补偿混凝土收缩膨胀率测定仪

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  • 厦门雄发仪器仪表有限公司是一家专业制造水分仪密度仪的厂家,10年专业生产水分仪,密度仪,密度计,水分分析仪,固体密度计,液体密度计,卤素水分测定仪,微量水分仪,卡尔费休水分仪,触摸屏电子比重计,密度天平.厦门雄发坚持“以诚为本、品质第一、服务取胜”的经营理念,为客户提供优质、专业、适用的密度水分测量仪.雄发电子密度仪可以用于测试固体,液体,粉体,浮体,颗粒,薄膜,黏稠体,吸水材料,发泡材料,橡胶,塑料,电线电缆颗粒等产品的密度、比重、体积、孔隙率、膨胀率、含油率、吸水率;浓度、波美度、柏拉图度、API度等雄发数显水分仪用于测试固体、液体、粉末、木材、纸张、粮食、谷物、泥坯、淀粉、煤炭、溶剂、化工原料、陶瓷原料、稻麦草、塑料、颗粒、纺织原料、木粉、粮食、茶叶、中西药、烟草、油类、混凝土、种子、玉米、小麦、稻谷的水分含量,含水率.雄发仪器仪表基于自身完善的产品销售体系、专业的技术服务力量、先进的企业管理理念、坚实的人才资源优势,在提供先进的产品和技术的同时,我司还提供包括售前技术咨询、安装调试、现场培训、维护保养和终生维修在内的 “ 一站式 ” 服务。全面和快捷地满足用户需求,用专业诚信的服务为用户创造价值是我们孜孜以求的目标
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  • 400-860-5168转4535
    湘潭经航仪器仪表有限公司是一家拥有行业经验数十年的技术人员组成的专业性研究生产型企业,专注研发制造热工实验传导、热物理性能分析检测仪器,材料热分析、热膨胀收缩分析,玻璃、耐火材料实验测试仪器,陶瓷实验室成套检测仪器及装置(日用陶瓷、建筑陶瓷、工程陶瓷、多孔陶瓷、电子陶瓷、电瓷等),公路水泥、混凝土、土壤理化检测仪器及装置。塑料、橡胶、高分子复合材料功能检测仪器。建筑节能、绝热(保温)材料检测仪器及试验装置。实验室研磨、制样设备。程控箱式电炉、真空气氛电炉及特种电炉烘烤设备。新型电子综合试验机。新型专用分析检测仪器。教学实验室仪器。并且致力于与各大院校,研究机构合作研发行业非标设备。公司秉承企业创立初衷做细做精的原则,助力推动仪器行业技术发展。
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  • 建研华测(杭州)科技有限公司是一家专业从事混凝土3D打印和高端测试仪器设备开发、生产和销售的高新技术企业,国家科技型中小企业。生产研发基地设在杭州萧山和沈阳浑南高新开发区。公司主要产品有:混凝土3D打印系统、混凝土气体渗透测试仪、非接触收缩变形测定仪、快速冻融试验机、碳化箱、硫酸盐干湿循环试验机、电通量&扩散系数联合测定仪、混凝土温度-应力试验机、混凝土热物理参数测定仪、全自动混凝土凝结时间测定仪、Mariotte透水系数测定仪、硬化混凝土气孔结构分析仪、氯含量快速测定仪、钢筋混凝土电化学测试系统等。产品性能质量处于国内同行领先水平,获得了国内大专院校、科研院所、建筑企业研发中心、检测机构的广泛认可,远销新加坡、美国、澳大利亚、新西兰、阿联酋、马拉西亚等海外市场。公司通过质量管理体系ISO9001认证、杭州市高新技术企业、清华X-lab教育平台支持。近年来获得省部级科技进步奖二等奖3项、三等奖5项。各类专利30多项。公司网址:www.jyhc17.com
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补偿混凝土收缩膨胀率测定仪相关的仪器

  • 注意事项1. 仪器应安放在平整的工作台上,支撑可靠。2. 标准杆须小心轻放,不能碰伤两端球面,也不能有弯曲变形。3. 千分表为精密部件,试件在放置及取出时应轻稳仔细,切勿碰撞表杆。使用完毕后应取下装盒。及时检查电池电量,当出现数字错误或无法清零等情况应及时更换同型电池。表杆上仪表油。4. 每次使用完毕后,应在非油漆表面涂少许润滑油,防尘处理。操作规程1. 使用前3小时将仪器及标准杆放置在20℃±2℃的测量室内。支起支腿。2. 测量前用标准杆及架板一起在V形槽内校正长度,旋松千分表紧定螺钉,调节千分表位置,使测量头端面轻触标准杆球头,拧紧紧定螺钉,固定千分表。清零千分表,移出标准杆。3. 混凝土试件的放置方法类似标准杆。4. 混凝土试件的制作、养护、测量、计算可按标准GB 50119-2003《混凝土外加剂应用技术规范》相关条文或附录进行。主要结构简介1. 本仪器由基座、支腿、标准杆、千分表等组成。2. 基座为V形槽结构,具有对中性好,易于安放试块等优点,用于安放试块、标准杆。3. 支腿为铰链结构,支起支腿可使仪器在平台上保持30°倾角,不用时收起,便于放置。4. 标准杆作为仪器的标准长度,用以校正仪器、定位千分表位置。
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  • 非接触法混凝土收缩膨胀变形测定仪,适用于测定早龄期混凝土的收缩及膨胀变形的测试,也可用于无约束状态下混凝土收缩膨胀变形的测定。执行标准:GB/T50082-2009《普通混凝土长期性能和耐久性能试验方法标准》 1.数据双存储,IC卡8G,U盘8G2.试验组数:1组3试件3.位移测试量程≥3mm4.仪器测试精度<2μm5.试验最小间隔1分钟*6.彩色触摸屏8寸,800×600像素*7.断电重启,数据自动回复记忆,试验可继续*8.配备数字温湿度传感器接口*9.彩色触摸屏显示各测量值的曲线图形及列表*10.使用U盘将数据上传到电脑分析软件*11.分析软件可直接导出Excel文件及图形,并可以在软件中直接显示列表和图形*12.设备具有21校准功能标准配置:1.非接触法混凝土收缩膨胀变形测定仪测试主机1台2.电涡流传感器1组配6支3.传感器固定装置1组配6支4.标靶1组配6支5. NELD-NES电脑数据分析软件1套6.8G U盘1支
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  • 混凝土收缩膨胀仪HSP-540是混凝土检测仪器,使用前务必仔细阅读说明书。并由实验人员操作,以避免操作不当引起的伤害。如需了解更多资料请与我公司客服人员联系。混凝土收缩膨胀仪由上海荣计达仪器科技有限公司提供,设备质保期一年,一年内产品如有质量问题,供方负责免费维修。如果因操作不当或者人为损坏,我公司亦应提供维修、更换服务,由此产生的费用我公司会酌情收取。混凝土收缩膨胀仪是最新标准混凝土收缩膨胀仪,符合GBJ82-85的规定,用于测量砼试件在某一环境条件下,硬化过程中长度(体积)发生变化的专用仪器,混凝土收缩膨胀仪可为建筑可研究院所、教育部门、设计和施工单位对砼的特性进行研究、教育、质量控制和检测提供可靠依靠。混凝土收缩膨胀仪HSP-540技术参数:1、测量范围:534-545mm 2、标准杆长度:540±0.2mm 3、试件尺寸:100*100*515 150*150*515 200*200*515 4、百分表量程:0-10mm 5、百分表最小刻度值:0.01mm 6、外形尺寸(长*宽*高):670*240*180mm 7、质量:≈13kg HSP-540混凝土收缩膨胀仪结构及功能混凝土收缩膨胀仪由底座、定位立柱、可调立柱、百分表、标准杆等组成。 1、底座为钢结构部件、用于安放砼试块之用。 2、定位立柱,用于标准杆和砼试块测头左侧端的纵横向限位。 3、可调立柱,其商埠预制有3个安装百分表的通孔和帮助百分表定位的紧定螺钉。三个通孔分别距底座基准面50mm,75mm,100mm 距底座基准面50mm的孔,用于测量100*100*515规格的砼试块;距底座基准面75mm的孔,用于测量150*150*515规格的砼试块(由于试模规格只有150*150*600,应次建议使用试模缩短件,使砼试块成形尺寸变为150*150*515)。 4、标准杆,以此作为仪器的基准长度。出厂前标准杆已安装在标准杆搁架上,请不要随意拆装,以免影响标准杆中心高度的准确性。标准杆各侧面的50、75 100字样,表示该处如放在底座基准面上,则标准赶9的中心高分别为50mm、75mm、100mm。HSP-540混凝土收缩膨胀仪操作与使用 1、选取您所需的标准杆中心高,将标准杆左侧一端((如结构图)靠在定位立柱凹槽内,标准杆搁架下平面紧贴底座的基准面,然后将标准杆另一端慢慢推入仪器的中心部位。2、拧松紧定螺钉,将百分表慢慢插入您所选用的可调立柱孔内,使百分表测头与标准杆右端接触,然后拧紧紧定螺钉,使百分表在仪器上定位。读记此时百分表的刻度。 3、砼试件的安放方法与1相同。 4、砼试件的制作、养护及收缩、膨胀试验按GBJ82-85等有关标准进行。HSP-540混凝土收缩膨胀仪注意事项 1、混凝土收缩膨胀仪应安放在平整的工作台上,其四个脚应受力均匀,切忌三点着力,以防仪器变形而影响精度。 2、标准杆是仪器的基准长度单位,必须轻拿轻放,防止变形。 3、百分表为精密部件,试件放置及取出时应轻稳仔细,切勿碰撞表架及表杆。 4、每次使用完毕,应在非油漆件表面涂少许润滑油,在百分表活动零件表面涂仪表油。5、粉尘浓度高的环境或较长时间停用,应采取防尘措施。
