JPH0830685B2 - 示差熱膨張測定装置 - Google Patents

Description

【発明の詳細な説明】 ［産業上の利用分野］ 本発明は、試料と標準試料との熱膨張差を測定する示
差熱膨張測定装置に関する。

［従来の技術］ 第４図は、従来の示差熱膨張測定装置を示す図であ
る。

第４図において、棒状に形成された試料１及び標準試
料２は、固定部に固定された支持管３に各々の一端が当
接され、他端が検出棒４及び５の一端部にそれぞれ当接
されている。これら検出棒４及び５は、それぞれ荷重印
加手段６及び７に支持されているとともに、他端部には
前記試料１及び標準試料２の熱膨張に応じてこれら検出
棒が移動する移動量の差を検出する変位検出手段８が取
り付けられている。この場合、前記荷重印加手段６及び
７はともに固定支点6a,7aに回転自在に支持された主天
秤6b,7bのそれぞれの一方の腕の端部に前記検出棒４及
び５を回転自在に取り付けるとともに、前記固定支点6
a,7aから前記各検出棒と平行に延長される固定杆6c,7c
を設けて、これら固定杆の一端部と前記検出棒とを前記
主天秤6b,7bに平行に配置される連繋杆6d,7dによって回
転自在に連結したもので、前記各主天秤6b,7bの他方の
腕の端部に錘6e,7eを載置することにより、前記検出棒
4,5を前記試料１及び標準試料２に所望の押圧力（荷
重）で当接できるようにしたものである。

そして、前記試料４及び標準試料５を加熱炉９で加熱
して、これら試料４と標準試料５との熱膨張差を変位検
出手段８によって検出するものである。

［発明が解決しようとする問題点］ ところが、前記従来の装置では、前記試料１及び標準
試料２に検出棒４及び５をそれぞれ所望の押圧力で当接
させるために２つの荷重印加手段６及び７が必要であ
り、構造が複雑であるとともに、２つの錘6e及び7eを別
個に載置するなど、操作も繁雑であった。

本発明の目的は、上述の欠点を除去した示差熱膨張測
定装置を提供することにある。

［問題点を解決するための手段］ 本発明は、試料及び標準試料の熱膨張に応じてそれぞ
れ移動する第１及び第２の検出棒を複数の連繋杆で連繋
していわゆるリンク機構を構成し、これら連繋杆の各々
の中点を通り前記各検出棒に平行に配置される支持杆を
設けて該支持杆を前記各連結杆の中点に回動自在に支持
し、この支持杆に荷重を加えるようにしたことにより、
１つの荷重印加手段で前記各検出棒を介して前記試料及
び標準試料に均等に押圧力を加えることができるように
したもので、 具体的には、 平行に配置された試料及び標準試料の一端部をそれぞ
れ固定部に当接し、これら試料及び標準試料の他端部に
それぞれ平行に配置された第１及び第２の検出棒の一端
部を当接し、これら検出棒が前記試料及び標準試料の熱
膨張に応じて移動する移動量の差を検出することによ
り、前記試料と標準試料との熱膨張の差を測定する示差
熱膨張測定装置において、 前記第１及び第２の検出棒が前記試料及び標準試料の
膨張に応じて互いに平行に移動可能なように複数の連繋
杆を平行に配置してこれら連繋杆のそれぞれの両端部を
前記各検出棒に回転自在に支持し、 さらに、これら連繋杆の各々の中点を通り前記各検出
棒と平行に配置される支持杆を設けて該支持杆を前記各
連結杆の中点に回動自在に支持するとともに、 この支持杆の長手方向に力を加える荷重印加手段を設
けたことを特徴とする構成を有する。

