高温膨胀仪：高温卧式膨胀仪
一、方案基础信息
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文档标题：高温卧式膨胀仪成套设备技术方案
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文件编号：STR-DIL-2026-001
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版本号：V1.0
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编制日期：2026 年 03 月 22 日
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编制单位：洛阳赛特瑞
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文件适用范围：仅限公司内部技术学习、方案研讨，未经许可不得对外转发、复制、商用
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编制人：技术部
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审核人：技术主管
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密级：内部普通资料
二、概述简介
本方案为洛阳赛特瑞自主研发生产的高温卧式膨胀仪成套设备完整技术说明，设备采用卧式推杆式结构，规避立式仪器样品自重带来的形变误差，集成高温管式加热系统、高精度 LVDT 位移检测单元、智能程序温控模块、水冷防护单元与计算机数据采集分析系统一体化设计。设备可模拟室温至 1600℃高温工况，精准采集固体材料升温、保温、降温全过程长度伸缩变化，自动计算线性热膨胀系数、膨胀率，识别材料相变、烧结收缩、软化点等特征温度。整机适配耐火材料、陶瓷、玻璃、金属合金、石墨、铸造型壳等多品类试样检测，广泛服务于耐火材料厂、陶瓷生产企业、高校材料实验室、第三方检测机构、新材料研发单位，设备结构模块化、操作自动化、数据精度高，可满足国标检测与科研高精度试验双重需求。
三、遵循执行标准
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GB/T 7320-2018《耐火制品热膨胀试验方法》
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GB/T 4339-2008《金属材料热膨胀特征参数的测定》
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GB/T 3810.8-2016《陶瓷砖试验方法 第 8 部分：线性热膨胀的测定》
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GB/T 16920-2015《玻璃 平均线热膨胀系数的测定》
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GB/T 3074.4-2016《石墨电极热膨胀系数测定方法》
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ASTM E228 热膨胀系数测试通用标准
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ISO 10545.8-2014 陶瓷砖线性热膨胀国际检测标准
四、设备用途
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测定耐火材料、刚玉制品、碳化硅、耐火浇注料高温线性热膨胀 / 收缩性能；
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陶瓷坯体、釉料、建筑陶瓷、特种陶瓷烧结膨胀、软化温度检测；
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光学玻璃、工业玻璃、微晶玻璃膨胀系数、玻璃化转变温度 Tg 测试；
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高温合金、有色金属、石墨、炭素材料高低温膨胀特性分析；
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精铸型壳、型芯、无机非金属复合材料高温形变检测；
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高校、科研院所新材料热物性基础科研试验；
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工厂原材料进厂质检、成品性能出厂检验、配方研发对比试验。
五、工作原理
设备基于材料热胀冷缩物理特性，采用卧式水平安装布局消除重力干扰：标准试样水平放置于刚玉样品支架内部，试样一端固定限位，另一端与低摩擦刚玉推杆紧密贴合；程序温控系统按照设定升温 / 保温 / 降温曲线控制管式炉升温，试样受热发生膨胀、遇冷收缩，长度微小变化通过推杆无阻滞传递至炉外 LVDT 高精度位移传感器；传感器实时采集微米级位移数据，同步采集炉膛内热电偶温度信号，数据传输至配套测控软件，软件依据公式：α=L0×ΔTL−L0自动计算平均线膨胀系数 α，实时生成温度 - 膨胀量曲线，可自动补偿推杆、支架自身热膨胀系统误差，支持数据存储、曲线导出、报表打印、特征点自动标注（软化点、收缩拐点、相变温度）。整机配套循环水冷结构，隔绝高温向位移传感器、电控元器件传导，保障长期连续测试稳定性。
六、主要技术参数
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设备名称：高温卧式膨胀仪
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英文名称：High Temperature Horizontal Dilatometer
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设备型号：STR-DIL1600（洛阳赛特瑞标准 1600℃机型）
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设备生产厂商：洛阳赛特瑞
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整机设备结构：卧式一体化机架，分为五大核心模块 —— 高温管式加热炉系统、刚玉样品测试传导组件、LVDT 位移测量系统、智能程序温控电控系统、循环水冷防护系统、计算机数据采集处理系统
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最高工作温度：1600℃
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长期连续使用温度：≤1500℃
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加热元件：硅钼棒（二硅化钼发热体）
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测温热电偶：S 型铂铑热电偶
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控温精度：±0.5℃，温度分辨率 0.1℃
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升温速率：0.1～20℃/min 连续可调，分段程序升温、保温、降温自由编辑
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位移检测传感器：LVDT 差动变压器式高精度位移传感器