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补偿混凝土收缩膨胀率测定仪相关的资讯

  • 混凝土热物理参数测定仪行标编制工作启动
    近日,由中国建筑科学研究院主编的行业标准《混凝土热物理参数测定仪》编制工作正式启动。  《混凝土热物理参数测定仪》标准的制定可以规范混凝土热物理参数测定仪的性能、生产和使用,充分保障该仪器产品的先进性、准确性、可靠性,进而确保混凝土热物理参数试验测定的一致性和可信性。该标准对大体积混凝土温度裂缝控制和研究、充分利用材料的绝热能力降低能耗以及推进节能环保和绿色建筑的应用将起到积极的作用。
  • 【盛瀚】混凝土外加剂,想说爱你不容易
    青岛盛瀚色谱混凝土,简称为“砼(TóNG)”,混凝土材料在建筑工程中发挥着重要作用。混凝土外加剂是混凝土的重要组成部分,已经成了现代混凝土必不可缺的主要材料之一,对提升混凝土性能和质量起到了很大的作用,为混凝土工程的质量做出了巨大贡献,可以说是大功臣一个。而建筑工程中经常出现的一种现象就与混凝土添加剂有关——钢筋锈蚀。原因在于:为了有效提升混凝土的强度,人们会在混凝土中加入大量的钢筋,而混凝土中的氯离子(主要来源于外加剂)会与钢筋发生化学反应,造成钢筋锈蚀并释放气体,最终促使混凝土发生膨胀而出现裂纹,影响混凝土的外观与强度。混凝土外加剂,想说爱你还真是不容易。 因此,对混凝土外加剂中的氯离子的检测具有十分重要的意义。GB/T 8077-2012《混凝土外加剂匀质性试验方法》中提出两种检测氯离子含量的方法:电位滴定法、离子色谱法。因离子色谱法操作较简单,本文主要介绍后者。离子色谱法是液相色谱分析方法的一种,样品溶液经阴离子色谱柱分离,溶液中的阴离子F-、CL-、SO42-、NO3-被分离,同时被电导池检测,从而测定溶液中氯离子峰面积或峰高。离子色谱法优势:? 仲裁法,数据结果更权威? 操作简单:过滤、进样即可? 一针进样,可以同时分离多种离子:氯离子、硫酸根等GB 8076-2008 《混凝土外加剂》中指出,氯离子含量检测不超过生产厂控制值(生产厂应在相应的技术资料中明示产品匀质性指标的控制值)。标准中没有明确界定氯离子含量,具体指标由生产厂商自定。由青岛盛瀚自主研发生产的CIC-D100型离子色谱仪,抑制型电导法测定混凝土外加剂中的氯离子,方法简单,数据准确。实验结果显示:混凝土外加剂共进样217针,阴离子抑制器仍保持运行正常。确定该方法测试对抑制器等耗材无损伤。建议现阶段所使用的部分混凝土减水剂、防水剂、防冻泵送剂等都或多或少含有氯离子,所以为了消除或降低含氯外加剂对混凝土造成的不良影响,建议在使用含氯外加剂后及时向混凝土中掺入适量的阻锈剂。依据化学原理可知,氯离子在氧气、水分充足的环境下与铁的化学反应更加激烈,所以应当避免在露天混凝土中掺入含有氯离子的外加剂,如此方能最为有效地保障混凝土的质量。
  • 德国耐驰60周年回顾系列(三):膨胀计到底能用来做什么?
    本文作者:Aileen Sammler 作为德国耐驰60周年纪念的宣传活动的一部分,本文将详细介绍膨胀计的不同应用领域。  耐驰获得专利的最新技术  德国耐驰拥有极佳的膨胀测量系统——测量单元的功能设置在许多国家获得专利,并具有许多优点,例如:  初始样品长度不限范围以及在更高分辨率下的长度变化  明确的低恒定接触力  力控制调节,推杆无冲击且可重复移动  初始样品长度的自动识别  图:DIL 402 Expedis Supreme代表了顶尖的膨胀计技术:自动测定样品长度、在非常广的测量范围内保持恒定的分辨率、测量系统极好的温度稳定性以及双吊炉扩展的温度范围。除此之外,测量系统还可以进行力调制,从而连接热机械分析(TMA)。图:DIL 402 HT Expedis–2800°C高温版本:无论在航空航天、发电、石油和天然气行业还是要求极严的研究项目中,最高温度可达2400°C或2800°C的石墨炉都能为金属、合金、陶瓷和复合材料的热膨胀测定提供了恰到好处的配置。图:手套箱版本的DIL 402 ExpedisSupreme,适用于对氧气或水分敏感的材料,以及用户必须避免接触样品的情况。膨胀计的外壳完全由不锈钢制成。因此,不存在与样品或环境相互作用的塑料零件。膨胀计可以测量各种材料如今,膨胀计可用于测量各种材料——从塑料、陶瓷、玻璃到建筑材料。玻璃成分的变化也可以通过测量热膨胀系数或测定玻璃化转变温度快速而容易地确定。此外,相变会影响建筑材料(如混凝土)的膨胀和收缩行为。这些对使用它们的系统的统计可靠性和使用寿命有重大影响。通过膨胀计,可以研究膨胀和收缩等尺寸变化,以及体积变化。几十年来,这些方法已成功地在工业和研究中心应用了数十年,如瑞士日内瓦附近的欧洲核子研究中心。耐驰期待着膨胀测量未来数十年依然可以“发光发热”。你知道吗?德国耐驰(NETZSCH-Gerätebau)不仅仅在高温领域表现极佳,在低温膨胀计领域也处于第一梯队,可以实现最低至-260°C的膨胀测量。例如,这些膨胀计用于磁悬浮列车的功能测试。图:DIL 402ED点击直达:热膨胀仪专场德国耐驰展位

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  • 低温环境混凝土热膨胀系数测试技术研究

    低温环境混凝土热膨胀系数测试技术研究

    [color=#cc0000]摘要:本文针对低温环境,介绍了目前国内外测量混凝土热膨胀系数的标准测试方法,着重介绍低温环境下混凝土热膨胀系数测量的最新中国国家标准测试方法,对国家标准方法提出了改进建议,并介绍符合国家标准测试方法的大尺寸多样品混凝土低温热膨胀仪。  关键词:低温,混凝土,热膨胀系数,测试方法,膨胀仪[/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][color=#cc0000][b]1. 引言[/b][/color]  混凝土作为使用最广泛的建筑材料,它在室温和高温环境下的性能都得到了深入的研究。然而,在低温温度(即低于-165℃的温度)环境下混凝土的热物理性能尚未开展系统性研究。目前大多数液化天然气(LNG)储罐都采用了混凝土结构形式展,利用混凝土进行LNG主要密封的罐体设计将是未来发展的趋势,这将大大降低罐体的建造成本。因此,为了提高混凝土结构LNG储罐的安全性和长期耐久性,必须从根本上了解混凝土冷却到低温时的行为,而这些了解低温环境下混凝土的努力将集中于控制由于其部件的热膨胀系数引起的热变形和损伤增长的机制,因此准确测量低温环境下混凝土热膨胀系数是液化天然气储罐设计和建造的前提。  本文针对低温环境,将介绍目前国内外测量混凝土热膨胀系数(CTE)的标准测试方法,着重介绍低温环境下混凝土CTE测量的最新中国国家标准测试方法,对国家标准方法提出了改进建议,并介绍符合国家标准测试方法的大尺寸多样品混凝土低温热膨胀仪。[color=#cc0000][b]2. 国内外测试方法介绍[/b]2.1. 国内标准测试方法[/color]  针对低温环境下的混凝土热膨胀系数测试,我国在2015年新制订了国家标准GB 51081-2015“低温环境混凝土应用技术规范”。  在GB 51081中对低温环境混凝土热膨胀系数的样品规定了应符合现行国家标准《普通混凝土力学性能试验方法标准》GB/T 50081,试件应为边长100mm×100mm×300mm的棱柱体,每次检验应在相同条件下制作12个试件。  