［作用］ 上述の構成において、前記支持杆、検出棒及び連繋杆
はいわゆるリンク機構を構成しているとともに、前記支
持杆が各連繋杆の中点に回転自在に支持されていること
から、前記荷重印加手段によって前記支持杆に荷重を印
加すると、これによる力は前記連繋杆によって第１及び
第２の検出棒に均等に分割されて試料及び標準試料に加
えられ、これにより、試料及び標準試料を前記固定部に
同一の押圧力で当接して保持することができる。しか
も、この場合、前記試料及び標準試料の熱膨張により検
出棒が移動しても前記各検出棒は常に同じ押圧力で当接
され、かつ、平行に維持されるから、これら両検出棒の
移動量はそれぞれ試料及び標準試料の熱膨張量に対応す
る。したがって、これら両検出棒の移動量の差を測定す
ることにより、試料と標準試料との熱膨張の差を測定す
ることができる。

［実施例］ 第１図は、本発明の一実施例を示す図である。

第１図において、棒状に形成された試料11及び標準試
料12は、固定部Ｅに固定された支持管13に各々の上端部
が当接され、下端部が第１及び第２の検出棒14及び15の
上端部にそれぞれ当接されてほぼ平行に支持されてい
る。これら検出棒14及び15は、それぞれほぼ鉛直に配置
され、２本の連繋杆16及び17によって連繋されている。
すなわち、これら連繋杆16及び17は一定の距離をおいて
平行に配置され、それぞれの両端部が前記第１及び第２
の検出棒14及び15に回転自在に支持されている。そし
て、前記第１の検出棒15の下端部には変位検出手段たる
差動トランス18のコイル部18aが取り付けられ、第２の
検出棒15の下端部には上記差動トランスの鉄芯（コア）
18bに取り付けられている。

さらに、前記連繋杆16及び17のそれぞれの中点には前
記各検出棒14及び15に平行に配置された支持杆19が回転
自在に支持され、この支持杆19は荷重印加手段20によっ
て支持されている。すなわち、この荷重印加手段20は、
固定支点20aに回転自在に支持された主天秤20bと、前記
固定支点20aから前記各検出棒14及び15と平行に延長さ
れた固定杆20cと、この固定杆20cの上端部に図中その右
端部が回転自在に支持された可動杆20dとから構成され
ており、前記主天秤20bの図中左端部に前記支持杆19の
下端部が回転自在に取り付けられ、一方、前記可動杆20
dの図中左端部に前記支持杆19の上端部が回転自在に取
り付けられているものである。なお、前記支持管13は加
熱炉21内に収容されており、該加熱炉21によって試料11
及び標準試料12を加熱できるようになっている。

上述の構成によれば、前記主天秤20bの図中右端部に
適宜の重さの錘20eを載置することにより、前記支持杆1
9及び連繋杆16,17を介して前記検出棒14,15の上端部を
前記試料11及び標準試料12の下端部にそれぞれ適宜の押
圧力（荷重）で当接させることができ、これら試料11及
び標準試料12を前記支持管13と前記検出棒14及び15との
間に保持させることができる。かつ、この場合、前記各
検出棒14及び15は連繋杆16及び17によって連繋されてい
わゆるリンク機構を構成しているとともに、これら連繋
杆の各中点が前記支持杆19に回転自在に支持されている
から、該支持杆19によって加えられた力はこれら検出棒
14及び15を介して常に均等にかつ平行な方向に前記試料
11及び標準試料12に印加される。しかも、前記支持杆19
は前記荷重印加手段20の可動杆20d、固定杆20c及び主天
秤20bからなるいわゆるリンク機構によって常に鉛直方
向に力が加えられるから、前記試料11及び標準試料12に
は常に鉛直方向の押圧力（荷重）が加えられる。

したがって、いま、加熱炉21によって試料11及び標準
試料12を加熱すると、これらの熱膨張に応じて前記各検
出棒14及び15がそれぞれ下方におし下げられる。このと
き、試料11及び標準試料12に全く熱膨張差がない場合に
は、両検出棒は全く同じ距離だけ移動するから、前記変
位検出手段18では何等の変位も検出されない。一方、試
料11及び標準試料12に熱膨張差がある場合には、第２図
に示すように、これら熱膨張差ΔＬに応じて検出棒14と
15との間にΔＬだけ移動量の差が生じて、これが検出手
段18によって検出される。これにより、試料11と標準試
料12との示差熱膨張を測定することができるものであ
る。

