位移测量是热机械分析仪的核心功能之一

　　热机械分析仪主要基于对材料在受控温度程序下的尺寸或力学响应的准确测量。其核心原理涉及温度控制、位移测量和力学加载等多个关键环节的协同工作。
 

　　(一)温度控制系统
 

　　温度是影响材料热机械性能的关键因素之一。配备了高精度的温度控制系统，通常采用电阻加热或液氮冷却等方式来实现对样品温度的准确控制。温度程序可以根据实验需求进行编程设定，包括升温速率、降温速率、恒温时间等参数。在实验过程中，温度传感器实时监测样品的温度，并将信号反馈给温度控制器，控制器通过调节加热或冷却功率，使样品温度按照预设的程序准确变化，确保实验条件的高度可控性和重复性。
 

　　(二)位移测量系统
 

　　位移测量是热机械分析仪的核心功能之一，用于准确测量材料在温度变化过程中的尺寸变化。常见的位移测量方法包括电容式位移传感器、激光干涉位移传感器和线性可变差动变压器(LVDT)等。电容式位移传感器基于电容变化原理，当样品尺寸发生变化时，会引起传感器电极之间电容的变化，通过测量电容值的变化即可计算出样品的位移。激光干涉位移传感器利用激光的干涉原理，具有较高的测量精度和分辨率，能够检测到纳米级别的位移变化。LVDT 则是一种基于电磁感应原理的位移传感器，具有线性度好、稳定性高等优点。这些位移测量系统能够实时、准确地记录样品在不同温度下的尺寸变化，为分析材料的热膨胀、热收缩等性能提供可靠的数据。
 

　　(三)力学加载系统
 

　　除了测量尺寸变化，热机械分析仪还可以对样品施加一定的力学载荷，以研究材料在温度和应力共同作用下的力学性能变化。力学加载系统通常包括加载装置和力传感器两部分。加载装置可以采用机械加载、气压加载或液压加载等方式，能够准确控制施加在样品上的力的大小和方向。力传感器则用于实时测量样品所承受的力，并将信号传输给数据采集系统。通过力学加载系统，可以开展拉伸、压缩、弯曲等多种力学性能测试，同时结合温度变化，深入研究材料的蠕变、应力松弛等热机械行为。