对低温环境下混凝土热膨胀系数测试设备GB 51081给出了下列规定:  (1)低温设备应有同时容纳不少于6个试件的有效空间,应满足常温至-197℃区间各种温度的施加,应具有自动控温和给出各种降温速率的功能,恒温器件的温度波动范围应在±0.5℃内。  (2)微变形测量装置应满足各职能过低温下的测量要求,且测量精度不得低于0.001mm。[img=,690,342]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904012229434228_5404_3384_3.png!w690x342.jpg[/img][align=center][color=#cc0000]图2-1 低温混凝土热膨胀系数测试棱柱体样品示意图[/color][/align]  在GB 51081中对低温环境混凝土热膨胀系数的具体测量方法给出了如下规定:  (1)试件标准养护应达到设计龄期时取出,并应用湿布擦去表面水分后静置于室内自然环境中。应静置14天后进行时间外观检查和尺寸测量,并应将试件分成2组,每组6个试件。  (2)应标识热膨胀系数检验棱柱体试件两端面的3个测量点位置(图2-1),并应在这3个测量位置测量棱柱体试件的长度。  (3)检验低温时的低温环境混凝土热膨胀系数,第1组试件作用的温度值应为,第2组试件作用的温度值应为。  (4)测量第1组6个试件3个测量位置处的棱柱体试件长度后,应将试件全部放于低温设备内,按不高于1℃/min速率降至,然后保持温度不变,且恒温器件的温度波动范围应在±0.5℃内。低温作用48小时后再测量试件3个测量位置处的棱柱体试件长度。  (5)测量第2组6个试件3个测量位置处的棱柱体试件长度后,应将试件全部放于低温设备内,按与第1组试件相同的降温速率降至,然后保持温度不变,且恒温器件的温度波动范围应在±0.5℃内。低温作用48小时后再测量试件3个测量位置处的棱柱体试件长度。  综上所述,针对低温环境下混凝土热膨胀系数测试设备,国标GB 51081只给出了测量温度范围、温度波动大小、样品尺寸、测量位置点和热膨胀变形测量精度的规定,并没有测试设备更详细的内容,这使得很难具体执行国标GB 51081并有效保证测量准确性。[color=#cc0000]2.2. 国外标准测试方法[/color]  目前国际上并没有针对混凝土及其结构在低温环境下的热膨胀系数标准测试方法,对于液化天然气(LNG)储罐采用的混凝土及其结构,美国混凝土协会(ACI,American Concrete Institute)制订过相应的标准ACI 376(混凝土结构冷冻液化气体容器的设计和构造规范及说明),其中关于热膨胀系数测试所推荐的标准测试方法是改进后的CRD-C 39测试方法。  国外在以往混凝土常温下的热膨胀系数测试中,大多采用的测试方法为ASTM C531、CRD-C 39、AASHTO T336和Protocol-P63,但这些方法在所测试的温度范围基本适用于常温条件下,并不能直接推广应用到低温环境。  在ASTM C531中规定了需要在烘干条件下测量CTE,其中样品长度测量的温度范围为22.8~93.9℃,通过样品长度变化量除以温度变化量来得到CTE。而CRD-C 39中规定了将样品浸入水中48小时来达到饱和条件,然后在4.4~60℃温度范围内测量样品长度。在ASTM C531和CRD-C 39中,样品长度测量都是离线式测量方式,即将达到一定恒温时间的样品从恒温器中取出,并放置在样品长度测量的比较器上。由此可见,ASTM C531和CRD-C 39并不是连续测量热应变来得到热膨胀变化行为。  AASHTO T336和Protocol-P63测试方法也规定了在饱和条件下测试CTE,测试温度范围为10~50℃。然而各种混凝土构件,特别是液化天然气(LNG)储罐采用的混凝土及其结构的实际应用温度会非常低,因此需要拓展测试温度范围以覆盖低温范围。  因此,对于液化天然气(LNG)储罐采用的混凝土及其结构,其热膨胀系数的测试需要重点考虑两方面的因素,一是温度范围的拓展以满足低温测试要求,二是样品要保持一定的湿度然后在低温下进行热膨胀系数的测量。[b][color=#cc0000]3. GB 51081标准方法的改进建议[/color][/b]  对于低温环境下的混凝土热膨胀系数测试,我国基本上基于AASHTO T336标准制订了GB 51081-2015“低温环境混凝土应用技术规范”。因此,AASHTO T336中存在的问题在低温环境下会被放大,从而严重影响测量的准确性。另外,要使得GB 51081标准方法真正能推广应用并保证CTE测试的准确性,GB 51081还需要进行重大改进,主要改进建议如下:  (1)在AASHTO T336测试方法中,由于测试温度在10~50℃范围内,混凝土CTE测量装置中的辅助装置(如承台、导杆、支架等)的影响并不严重,这些辅助装置一般采用CTE较小的殷钢等材料制成就能满足要求。而按照GB 51081规定,低温环境下的最低温度要达到液氮温度(-197℃),在测试温度接近200℃这样大的温度变化范围内,CTE为1×10-6/K量级的殷钢材料的热胀冷缩影响将非常凸出。这就需要采用CTE更小的超低膨胀系数材料制作热膨胀仪的相应辅助装置,同时还需要进行热膨胀仪的基线校准来进一步降低热膨胀仪的系统误差。  (2)在AASHTO T336测试方法中,由于测试温度在10~50℃范围内,样品温度变化并不会对LVDT探测器带来明显的影响。同样,低温环境下的CTE测试,低温环境就会对安装在室温环境下的LVDT探测器产生明显影响,特别是对探测器的支撑板和固定架的温度影响从而带来探测器自身位置的改变。因此,在测试方法中要规定出LVDT探测器及其相关装置的温度变化范围,这方面的影响往往是重要的测量误差源。  (3)在GB 51081标准中缺乏校准样品相关条款,建议在GB 51081标准中增加与AASHTO T336类似的校准样品相关条款,即校准样品的CTE测定必须由第三方实验室测定,测试方法应采用ASTM E228或ASTM E289。此外,第三方实验室的CTE测定必须在与GB 51081相同的温度范围内进行,即低温要达到-197℃。[b][color=#cc0000]4. 低温环境混凝土热膨胀测定仪设计[/color][/b]  为了实现低温环境下混凝土热膨胀系数测试,上海依阳实业有限公司专门设计了一种大尺寸多样品的低温混凝土热膨胀测定仪。混凝土低温膨胀仪一种测试混凝土块体低温下线膨胀系数的测试设备,测量方式为接触方式,整体结构如图4-1所示。此低温热膨胀仪依据测试标准为国家标准GB 51081-2015“低温环境混凝土应用技术规范”,测试温度范围为室温~196℃。[align=center][img=,690,397]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/04/201904012230310478_4454_3384_3.png!w690x397.jpg[/img][/align][color=#cc0000][/color][align=center]图4-1 低温混凝土热膨胀系数测定仪结构示意图[/align]  此混凝土低温膨胀仪具有测试试样体积大、可多样品同时测量的特点,适合大批量样品的连续测量。  混凝土低温膨胀仪由计算机进行自动控制和检测,自动进行样品温度的监控、自动进行样品变形量的监控以及自己进行测试结果计算。  按照标准方法规定每个样品需测试三个位置点处的热变形。“低温腔体”采用侧开门结构,开启侧门安装或取出样品,使得被测样品处于“低温腔体”内进行升降温。[color=#cc0000][b]5. 参考文献[/b][/color]  AASHTO TP60,Standard Test Coefficient of Thermal Expansion of Hydraulic Cement Concrete,In American Association of State Highway and Transportation Officials,Standard Specifications for Transportation Materials and Methods of Sampling and Testing,Washington, DC, 2000.  CRD-C 39-81,Standard Test Method for Coefficient of Linear Thermal Expansion of Concrete,US Corps OF ENGINEERS,1981.   ASTM C531-00,Standard Test Method for Linear Shrinkage and Coefficient of Thermal Expansion of Chemical-Resistant Mortars,Grouts,Monolithic Surfacings,and Polymer Concretes,ASTM International, West Conshohocken, PA, 2012.[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

