长度观察装置

       加热过程中硅碳棒样品长度的测量是用一台改装的测量显微镜和一个辅助透镜进行的观察装置的光学原理示。

       因为硅碳棒样品处于高温炉中，而测量显微镜物镜的工作距离很小，因此，必须加一辅助透镜，使炉中硅碳棒样品会聚成象于显微镜物镜的工作距离内。

       我们使用的辅助透镜直径为20毫米，焦距为1-2 5毫米。使用的测量显微镜为上海光学仪器厂出品的JLC型测量显微镜。改装时，将测量圆台拆去、另做一黄铜支柱，安装在测量显微镜的可动平台上，显微镜镜筒则水平地安置在支柱上。

       炉温低于900"G"时，视野太暗，需用赚明灯。

       当收缩仪长时间在1400-1600℃的高温下工作时，强烈的辐射热将损坏辅助透镜，因此在它上面套上前面装有隔热玻璃的水冷套。

       电流及测温装置

       硅碳棒电阻很小，为了获得一定的功率，故电流较大。卜虽然加热炉仅消耗2千伏安左右的功率，我们却使用了一台10千伏安的调压变压器，关于这点有待改进。

       恒温的控制不是用温度自动控制仪，而是用热平衡法—发热功率与散热功率平衡。当用该设备作等温收缩试验时，就要求炉温长期恒定。为了消除电流电压的波动引起炉温起伏，因而在变压器前加了一台5千伏安的磁饱和式稳压器。实践表明，应用稳压器后，用热平衡法可获得相当恒定的温度。

       测量硅碳棒内部高于1500℃的温度是比较困难的。我们采用铂一铂锌热电偶测量温度。因为高温下铂易挥发，同时硅碳棒在高温下呈现弱还原气氛也易损坏热电偶，为了防止铂的高温挥发和被还原，我们将在热电偶上加涂氧化铝涂层。这种涂层与铂及铂镜丝的结合力较牢，能抵抗温度的剧烈变化。加涂氧化铝涂层的热电偶经1500  1650℃温度下使用三、四十次后，再和标准热电偶比较，其电动势并未发现明显的变化。

       由于加热炉的热容量很小及绝热炉壳有高的热冲击抵抗力，因此允许以很高的速度升温。例如，从室温到1000℃只需三四十秒钟，经1000℃预热后，从1000℃升到1600℃不到1分钟。如此高的升温速度对测定收缩等温线是十分方便的。

       炉子的恒温带长度取决于硅碳棒的质量、绝热炉壳的几何尺寸以及向周围散热的条件。我们获得的恒温带长度、在13000-"-1600℃的温度范围内，当最大温差为士3℃时，为20-35毫米。当然这是很短的。但由于硅碳棒样品尺寸很小(一般，10-"20毫米)，因此是够用的。

       作等温收缩试验时，最主要的是要求炉温恒定不变.使用表明，该收缩仪可以满足这一要求，在数小时内炉温波动不超过士2℃,

       加热炉的功率消耗随绝热炉壳的物理、几何特征及环境温度而变，1000℃以上，平衡温度与功率消耗的关系示于图6。从图6可知，平衡温度与功率消耗成直线关系，且功率消耗不大。

       测量长度的精确度，当使用30倍的放大率时，一般为士0.005毫米到士0.01毫米之间.若硅碳棒样品的长度为10-20毫米，则测量的收缩误差小于士0.1%。http://www.zbqunqiang.cn/