上述の実施例によれば、荷重印加手段が１つですみ、
従来のように荷重印加手段が２つ必要であった場合に比
較して構造を単純にすることができるとともに、１回の
荷重印加操作で装置のセットができるから操作も容易で
ある。

第３図は、本発明の他の実施例を示す図である。

この実施例は、要するに、前記一実施例を横に設置し
た変型例であり、要部構成は前記一実施例と同じである
ので同一の部分には同一の符号を付してその詳細説明を
省略する。

第３図において、この実施例では、支持管13に試料11
及び標準試料12を載置するための載置台13a及び13bが設
けられている。また、水平に配置される支持杆19の両端
部は２本の可動杆31及び32のそれぞれの下端部に回転自
在に取り付けられ、これら可動杆31及び32の上端部は半
固定片33にそれぞれ回転自在に取り付けられている。そ
して、この半固定片33は固定部34に設けられた溝34aに
沿って半固定的に移動可能に取り付けられている。すな
わち、これにより支持杆19は水平方向に移動自在となっ
ている。さらに、前記支持杆19の図中右端部は上方に折
曲して折曲部19aが形成され、この折曲部19aには荷重印
加手段35のレバー35aの一端部が当接されている。この
レバー35aはその中心部が固定支点35bに回転自在に支持
されており、他端部に錘35cを載置することにより前記
支持杆19を水平方向に押圧して試料11及び標準試料12に
所望の押圧力（荷重）を加えるものである。

この実施例によっても前記一実施例と同様の利点が得
られる。

なお、前記各実施例では荷重印加手段を機械的手段に
よって構成する例を掲げたが、これは、例えば、電磁コ
イルとマグネットとを組み合わせた電気的手段で構成し
てもよいことは勿論である。

［発明の効果］ 以上詳述したように、本発明は、試料及び標準試料の
熱膨張に応じてそれぞれ移動する第１及び第２の検出棒
を複数の連繋杆で連繋していわゆるリンク機構を構成
し、これら連繋杆の各々の中点を通り前記各検出棒に平
行に配置される支持杆を設けて該支持杆を前記各連結杆
の中点に回動自在に支持し、この支持杆に荷重を加える
ようにしたことにより、１つの荷重印加手段で前記各検
出棒を介して前記試料及び標準試料に均等に押圧力を加
えることができるようにしたもので、これにより、装置
の構造の単純化を可能にするとともに、操作性を向上さ
せるという効果を得ているものである。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明の一実施例を示す図、第２図は本発明の
一実施例の動作を説明するための図、第３図は本発明の
他の実施例を示す図、第４図は本発明の従来例を示す図
である。 11……試料、12……標準試料、13……支持管、14……第
１の検出棒、15……第２の検出棒、16,17……連繋杆、1
8……変位検出手段、20,35……荷重印加手段、Ｅ……固
定部。

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 【請求項１】平行に配置された試料及び標準試料の一端
   部をそれぞれ固定部に当接し、これら試料及び標準試料
   の他端部にそれぞれ平行に配置された第１及び第２の検
   出棒の一端部を当接し、これら検出棒が前記試料及び標
   準試料の熱膨張に応じて移動する移動量の差を検出する
   ことにより、前記試料と標準試料との熱膨張の差を測定
   する示差熱膨張測定装置において、 前記第１及び第２の検出棒が前記試料及び標準試料の膨
   張に応じて互いに平行に移動可能なように複数の連繋杆
   を平行に配置してこれら連繋杆のそれぞれの両端部を前
   記各検出棒に回転自在に支持し、 さらに、これら連繋杆の各々の中点を通り前記各検出棒
   と平行に配置される支持杆を設けて該支持杆を前記各連
   結杆の中点に回動自在に支持するとともに、 この支持杆の長手方向に力を加える荷重印加手段を設け
   たことを特徴とする示差熱膨張測定装置。