  • 混凝土公路设计中的热膨胀系数

    混凝土公路设计中的热膨胀系数

    [color=#990000]摘要:本文编译自美国交通部联邦公路管理局的技术简报,该技术简报描述了混凝土的热膨胀系数(CTE),其在混凝土路面行为中的作用,以及如何确定混凝土路面设计和分析目的的建议。讨论了“力学-经验路面设计指南”中混凝土路面性能预测模型的敏感性。描述了用于确定或估算CTE的实验室测试和其他方法,并总结了来自“长期路面性能”对路面部分的岩心所进行CTE的实验室测试结果,提供实用的指导路线来确定或估算CTE,并在设计和建造混凝土路面时考虑CTE对混凝土板对温度变化响应的影响。[/color][color=#990000]关键词:热膨胀系数,混凝土测试,混凝土公路设计,力学-经验路面设计指南[/color][color=#990000][/color][align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align][b][color=#990000]1. 引言[/color][/b]  混凝土在温度升高时膨胀,在温度降低时收缩。衡量温度变化对混凝土体积变化的影响称为混凝土的热膨胀系数(CTE),定义为温度变化一度时单位长度变化量。混凝土路面混合物的CTE取决于骨料类型和饱和度。  由于粗骨料占混凝土体积的大部分,因此对混凝土CTE影响最大的因素是粗骨料的CTE。混凝土路面施工中常用的粗骨料类型中石英的CTE最高,其他常用粗骨料类型的CTE在很大程度上取决于其石英含量。根据所用骨料类型,混凝土CTE的典型值如表8-1所示。[align=center][color=#990000]表8-1 混凝土骨料类型的热膨胀系数(CTE)(LTPP标准日期版本25.0)[/color][/align][align=center][img=混凝土骨料类型的热膨胀系数,800,448]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/03/201903251803468244_6004_3384_3.png!w900x505.jpg[/img][/align]备注1. 在LTPP标准数据25.0版本(2011年1月)中共提供了2991个CTE数据,由于骨料类型没有定义或主要骨料类型只提供了一个样品,其中628个数据无法使用,另外11个CTE异常数据并未包含在此数据表中。 粗骨料对CTE值的影响最大,但细骨料也是一个影响因素。天然砂通常含有高二氧化硅(高CTE),而制造的碎石灰石细骨料的CTE则较低。  水泥浆的CTE对水分含量非常敏感,但由于粗骨料的影响减弱使得混凝土的CTE较低(Powers和Brownyard,1947;Yeon等人,2009)。混凝土的CTE在相对湿度约70%时最高,当混凝土完全饱和时CTE会降低20~25%(美国陆军COE 1981)。[b][color=#990000]2. CTE如何影响混凝土路面行为变化[/color][/b]  混凝土响应温度变化时在体积上的改变是混凝土路面多种行为的起因,混凝土路面中每天和季节性温度循环变化导致衔接和裂缝的循环打开和关闭。为了使横向开裂最小化,使用具有高CTE的混凝土构造的连接路面可能需要比具有较低CTE的混凝土路面更短的接缝间距,这将增加初始建造的成本。  在白天,当混凝土路面的顶部比路面的底部更热时,混凝土将在路面的顶部膨胀而不是在底部。如果不限制这种不同的变形(通过横向接头处的销钉、纵向接头处的连杆或两者,以及路面自身的重量),则路面将向下卷曲。另一方面,如果沿着路面边缘限制路面的白天向下卷曲,结果将造成混凝土和销钉之间的支撑应力更高。  同样,在夜间,当混凝土路面顶部冷比路面底部更冷时,混凝土将在路面顶部收缩而不是在底部收缩。如果这种差异变形不受限制(通过横向接头处的销钉,纵向接头处的连杆或两者),则路面将向上卷曲。另一方面,如果沿着路面边缘限制路面的夜间向上卷曲,则结果将是混凝土和销钉之间的支撑应力更高。  如果路面下方的基层足够柔软,则路面可以向上或向下卷曲,并且仍然与路面中间的基层和沿其边缘保持完全接触,如果路面平坦且与基层完全接触,则由交通车辆载荷引起的应力将不会差别很大。然而,如果路面下方的基层足够坚硬,且当路面响应深度方向温度梯度而向上或向下卷曲时,一部分路面会卷曲而不与基层接触,由交通车辆载荷对路面引起的应力将大于路面平坦且与基层完全接触时的情况。这种向上卷曲在夜间尤其是一个问题,当路面边缘和拐角处的支撑减少将导致交通车辆荷载下边缘和拐角处的应力增加。  混凝土的CTE对连续钢筋混凝土路面(CRCP)的性能也有影响。CRCP中的钢含量设计为可以达到相当均匀的裂缝间距,并且是在约1~2米范围内。裂缝间距太短可能会增加冲孔的可能性,裂缝间隔过长可能会增加钢材断裂的可能性。如果混凝土的CTE高于钢设计中的假定(或隐含值),则可能无法实现所希望的裂缝间距和均匀性。因此,在设计阶段确定混凝土CTE(基于过去的经验或新测试)、调整设计以达到所需的性能水平并要求在施工期间验证CTE值就变得非常重要。[color=#990000][b]3. 热膨胀系数测试方法[/b][/color]  确定混凝土CTE的AASHTO测试方法是T 336-11。该实验室测试包括测量直径为10 mm的饱和混凝土芯材或圆柱体的长度变化,同时温度从10℃升至50℃然后将温度降低到10℃。混凝土样品和测量装置完全浸泡在水浴中以在测试期间保持混凝土的饱和度,虽然100%饱和度混凝土的CTE不如水分含量稍低时CTE,但实验室测试是在饱和样品上进行以便控制水分含量。来自两家供应商的CTE测试设备和安装在CTE测试设备中的混凝土样品如图8-1所示。[align=center][img=测试设备测量混凝土的CTE,900,298]https://ng1.17img.cn/bbsfiles/images/2019/03/201903251806355253_264_3384_3.png!w900x298.jpg[/img][/align][color=#990000][/color][align=center][color=#990000]图8-1 在FHWA混凝土实验室使用的测试设备测量混凝土的CTE[/color][/align]  在进行膨胀(加热)和收缩(冷却)段期间的测量时,需要对测量进行调整以考虑温度变化对测试设备本身的影响,通过计算两个测试段中每度温度变化的样品长度变化,并除以样品长度得到混凝土的CTE。必要时重复测试过程,直到在膨胀段和收缩段测试的CTE值相差在每度每百万分之0.3之内。然后将混凝土的CTE计算值确定为获得的两个连续CTE值的平均值,一个来自测试的膨胀段,一个来自测试的收缩段。  美国陆军工程兵团有一个类似的测试方法来确定混凝土的CTE(美国陆军COE 1981),该测试方法CRD-C 39-81指出测试在5~60℃的温度范围内进行。工程兵团测试方法指出,当混凝土试样的长度变化仅在两个温度点之间进行测量时,应报告单个CTE值,但是当在一系列不同温度下进行长度变化测量时,应给出CTE与温度的关系曲线,并应说明不同温度区间的CTE计算值。[b][color=#990000]4. 力学-经验公路设计指南推荐的测定热膨胀系数[/color][/b]  对于1级设计:此级别需要输入最高精度且被认为适用于最重要项目。力学-经验路面设计指南(MEPDG)建议对混凝土样品进行实验室测试以确定CTE(AASHTO 2008)。  许多国家已开始使用其典型骨料来描述其典型的普通水泥混凝土混合物,并将这些CTE值存储在数据库中。