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位移测量量程：±1.5mm
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位移测量分辨率：0.1μm
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位移测量精度：≤±0.5% FS
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试样规格：圆柱形 Φ2～10mm× 长 50mm；方形 2～10mm×2～10mm×50mm
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样品支架、推杆材质：高纯刚玉 Al₂O₃（低热膨胀耐高温）
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推杆接触压力：0.02N～1N 连续可调，避免挤压软质试样形变
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气氛环境：标配空气气氛；可选配惰性气氛（氮气、氩气）、真空组件
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冷却方式：整机一体化循环水冷，保护传感器、炉体两端密封件
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供电电源：AC220V 50Hz，整机额定功率 2.5KW
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整机外形尺寸：长 1350mm× 宽 420mm× 高 480mm
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配套软件功能：自动计算线膨胀系数、膨胀率；实时绘制温胀曲线；自动系统热补偿；数据本地存储、Excel 导出、曲线截图、检测报告打印；多点温度数据自定义采集间隔（最小 1℃）
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整机净重：约 165kg
七、设备结构特点描述
（一）卧式无重力误差结构
整机水平卧式布局，区别传统立式膨胀仪，彻底消除试样自重下压、弯曲带来的测试偏差，适配陶瓷、软质耐火材料、薄壁玻璃等易形变试样，测试数据重复性优于立式机型。炉体可沿水平导轨推拉，装卸样品操作简单，无需拆装高温密封件。
（二）高纯刚玉低膨胀测试组件
样品支架、推杆、内衬套管全部采用高纯 99 刚玉烧制，高温下自身膨胀系数极低，配套软件自动差分补偿，大幅降低系统固有误差；刚玉组件耐高温、抗氧化、不与多数无机试样发生化学反应，适用广谱材料检测。推杆采用直线轴承低摩擦传动，位移传递无卡顿、无滞后。
（三）高精度闭环温控系统
采用 S 型铂铑热电偶 + 智能 PID 程序温控仪表，支持多段升温、恒温、降温程序编辑，具备超温、断偶、过流多重安全保护；硅钼棒加热区温场均匀，有效恒温段长度 60mm，整根 50mm 试样温度梯度极小，保证检测一致性。
（四）独立水冷防护设计
炉体左右两端设置双层水冷套，隔绝炉膛高温传导至位移传感器与密封结构，传感器长期工作温度稳定低于 40℃，避免高温漂移导致测量失准；水路集成流量、缺水报警保护，断水自动切断加热电源，防止设备烧毁。
（五）高灵敏 LVDT 位移检测单元
工业级差动式位移传感器，分辨率 0.1 微米，微小膨胀形变精准捕捉；传感器密封防尘，抗车间粉尘、轻微电磁干扰，连续 24 小时测试数据稳定，支持量程一键自动校准。
（六）模块化一体化电控机架
整机机架冷轧钢板喷涂防锈防腐，电控、炉体、水冷、测量单元集成一体，布线规整；独立电控柜隔离高温热源，电气元件散热良好，故障率低；预留通讯接口，支持电脑 USB 直连，无需额外信号转换装置。
（七）智能化专业测控软件
洛阳赛特瑞配套自研专用热膨胀分析软件，Windows 系统兼容，操作可视化；自动识别曲线软化、收缩、相变特征点，一键生成标准检测报告，符合各行业国标出具原始数据，支持历史试验曲线对比分析。
（八）多重安全防护机制
集成超温断电、缺水保护、加热过流保护、热电偶断线停机、炉体超温声光报警五大安全联锁，高温试验全程无人值守安全运行，降低操作事故风险。
八、运输方案
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包装标准：整机分模块独立包装，主机机架、管式炉、电控箱、传感器、刚玉配件、标准试样、软件光盘分箱；重型主机采用实木熏蒸木箱，内部 EPE 珍珠棉全覆盖缓冲防护，刚玉推杆、支架单独防震泡沫分装，避免运输磕碰断裂；木箱底部加装叉车底座，便于装卸转运。
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运输方式：国内陆运专车 / 物流干线运输；远距离项目可配全程物流保险，保价覆盖设备全额货款。
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运输防护措施：木箱外部标注 “向上、防潮、易碎、防震、小心轻放” 标识；刚玉精密配件单独航空泡沫盒包装；水冷管路、传感器接头加装保护堵头，防止进水、磕碰损坏；出厂前所有活动部件固定锁死，杜绝运输晃动磨损。
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到货验收：货物抵达现场后，技术人员协同客户开箱验收，核对设备、配件、资料清单，检查箱体破损、部件磕碰，出现运输损坏由洛阳赛特瑞协调物流理赔，免费补发损坏配件。
九、售后服务承诺
1. 质保期限
设备整机质保 12 个月（自设备现场安装调试验收合格当日起计算）；核心 LVDT 位移传感器、S 型热电偶质保 12 个月；硅钼棒、刚玉推杆、密封垫圈等易损件质保 3 个月；质保期内因设备自身设计、生产质量问题，免费更换配件、上门维修，不收人工费、差旅费。人为操作失误、进水、超温违规使用、外力损坏不在免费质保范围。
2. 上门安装调试与培训
设备到货后，48 小时内安排公司专业技术工程师抵达客户现场，完成整机组装、水路连接、电气接线、设备校准、标样测试；免费开展现场操作培训，包含装样、程序编辑、软件操作、曲线分析、日常基础维护、简单故障排查，培训至操作人员独立完成全流程检测。配套提供纸质操作说明书、电子版技术手册、国标检测方法文件。
3. 故障报修响应机制
客户电话 / 微信报修，工作日 2 小时内技术工程师远程对接排查；远程无法解决故障，省内 24 小时、省外 48 小时工程师抵达现场维修；一般故障现场 2～4 小时解决，配件损坏 7 个工作日内更换修复。
4. 增值服务
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质保期满后提供终身成本价维修、配件供应；
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软件可免费升级，新增检测功能无额外收费；
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每年可预约上门整机校准、设备保养一次；
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长期提供材料检测技术咨询、试验方案定制、标准试样配套供应；
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支持设备改造升级（气氛系统、真空系统、更高温炉体改造），提供优惠升级方案。
5. 备品备件保障
公司常备硅钼棒、S 型热电偶、LVDT 传感器、刚玉支架、密封件、水路阀门等全套易损备件，快速发货，缩短停机维修周期。
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