置燃燒盒。

本實施例中，所述擋板朝向移動板的端面上制出一開孔15，該開孔內嵌裝一壓力傳感器16，該壓力傳感器上壓接所述金屬桿的另一端。

底板上設置一截面為T字形的橫向導軌11，該橫向導軌外緣嵌入所述移動板下端制出的T字形的導槽21內，所述橫向導軌前側和后側的底板上均制出一橫向的長孔20，每個長孔內穿裝一螺栓12，兩個螺栓的上端7自所述移動板底面穿入后再從移動板上端面穿出，兩個螺栓的上端分別位于所述開槽的前側和后側，二者外緣分別套裝一個螺母8，所述螺栓和螺母配合后使移動板在底板上限位滑動。橫向導軌用于約束移動板的移動軌跡，長孔為橫向設置且用于螺栓在其內滑動并使移動板運動，當螺母鎖緊后，螺栓將移動板拉緊在底板上，從而將移動板限位。

所述開槽上端的移動板上設置一頂塊22，該頂塊頂壓在試片的上端并使試片呈傾斜狀態的嵌入開槽內。所述底板后側安裝一支撐柱3，該支撐柱上端安裝一顯示屏1，該顯示屏連接設置在支撐柱內的中央控制模塊，矮中央控制模塊連接所述壓力傳感器的輸出端。所述底板底面四角處分別安裝一墊塊10。

由于移動板可以橫向移動，所以金屬桿可以使用不同長度，再由于擋板上的開孔較大，可以適合圓形、橢圓、方形等不同截面的金屬桿端部插入，同時開孔還將金屬桿限位，使其無法滑動。

本裝置中，擋板固定，移動板可沿著橫向導軌往復移動，并通過長孔內的螺栓限位，由此可適應不同長度的金屬桿，在擋板上制出的開孔可以嵌入圓形、方形等不同截面形狀的金屬桿，移動板上的透明盒用于收集破碎的試片殘渣，試片破碎后不會污染底板，只需將移動板拆下即可以清理殘渣，開孔內嵌裝一壓力傳感器，金屬桿受熱膨脹后對其產生壓力，該壓力信號經中央控制模塊處理后顯示到顯示屏上，通過以上各結構的配合，實現了試片殘渣的收集、金屬桿不同長度、不同截面以及對受熱膨脹后的力的作用進行測量的目的。

參考文獻

[1]宋紹鵬，曹丕顯，王俊.一種正余弦函數立體投影設計原理[J].科技創新導報，2013 （23）：209-210.endprint