他们将根据项目位置将这些值用作CTE输入。通过定义,这些值不是1级输入,但它们是比2级或3级输入更真实的输入。  对于2级设计:此级别被认为适用于常规、实际项目。MEPDG建议将混凝土CTE估算为骨料和水泥浆的CTE值的平均值,相对于它们在混合物中的体积比例。  对于3级设计:此级别是需要输入精度最低的级别。MEPDG允许使用典型的CTE值。要使用的值应该是要在项目中使用的骨料类型制作的混凝土的典型值。表 81提供了从“长期路面性能(LTPP)”项目中实验室对芯材测试获得的混凝土CTE范围,应该注意的是,这些值是基于来自美国和加拿大的骨料。根据矿物的不同,这些CTE值可能在不同地区有显著差异。  MEPDG(ARA-ERES 2004)基于未校正的LTPP CTE数据和其他来源(Mindess和Young 1981 Kosmatka等2002 Jahangirnejad等2008 )还提供了不同类型骨料典型混凝土CTE信息。[b][color=#990000]5. CTE如何影响MEPDG的性能预测[/color][/b]  MEPDG将CTE确定为混凝土材料关键响应计算所需的输入参数之一,混凝土的CTE值对路面开裂的预测具有显著影响,并且在较小程度上对MEPDG的连接断裂具有影响(Malella等人,2005)。这两种危害都在MEPDG对路面不平整度预测中起着作用,较高的CTE值对应于更大的路面开裂预测量、更大的连接断裂和更大的路面不平整度。[b][color=#990000]6. CTE测试和MEPDG危害模型[/color][/b]  JCP新的力学-经验路面设计指南(MEPDG)模型是使用LTPP数据库开发的,使用的LTPP数据参数之一是混凝土CTE。由于发现用于原始混凝土路面危害模型开发的混凝土CTE数据是错误的(Crawford等人2010),当时使用的是AASHTO TP 60-00(AASHTO 2005)测试方法,使用此方法导致CTE测量值偏高。对于用于校准CTE测试框架的304不锈钢校准样品,TP 60试验方法推荐值为17.3×10-6/℃,但根据ASTM E 228测定的304不锈钢试样的CTE为15.0×10-6/℃,使用这些错误的CTE数据对于混凝土而言造成实际使用的混凝土CTE相同比例的偏低。  用于校准CTE测试框架的不锈钢校准样品CTE测试方法已在新的AASHTO T 336标准方法(AASHTO 2011; Tanesi等人2010)中得到颁布,使用新的测试方法测定的CTE值低于使用TP 60-00测试方法测定的CTE值。LTPP标准数据版本24.0及更高版本中的CTE值已经过校正,以符合T 336测试方法,并且是表8-1中报告的方法。  截至2011年8月,混凝土路面危害模型已纳入最近发布的(2011年7月)DARWin-ME?软件(包含MEPDG版本1.1危害模型),此版本软件是基于使用TP 60-00测试方法确定的CTE值。因此,建议Darwin ME用户使用未经修正的CTE值,如AASHTO于2008年出版的“力学-经验路面设计指南:实践手册”(临时版)表11-5中所列数据,或使用根据TP 60-00测试方法确定的CTE数据。如果使用T 336标准确定可用的CTE数据,则应调整CTE值以与DARWin-ME一起使用,方法是将校准棒假定的CTE(17.3×10-6/℃)与ASTM E 228测量304不锈钢校准样品的CTE值之间的差值相加,差值约为1.5×10-6/℃。[b][color=#990000]7. 推荐[/color][/b]  MEPDG提供了量化混凝土CTE对JCP和CRCP预测性能影响的机会,MEPDG对JCP路面裂缝的预测对所输入的CTE敏感,在较小程度上,MEPDG对连接断裂的预测也是如此。这两种危害都在MEPDG对路面不平整度的预测中起着作用。  鉴于MEPDG的几个混凝土路面危害模型对混凝土CTE输入的敏感性,对于1级设计,应通过对具有相同骨料类型和混合设计以及应用在路面结构中的圆柱体样品进行测试来确定CTE(使用AASHTO T 336-11测试方法)。  对于3级设计,应使用表8-1中提供的数据。这些数据是对LTPP混凝土路面的数百个芯材进行实验室测试后获得的平均CTE值,也是几个来源报告中的混凝土CTE的典型中间值。  如上所述,重要的是如果使用DARWin-ME软件(包含MEPDG 1.1版危害模型),如果使用AASHTO T 336方法确定这些值,则应对CTE值进行调整,否则直接使用表8-1中的CTE值。  [b][color=#990000]8. 参考文献[/color][/b]  American Association of State Highway and Transportation Of?cials (AASHTO), “Standard Method of Test for Coef?cient of Thermal Expansion of Hydraulic Cement Concrete,” T 336-11, Washington, DC, 2011.   American Association of State Highway and Transportation Of?cials (AASHTO), Mechanistic-Empirical Pavement Design Guide: A Manual of Practice, Interim Edition, Washington, DC, 2008, p. 120.   American Association of State Highway and Transportation Of?cials (AASHTO), “Standard Method of Test for Coef?cient of Thermal Expansion of Hydraulic Cement Concrete,” TP 60-00, Washington, DC, 2005.   ARA-ERES, Guide for Mechanistic-Empirical Design of New and Rehabilitated Pavement Structures, NCHRP Project 1-37a, Final Report, National Cooperative Highway Research Program, Transportation Research Board, Washington, DC, 2004.   Crawford, G., J. Gudimettla, and J. Tanesi, “Inter- laboratory Study on Measuring Coef?cient of Thermal Expansion of Concrete,” presented at the Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington, DC, January 2010.   Jahangirnejad, S., N. Buch, and A. Kravchenko, “A Laboratory Investigation of the Effects of Aggregate Geology and Sample Age on the Coef?cient of Thermal Expansion of Portland Cement Concrete,” presented at the Annual Meeting of the Transportation Research Board, Washington DC, January 2008.   Kosmatka, S. H., B. Kerkhoff, and W. C. Panerese, Design and Control of Concrete Mixtures, Engineering Bulletin EB001, 14th ed., Portland Cement Association, Skokie, IL, 2002.   