[發(fā)明專利]一種測(cè)量磁性材料在交變磁場(chǎng)中熱效應(yīng)的裝置及方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201010112416.4
• 申請(qǐng)日: 2010-02-23
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN101788512A
• 公開(kāi)（公告）日: 2010-07-28
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 陳新;徐麗;葉榮昌;龍毅
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 中國(guó)電力科學(xué)研究院;北京科技大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N25/20
• 分類號(hào): G01N25/20
• 代理公司: 北京安博達(dá)知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11271
• 代理人: 徐國(guó)文

1.一種測(cè)量磁性材料在交變磁場(chǎng)中熱效應(yīng)的裝置，其特征在于：該裝置包括交變磁場(chǎng)發(fā) 生裝置、恒溫裝置及測(cè)溫元件，所述恒溫裝置中設(shè)有用于盛裝待測(cè)樣品的樣品杯，所述樣品 杯中裝有測(cè)量介質(zhì)；所述交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置對(duì)置于恒溫裝置中的待測(cè)樣品施加交變磁場(chǎng)；所 述測(cè)溫元件伸入到恒溫裝置中的樣品杯內(nèi)，用于監(jiān)測(cè)測(cè)量介質(zhì)的溫度變化；

所述恒溫裝置包括內(nèi)部裝有樣品杯的恒溫室和循環(huán)裝置，所述循環(huán)裝置與恒溫室相連接；

所述恒溫室包括絕熱層構(gòu)成的主體，在隔溫層的外面設(shè)有冷卻通道，所述循環(huán)裝置包括 盛裝有循環(huán)介質(zhì)的循環(huán)介質(zhì)箱及循環(huán)泵，所述循環(huán)介質(zhì)箱通過(guò)入水管和出水管與恒溫室的冷 卻通道相連通，所述入水管上設(shè)有循環(huán)泵。

2.如權(quán)利要求1所述的測(cè)量裝置，其特征在于：所述交變磁場(chǎng)發(fā)生裝置包括交變電源、 交流電流表、變阻器及螺線管，所述交變電源的一個(gè)出線端連接有交流電流表和變阻器，所 述交變電源的另一出線端與變阻器的出線端之間連接螺線管。

3.如權(quán)利要求2所述的測(cè)量裝置，其特征在于：當(dāng)所述螺線管為長(zhǎng)直螺線管時(shí)，所述待 測(cè)樣品為圓柱形，圓柱形待測(cè)樣品置于長(zhǎng)直螺線管軸線的中心部位且其縱軸方向與長(zhǎng)直螺線 管的磁場(chǎng)平行。

4.如權(quán)利要求3所述的測(cè)量裝置，其特征在于：所述長(zhǎng)直螺線管的長(zhǎng)度與直徑之比大于 2，所述圓柱形待測(cè)樣品的長(zhǎng)度與直徑之比大于10。

5.如權(quán)利要求2所述的測(cè)量裝置，其特征在于：當(dāng)所述螺線管為環(huán)形螺線管，所述待測(cè) 樣品為環(huán)形，環(huán)形螺線管均勻密繞在環(huán)形待測(cè)樣品上。

6.如權(quán)利要求5所述的測(cè)量裝置，其特征在于：所述環(huán)形待測(cè)樣品的徑向厚度與平均直 徑之比不大于1/6。

7.一種用權(quán)利要求1所述的裝置測(cè)量磁性材料在交變磁場(chǎng)中熱效應(yīng)的方法，其特征在于： 包括下述步驟：

A)將待測(cè)樣品置于盛裝有測(cè)量介質(zhì)的樣品杯中，將測(cè)量介質(zhì)的溫度調(diào)整到預(yù)定值，然 后放入恒溫室中，同時(shí)，將循環(huán)介質(zhì)的溫度調(diào)整到預(yù)定值，開(kāi)啟循環(huán)裝置，保持恒溫室的絕 熱層內(nèi)外熱平衡；

B)待熱平衡達(dá)到穩(wěn)定后，開(kāi)啟交變電源通交變電流，螺線管施加交變磁場(chǎng)，將電流調(diào) 節(jié)到需要值；

C)利用測(cè)溫元件監(jiān)測(cè)一定時(shí)間間隔內(nèi)樣品杯內(nèi)測(cè)量介質(zhì)的溫度變化，以此確定待測(cè)樣 品的發(fā)熱功率。

8.如權(quán)利要求7所述的測(cè)量方法，其特征在于：當(dāng)所述螺線管采用長(zhǎng)直螺線管時(shí)，測(cè)量 待測(cè)樣品發(fā)熱功率的具體計(jì)算方法如下：

將待測(cè)樣品、樣品杯以及測(cè)量介質(zhì)視為一個(gè)整體，則通過(guò)式(1)可得總的熱效應(yīng)為

其中，m_杯-樣品杯質(zhì)量，單位g，c_杯-樣品杯壁材料比熱，單位J/g℃

m_樣-樣品質(zhì)量，單位g，c_樣-樣品比熱，單位J/g℃

m_介質(zhì)-測(cè)量介質(zhì)的質(zhì)量，單位g，c_介質(zhì)-測(cè)量介質(zhì)的比熱，單位J/g℃

T₀-體系初始溫度，單位℃，T-體系終了溫度，單位℃

t₀-測(cè)量開(kāi)始時(shí)間，單位s，t-測(cè)量終了時(shí)間，單位s

為了不同磁性材料之間性能便于比較，規(guī)定統(tǒng)一采用單位質(zhì)量發(fā)熱功率，簡(jiǎn)稱單重發(fā)熱 值，通過(guò)式(2)將待測(cè)樣品的發(fā)熱功率除以其質(zhì)量即可

此即為待測(cè)樣品在一定強(qiáng)度交變磁場(chǎng)中的單重發(fā)熱值。