O expandidor térmico óptico é um dispositivo de teste de alta precisão de propriedades termofísicas de materiais, cujo processo de depuração precisa equilibrar a precisão mecânica, o alinhamento óptico e a otimização sinergica do controle de temperatura. Aqui está um processo sistemático de depuração e os principais pontos técnicos:

Inspeção Ambiental Básica e Equipamento

Adaptação ambiental: coloque o instrumento no laboratório de termostato e umidade (flutuação de temperatura recomendada ≤ ± 0,5 ° C / hora), longe das fontes de vibração (como centrífugas) e áreas de forte interferência eletromagnética. Certifique-se de que o nível da mesa de trabalho é superior a 0,1 mm / m, usando o horizontador de precisão para a correção, se necessário.

Verificação de integridade do componente: verifique se o emissor a laser, o receptor fotoelétrico, o suporte da amostra, o forno de aquecimento e o módulo de controle de temperatura estão intactos, com foco em confirmar que a janela óptica é limpa sem arranhões e a interface de fibra óptica não está solta.

Fornecimento de energia e aterrizamento: Adote uma tomada de energia independente para garantir que a carcaça do equipamento esteja aterrizada de forma confiável e evite que a acumulação de eletricidade estática afete a estabilidade do sinal óptico.

Calibração precisa do sistema óptico

Alinhamento inicial do caminho óptico: depois de ligar a fonte de laser, ajuste inicial da posição relativa do emissor e do receptor através da tela de observação para que o feixe de laser entre verticalmente no centro do reflexo da superfície da amostra. Use pequenos perfos para auxiliar o posicionamento para garantir que o caminho do feixe coincida com o eixo da amostra.

2. ajuste de feedback dinâmico: colocar a placa de cerâmica de expansão zero padrão como amostra de referência para iniciar o modo de rastreamento automático. Monitore a curva de intensidade da luz na interface do software e ajuste os botões de inclinação/desvio até que a intensidade da luz alcance o pico e flutu <1%.

Calibração de ampliação em múltiplos níveis: alterne a lente da lente de diferentes dimensões para verificar a consistência da resposta linear em todas as velocidades. Concentre-se especialmente na faixa de profundidade de campo das lentes de alta magnificação para evitar saltos de dados devido ao foco.

Configuração do sistema de controle de temperatura

Carga do programa de controle de temperatura: definir a taxa de aquecimento (valor típico 1-5 ° C / min), a faixa de temperatura alvo e o tempo de isolamento de acordo com as características do material a testar. Recomenda-se que a depuração seja realizada em carga vazia, registrando a temperatura real da fornalha e a curva de desvio dos valores definidos.

2. Verificação do equilíbrio térmico: termopar de descarga incorporado na cavidade da amostra, mostrando a temperatura de contraste com a diferença de temperatura do teste. Se o desvio for superior a ± 1 ℃, os parâmetros do PID devem ser recalibrados ou a uniformidade da distribuição do fio de aquecimento deve ser verificada.

Teste de choque térmico-frio: executar um ciclo de arrefecimento rápido (por exemplo, temperatura ambiente → 200 ℃ → temperatura ambiente), observar a quantidade de deriva do sistema óptico em temperaturas especiais e avaliar a estabilidade térmica.

Carregamento de amostras e otimização de parâmetros

Especificações de preparação da amostra: Paralelismo da superfície das duas extremidades da amostra de processamento <0,01 mm, rugosidade da superfície Ra≤0,8 μm e colagem de termopares na superfície não medida para monitorar a temperatura real em tempo real.

Controle de pressão de contato: baixar lentamente a sonda para o estado da amostra de toque leve, mantendo uma leve pré-tensão (geralmente 0,1-0,3N) através do valor do sensor de força para evitar a deformação de tensão introduzida pela pressão excessiva.

Operação de dedução de linha de base: na fase não aquecida, os dados de comprimento brutos são coletados como referência e as medições posteriores deduzim automaticamente esse valor inicial para eliminar os erros de espaço mecânico.

Recolha de dados e tratamento anormal

Comparação de frequência de amostragem: ajustar o intervalo de coleta de dados de acordo com a taxa de aquecimento (geralmente não menos de 10 pontos de dados válidos por minuto), a fase de expansão de alta velocidade pode ser aumentada para 1 vez por segundo.

Estratégia de supressão de ruído: habilitar a função de filtragem de hardware para eliminar a interferência de alta frequência, e o software adota a curva de suavização da média móvel. Em caso de flutuações periódicas, é necessário verificar a interferência de ressonância do ar condicionado ou do dispositivo de iluminação.

Processo de diagnóstico de falhas: quando os dados são anormais, verifique os problemas de bloqueio de vias ópticas, sobretemperatura e oxidação da amostra. Tipicamente, a curva de subida abrupta indica que a amostra está ligada ao derretimento, e a queda em forma de escada é causada por rachaduras de choque térmico.

Através da depuração em etapas acima, o expansor térmico óptico pode alcançar precisões de medição a nível submicrônico. As aplicações práticas exigem a criação de protocolos de teste exclusivos em combinação com sistemas de materiais específicos e a realização regular de calibrações de rastreamento de amostras padrão para garantir a confiabilidade da medição a longo prazo.