Malella, J., A. Abbas, T. Harman, C. Rao, R. Liu, and M. I. Darter, “Measurement and Signi?cance of the Coef?cient of Thermal Expansion of Concrete in Rigid Pavement Design,” Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, No. 1919, 2005, pp. 38-46.   Mindess, S., and J. F. Young, Concrete, Prentice-Hall Inc., Englewood Cliffs, NJ, 1981.   Powers, T. C., and T. L. Brownyard, “Studies of the Physical Properties of Hardened Cement Paste,” Proceedings of the American Concrete Institute, Vol. 43, 1947, p. 988.   Tanesi, J., G. L. Crawford, M. Nicolaescu, R. Meininger, and J. M. Gudimettla et al., “New AASHTO T336-09 Coef?cient of Thermal Expansion Test Method: How Will It Affect You?” in Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, No. 2164, pp. 52-57, 2010.   U.S. Army Corps of Engineers, “Test Method for Coef?cient of Linear Thermal Expansion of Concrete,” CRD-C 39-81, issued 1 June 1981.  Yeon, J. H., S. Choi, and M. C. Won. “Effect of Relative Humidity on Coef?cient of Thermal Expansion of Hardened Cement Paste and Concrete,” Transportation Research Record: Journal of the Transportation Research Board, No. 2113, 2009, pp. 83-91.[align=center]~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~~[/align]

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  • 热膨胀芯(TEC)光纤跳线
    热膨胀芯(TEC)光纤跳线特性热膨胀芯增大了模场直径(MFD),便于耦合不仅更容易进行自由空间耦合,还能保持单模光纤的光学性能工作波长范围:980 - 1250 nm或1420 - 1620 nm光纤的TEC端镀有增透膜,以减少耦合损耗库存的光纤跳线:2.0 mm窄键FC/PC(TEC)到FC/PC接头2.0 mm窄键FC/PC(TEC)到FC/APC接头具有带槽法兰的?2.5 mm插芯到可以剪切的裸纤如需定制配置,请联系技术支持Thorlabs的热膨胀芯(TEC)光纤跳线进行自由空间耦合时,对位置的偏移没有单模光纤那样敏感。利用我们的Vytran® 光纤熔接技术,通过将传统单模光纤的一端加热,使超过2.5 mm长的纤芯膨胀,就可制成这种光纤。在自由空间耦合应用中,光纤经过这样处理的一端可以接受模场直径较大的光束,同时还能保持光纤的单模和光学性能(有关测试信息,请看耦合性能标签)。TEC光纤经常应用于构建基于光纤的光隔离器、可调谐波长的滤光片和可变光学衰减器。我们库存有带TEC端的多种光纤跳线可选。我们提供两种波长范围:980 nm - 1250 nm 和1460 nm - 1620 nm。光纤的TEC端镀有增透膜,在指定波长范围内平均反射率小于0.5%,可以减少进行自由空间耦合时的损耗。光纤的这一端具有热缩包装标签,上面列出了关键的规格。接头选项有2.0 mm窄键FC/PC或FC/APC接头、?2.5 mm插芯且可以剪切熔接的裸光纤。?2.5 mm插芯且可以剪切的光纤跳线具有?900 μm的护套,而FC/PC与FC/APC光纤跳线具有?3 mm的护套(请看右上表,了解可选的组合)。我们也提供定制光纤跳线。更多信息,请联系技术支持。自由空间耦合到P1-1550TEC-2光纤跳线光纤跳线镀有增透膜的一端适合自由空间应用(比如,耦合),如果与其他接头端接触,会造成损伤。此外,由于镀有增透膜,TEC光纤跳线不适合高功率应用。清洁镀增透膜的接头端且不损坏镀膜的方法有好几种。将压缩空气轻轻喷在接头端是比较理想的做法。其他方法包括使用浸有异丙醇或甲醇的无绒光学擦拭纸或FCC-7020光纤接头清洁器轻轻擦拭。但是请不要使用干的擦拭纸,因为可能会损坏增透膜涂层。Item #PrefixTECEnd(AR Coated)UncoatedEndP1FC/PC (Black Boot)FC/PCP5FC/PC (Black Boot)FC/APCP6?2.5 mm Ferrule with Slotted FlangeScissor CutCoated Patch Cables Selection GuideSingle Mode AR-Coated Patch CablesTEC Single Mode AR-Coated Patch CablesPolarization-Maintaining AR-Coated Patch CablesMultimode AR-Coated Patch CablesHR-Coated Patch CablesStock Single Mode Patch Cables Selection GuideStandard CablesFC/PC to FC/PCFC/APC to FC/APCHybridAR-Coated Patch CablesThermally-Expanded-Core (TEC) Patch CablesHR-Coated Patch CablesBeamsplitter-Coated Patch CablesLow-Insertion-Loss Patch CablesMIR Fluoride Fiber Patch Cables耦合性能由于TEC光纤一端的纤芯直径膨胀,进行自由空间耦合时,它们对位置的偏移没有标准的单模光纤那样敏感。为了进行比较,我们改变x轴和z轴上的偏移,并测量自由空间光束耦合到TEC光纤跳线和标准光纤跳线时的耦合损耗(如右图所示)。使用C151TMD-C非球面透镜,将光耦合到标准光纤和TEC光纤。在980 nm 和1064 nm下,测试使用1060XP光纤的跳线和P1-1060TEC-2光纤跳线,同时,在1550 nm下,测试使用1550BHP光纤的跳线和P1-1550TEC-2光纤跳线。通过MBT616D 3轴位移台,让光纤跳线相对于入射光移动。下面的曲线图展示了所测光纤跳线的光纤耦合性能。一般而言,对于相同的x轴或z轴偏移,TEC光纤跳线比标准跳线的耦合损耗低。而在x轴或z轴偏移为0 μm 时,标准跳线与TEC跳线的性能相似。总而言之,这些测试结果表明,TEC光纤对光纤位置的偏移远远没有标准光纤那样敏感,同时还能在zui佳光纤位置保持相同的耦合损耗。请注意,这些测量为典型值,由于制造公差的存在,不同批次跳线的性能可能有所差异。测量耦合性能装置的示意图。上图显示了用于测量耦合性能的测试装置。1060XP标准光纤和P1-1060TEC-2热膨胀芯光纤之间的耦合性能比较图。1060XP标准光纤和P1-1060TEC-2热膨胀芯光纤之间的耦合性能比较图。11550BHP标准光纤和P1-1550TEC-2热膨胀芯光纤之间的耦合性能比较图。损伤阀值激光诱导的光纤损伤以下教程详述了无终端(裸露的)、有终端光纤以及其他基于激光光源的光纤元件的损伤机制,包括空气-玻璃界面(自由空间耦合或使用接头时)的损伤机制和光纤玻璃内的损伤机制。诸如裸纤、光纤跳线或熔接耦合器等光纤元件可能受到多种潜在的损伤(比如,接头、光纤端面和装置本身)。光纤适用的zui大功率始终受到这些损伤机制的zui小值的限制。虽然可以使用比例关系和一般规则估算损伤阈值,但是,光纤的jue对损伤阈值在很大程度上取决于应用和特定用户。用户可以以此教程为指南,估算zui大程度降低损伤风险的安全功率水平。如果遵守了所有恰当的制备和适用性指导,用户应该能够在指定的zui大功率水平以下操作光纤元件;如果有元件并未指定zui大功率,用户应该遵守下面描述的"实际安全水平"该,以安全操作相关元件。可能降低功率适用能力并给光纤元件造成损伤的因素包括,但不限于,光纤耦合时未对准、光纤端面受到污染或光纤本身有瑕疵。关于特定应用中光纤功率适用能力的深入讨论,请联系技术支持。Quick LinksDamage at the Air / Glass InterfaceIntrinsic Damage ThresholdPreparation and Handling of Optical Fibers空气-玻璃界面的损伤空气/玻璃界面有几种潜在的损伤机制。自由空间耦合或使用光学接头匹配两根光纤时,光会入射到这个界面。如果光的强度很高,就会降低功率的适用性,并给光纤造成yong久性损伤。而对于使用环氧树脂将接头与光纤固定的终端光纤而言,高强度的光产生的热量会使环氧树脂熔化,进而在光路中的光纤表面留下残留物。损伤的光纤端面未损伤的光纤端面裸纤端面的损伤机制光纤端面的损伤机制可以建模为大光学元件,紫外熔融石英基底的工业标准损伤阈值适用于基于石英的光纤(参考右表)。但是与大光学元件不同,与光纤空气/璃界面相关的表面积和光束直径都非常小,耦合单模(SM)光纤时尤其如此,因此,对于给定的功率密度,入射到光束直径较小的光纤的功率需要比较低。右表列出了两种光功率密度阈值:一种理论损伤阈值,一种"实际安全水平"。一般而言,理论损伤阈值代表在光纤端面和耦合条件非常好的情况下,可以入射到光纤端面且没有损伤风险的zui大功率密度估算值。而"实际安全水平"功率密度代表光纤损伤的zui低风险。超过实际安全水平操作光纤或元件也是有可以的,但用户必须遵守恰当的适用性说明,并在使用前在低功率下验证性能。计算单模光纤和多模光纤的有效面积单模光纤的有效面积是通过模场直径(MFD)定义的,它是光通过光纤的横截面积,包括纤芯以及部分包层。耦合到单模光纤时,入射光束的直径必须匹配光纤的MFD,才能达到良好的耦合效率。例如,SM400单模光纤在400 nm下工作的模场直径(MFD)大约是?3 μm,而SMF-28 Ultra单模光纤在1550 nm下工作的MFD为?10.5 μm。则两种光纤的有效面积可以根据下面来计算:SM400 Fiber:Area= Pi x (MFD/2)2= Pi x (1.5μm)2= 7.07 μm2= 7.07 x 10-8cm2 SMF-28 Ultra Fiber:Area = Pi x (MFD/2)2= Pi x (5.25 μm)2= 86.6 μm2= 8.66 x 10-7cm2为了估算光纤端面适用的功率水平,将功率密度乘以有效面积。请注意,该计算假设的是光束具有均匀的强度分布,但其实,单模光纤中的大多数激光束都是高斯形状,使得光束中心的密度比边缘处更高,因此,这些计算值将略高于损伤阈值或实际安全水平对应的功率。假设使用连续光源,通过估算的功率密度,就可以确定对应的功率水平:SM400 Fiber:7.07 x 10-8cm2x 1MW/cm2= 7.1 x10-8MW =71mW(理论损伤阈值) 7.07 x 10-8cm2x 250 kW/cm2= 1.8 x10-5kW = 18mW(实际安全水平)SMF-28 UltraFiber:8.66 x 10-7cm2x 1MW/cm2= 8.7 x10-7MW =870mW(理论损伤阈值)8.66 x 10-7cm2x 250 kW/cm2= 2.1 x10-4kW =210mW(实际安全水平)多模(MM)光纤的有效面积由纤芯直径确定,一般要远大于SM光纤的MFD值。如要获得zui佳耦合效果,Thorlabs建议光束的光斑大小聚焦到纤芯直径的70 - 80%。由于多模光纤的有效面积较大,降低了光纤端面的功率密度,因此,较高的光功率(一般上千瓦的数量级)可以无损伤地耦合到多模光纤中。Estimated Optical Power Densities on Air / GlassInterfaceaTypeTheoretical DamageThresholdbPractical SafeLevelcCW(Average Power)~1 MW/cm2~250 kW/cm210 ns Pulsed(Peak Power)~5 GW/cm2~1 GW/cm2a.所有值针对无终端(裸露)的石英光纤,适用于自由空间耦合到洁净的光纤端面。b.这是可以入射到光纤端面且没有损伤风险的zui大功率密度估算值。用户在高功率下工作前,必须验证系统中光纤元件的性能与可靠性,因其与系统有着紧密的关系。c.这是在大多数工作条件下,入射到光纤端面且不会损伤光纤的安全功率密度估算值。插芯/接头终端相关的损伤机制有终端接头的光纤要考虑更多的功率适用条件。光纤一般通过环氧树脂粘合到陶瓷或不锈钢插芯中。光通过接头耦合到光纤时,没有进入纤芯并在光纤中传播的光会散射到光纤的外层,再进入插芯中,而环氧树脂用来将光纤固定在插芯中。如果光足够强,就可以熔化环氧树脂,使其气化,并在接头表面留下残渣。这样,光纤端面就出现了局部吸收点,造成耦合效率降低,散射增加,进而出现损伤。与环氧树脂相关的损伤取决于波长,出于以下几个原因。一般而言,短波长的光比长波长的光散射更强。由于短波长单模光纤的MFD较小,且产生更多的散射光,则耦合时的偏移也更大。为了zui大程度地减小熔化环氧树脂的风险,可以在光纤端面附近的光纤与插芯之间构建无环氧树脂的气隙光纤接头。我们的高功率多模光纤跳线就使用了这种设计特点的接头。曲线图展现了带终端的单模石英光纤的大概功率适用水平。每条线展示了考虑具体损伤机制估算的功率水平。zui大功率适用性受到所有相关损伤机制的zui低功率水平限制(由实线表示)。确定具有多种损伤机制的功率适用性光纤跳线或组件可能受到多种途径的损伤(比如,光纤跳线),而光纤适用的zui大功率始终受到与该光纤组件相关的zui低损伤阈值的限制。例如,右边曲线图展现了由于光纤端面损伤和光学接头造成的损伤而导致单模光纤跳线功率适用性受到限制的估算值。有终端的光纤在给定波长下适用的总功率受到在任一给定波长下,两种限制之中的较小值限制(由实线表示)。在488 nm左右工作的单模光纤主要受到光纤端面损伤的限制(蓝色实线),而在1550 nm下工作的光纤受到接头造成的损伤的限制(红色实线)。对于多模光纤,有效模场由纤芯直径确定,一般要远大于SM光纤的有效模场。因此,其光纤端面上的功率密度更低,较高的光功率(一般上千瓦的数量级)可以无损伤地耦合到光纤中(图中未显示)。而插芯/接头终端的损伤限制保持不变,这样,多模光纤的zui大适用功率就会受到插芯和接头终端的限制。请注意,曲线上的值只是在合理的操作和对准步骤几乎不可能造成损伤的情况下粗略估算的功率水平值。值得注意的是,光纤经常在超过上述功率水平的条件下使用。不过,这样的应用一般需要专业用户,并在使用之前以较低的功率进行测试,尽量降低损伤风险。但即使如此,如果在较高的功率水平下使用,则这些光纤元件应该被看作实验室消耗品。光纤内的损伤阈值除了空气玻璃界面的损伤机制外,光纤本身的损伤机制也会限制光纤使用的功率水平。这些限制会影响所有的光纤组件,因为它们存在于光纤本身。光纤内的两种损伤包括弯曲损耗和光暗化损伤。弯曲损耗光在纤芯内传播入射到纤芯包层界面的角度大于临界角会使其无法全反射,光在某个区域就会射出光纤,这时候就会产生弯曲损耗。射出光纤的光一般功率密度较高,会烧坏光纤涂覆层和周围的松套管。有一种叫做双包层的特种光纤,允许光纤包层(第二层)也和纤芯一样用作波导,从而降低弯折损伤的风险。通过使包层/涂覆层界面的临界角高于纤芯/包层界面的临界角,射出纤芯的光就会被限制在包层内。这些光会在几厘米或者几米的距离而不是光纤内的某个局部点漏出,从而zui大限度地降低损伤。Thorlabs生产并销售0.22 NA双包层多模光纤,它们能将适用功率提升百万瓦的范围。光暗化光纤内的第二种损伤机制称为光暗化或负感现象,一般发生在紫外或短波长可见光,尤其是掺锗纤芯的光纤。在这些波长下工作的光纤随着曝光时间增加,衰减也会增加。引起光暗化的原因大部分未可知,但可以采取一些列措施来缓解。例如,研究发现,羟基离子(OH)含量非常低的光纤可以抵抗光暗化,其它掺杂物比如氟,也能减少光暗化。即使采取了上述措施,所有光纤在用于紫外光或短波长光时还是会有光暗化产生,因此用于这些波长下的光纤应该被看成消耗品。制备和处理光纤通用清洁和操作指南建议将这些通用清洁和操作指南用于所有的光纤产品。而对于具体的产品,用户还是应该根据辅助文献或手册中给出的具体指南操作。只有遵守了所有恰当的清洁和操作步骤,损伤阈值的计算才会适用。安装或集成光纤(有终端的光纤或裸纤)前应该关掉所有光源,以避免聚焦的光束入射在接头或光纤的脆弱部分而造成损伤。光纤适用的功率直接与光纤/接头端面的质量相关。将光纤连接到光学系统前,一定要检查光纤的末端。端面应该是干净的,没有污垢和其它可能导致耦合光散射的污染物。另外,如果是裸纤,使用前应该剪切,用户应该检查光纤末端,确保切面质量良好。如果将光纤熔接到光学系统,用户首先应该在低功率下验证熔接的质量良好,然后在高功率下使用。熔接质量差,会增加光在熔接界面的散射,从而成为光纤损伤的来源。对准系统和优化耦合时,用户应该使用低功率;这样可以zui大程度地减少光纤其他部分(非纤芯)的曝光。如果高功率光束聚焦在包层、涂覆层或接头,有可能产生散射光造成的损伤。高功率下使用光纤的注意事项一般而言,光纤和光纤元件应该要在安全功率水平限制之内工作,但在理想的条件下(ji佳的光学对准和非常干净的光纤端面),光纤元件适用的功率可能会增大。用户首先必须在他们的系统内验证光纤的性能和稳定性,然后再提高输入或输出功率,遵守所有所需的安全和操作指导。以下事项是一些有用的建议,有助于考虑在光纤或组件中增大光学功率。要防止光纤损伤光耦合进光纤的对准步骤也是重要的。在对准过程中,在取得zui佳耦合前,光很容易就聚焦到光纤某部位而不是纤芯。如果高功率光束聚焦在包层或光纤其它部位时,会发生散射引起损伤使用光纤熔接机将光纤组件熔接到系统中,可以增大适用的功率,因为它可以zui大程度地减少空气/光纤界面损伤的可能性。用户应该遵守所有恰当的指导来制备,并进行高质量的光纤熔接。熔接质量差可能导致散射,或在熔接界面局部形成高热区域,从而损伤光纤。连接光纤或组件之后,应该在低功率下使用光源测试并对准系统。然后将系统功率缓慢增加到所希望的输出功率,同时周期性地验证所有组件对准良好,耦合效率相对光学耦合功率没有变化。由于剧烈弯曲光纤造成的弯曲损耗可能使光从受到应力的区域漏出。在高功率下工作时,大量的光从很小的区域(受到应力的区域)逃出,从而在局部形成产生高热量,进而损伤光纤。请在操作过程中不要破坏或突然弯曲光纤,以尽可能地减少弯曲损耗。用户应该针对给定的应用选择合适的光纤。例如,大模场光纤可以良好地代替标准的单模光纤在高功率应用中使用,因为前者可以提供更佳的光束质量,更大的MFD,且可以降低空气/光纤界面的功率密度。阶跃折射率石英单模光纤一般不用于紫外光或高峰值功率脉冲应用,因为这些应用与高空间功率密度相关。MFD定义模场直径的定义模场直径(MFD)是对在单模光纤中传播的光的光束尺寸的一种量度。它与波长、纤芯半径以及纤芯和包层的折射率具有函数关系。虽然光纤中的大部分光被限制在纤芯内传播,但仍有极小部分的光在包层中传播。对于高斯功率分布,MFD是指光功率从峰值水平降到1/e2时的直径。MFD的测量通过在远场使用变孔径法来完成MFD的测量。在光纤输出的远场处放置一个通光孔径,然后测量强度。在光路中放置连续变小的通光孔径,测量每个通光孔径下的强度水平;然后以功率和孔径半角(或数值孔径)的正弦为坐标作图得到数据。使用彼得曼第二定义确定MFD,该数学模型没有假设功率分布的特定形状。使用汉克尔变换可以从远场测量值确定近场处的MFD大小TEC光纤跳线,980 nm - 1250 nmItem #Fiber TypeOperating WavelengthMode Field DiameteraAR CoatingbMax AttenuationcNAdCladding/Coating DiameterConnectorsJacketTECStandardTECStandardP1-1060TEC-21060XP980 - 1250 nm12.4 ± 1.0 μm6.2 ± 0.5 μm850 - 1250 nm≤2.1 dB/km @ 980 nm≤1.5 dB/km @ 1060 nm0.070.14125 ± 0.5 μm /245 ± 10 μmFC/PC (TEC) to FC/PC?3 mmFT030-YP5-1060TEC-2FC/PC (TEC) to FC/APCP6-1060TEC-2?2.5 mm Ferrule (TEC) to Scissor Cut?900 μm在1060 nm下的模场直径典型值。光纤跳线只有TEC端镀有增透膜。zui大衰减指定为没有终端且没有膨胀的光纤。由于MFD较大,光纤热膨胀芯端的数值孔径偏小。光纤TEC端的值为计算所得。产品型号公英制通用P1-1060TEC-2TEC光纤跳线,980 - 1250 nm,镀增透膜,FC/PC(TEC)到FC/PC,2 mP5-1060TEC-2TEC光纤跳线,980 - 1250 nm,镀增透膜,FC/PC(TEC)到FC/APC,2 mP6-1060TEC-2TEC光纤跳线,980 - 1250 nm,镀增透膜,?2.5 mm插芯(TEC)到裸纤,2 mTEC光纤跳线,1460 nm - 1620 nmItem #Fiber TypeOperating WavelengthMode Field DiameteraAR CoatingbMax AttenuationcNAdCladding/Coating DiameterConnectorsJacketTECStandardTECStandardP1-1550TEC-21550BHP1460 - 1620 nm19.0 ± 1.0 μm9.5 ± 0.5 μm1050 - 1620 nmRavg 0.5 dB/km @ 1550 nm0.060.13125 ± 1.0 μm /245 ± 15 μmFC/PC (TEC) to FC/PC?3 mmFT030-YP5-1550TEC-2FC/PC (TEC) to FC/APCP6-1550TEC-2?2.5 mm Ferrule (TEC) to Scissor Cut?900 μm在1550 nm下的模场直径典型值。光纤跳线只有TEC端镀有增透膜。zui大衰减指定为没有终端且没有膨胀的光纤。由于MFD较大,光纤热膨胀芯端的数值孔径偏小。光纤TEC端的值为计算所得。产品型号公英制通用P1-1550TEC-2TEC光纤跳线,1460 - 1620 nm,镀增透膜,FC/PC(TEC)到FC/PC,2 mP5-1550TEC-2TEC光纤跳线,1460 - 1620 nm,镀增透膜,FC/PC(TEC)到FC/APC,2 mP6-1550TEC-2TEC光纤跳线,1460 - 1620 nm,镀增透膜,?2.5 mm插芯(TEC)到裸纤,2 m
  • 1787 松节油测定器(测定挥发油装置)
    1787 松节油测定器(测定挥发油装置)由上海书培实验设备有限公司提供,采用高硼硅玻璃材质加工,提供实验室整套玻璃器皿:玻璃烧杯,玻璃容量瓶,点样毛细管,冷凝管,玻璃试管,量筒,离心管,三角烧瓶,玻璃棒,称量瓶,培养皿,层析柱,比色管,玻璃比色皿,干燥器,漏斗(砂芯漏斗,分液漏斗,三角漏斗),试剂瓶,刻度吸管,移液管,滴定管,溶剂过滤器,载玻片等等产品介绍:产品名称:1787 松节油测定器(测定挥发油装置)规格:500ml(提取器5ml 0.1ml刻度)材质:高硼硅玻璃,厚薄均匀,无气泡,厚壁,标口磨砂密封好。用途:适用于松脂、树脂及其他类似物质中所含挥发油的测定。配件组成部分:1、具侧口圆底烧瓶500ml2、蒸馏接受管5ml最小分度值0.1ml3、直形冷凝管400mm高硼硅玻璃特性:高硼硅玻璃(又名硬质玻璃),是利用玻璃在高温状态下导电 的特性,通过在玻璃内部加热来实现玻璃熔化,经先进生产工艺加工而成,因线热膨胀系数为(3.3士0.1) ×10-6/K, 也有人称之为“硼硅玻璃3.3”。 它是一种低膨胀率、耐高温、高强度、高硬度、高透光率 和高化学稳定性的特殊玻璃材料。
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