[實(shí)用新型]加熱、勵(lì)磁兩用電爐

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201520468999.2
• 申請(qǐng)日: 2015-07-02
• 公開（公告）號(hào): CN204787807U
• 公開（公告）日: 2015-11-18
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 王文全;朱坤博;韓力;劉春杰;劉鐵成
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 吉林大學(xué)
• 主分類號(hào): F27B17/00
• 分類號(hào): F27B17/00;F27D11/06
• 代理公司: 長(zhǎng)春菁華專利商標(biāo)代理事務(wù)所 22210
• 代理人: 張偉

技術(shù)領(lǐng)域

本實(shí)用新型涉及物理實(shí)驗(yàn)技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種加熱、勵(lì)磁兩用電爐。

背景技術(shù)

磁性材料被磁化時(shí)，其各個(gè)方向的長(zhǎng)度將會(huì)發(fā)生微小的變化(伸長(zhǎng)或縮短)，這種現(xiàn)象稱為磁致伸縮。不同的磁性物質(zhì)磁致伸縮的長(zhǎng)度形變是不同的，通常用磁致伸縮系數(shù)λ來(lái)表征，即磁致伸縮系數(shù)λ可以表征形變的大小。其中，L為金屬桿的長(zhǎng)度，△L為金屬桿的長(zhǎng)度變化量。λ>0表示伸長(zhǎng)，λ<0即表示縮短，λ＝0表示不變。磁致伸縮系數(shù)λ的大小大致在10^-6～10^-3范圍內(nèi)。

磁致伸縮系數(shù)與外磁場(chǎng)的關(guān)系，常用公式：

λ＝f(H)(1)

來(lái)描述。式(1)中λ為磁致伸縮系數(shù)，H為外加磁場(chǎng)的磁場(chǎng)強(qiáng)度，單位為A·m^-1。外磁場(chǎng)由通過(guò)螺線管的電流產(chǎn)生，它的大小為：

H＝k₀I(2)

式(2)中k₀為比例常量，與螺線管的結(jié)構(gòu)、幾何尺寸等因素有關(guān)，單位為m^-1。

另外，現(xiàn)有技術(shù)中在測(cè)量微小變化量時(shí)，一般可以利用光杠桿法或干涉法進(jìn)行測(cè)量。

光杠桿放大原理如圖1和2所示，光杠桿系統(tǒng)是由平面鏡20及底座，望遠(yuǎn)鏡30和米尺40組成的。金屬桿10豎直設(shè)置，平面鏡20上連接的有一個(gè)豎直頂針21，豎直頂針21的下端立在長(zhǎng)度為L(zhǎng)的金屬桿10的上端。當(dāng)金屬桿10伸長(zhǎng)(或縮短)△L時(shí)，帶動(dòng)豎直頂針21在豎直方向上運(yùn)動(dòng)，進(jìn)而帶動(dòng)平面鏡20繞支點(diǎn)22轉(zhuǎn)動(dòng)。從望遠(yuǎn)鏡30中可讀出待測(cè)金屬桿10伸長(zhǎng)前后叉絲所對(duì)標(biāo)尺的讀數(shù)b1、b2，這時(shí)有金屬桿的長(zhǎng)度變化量：

ΔL=(b2-b1)l2D---(3)]]>

干涉法原理、測(cè)量方法如下：

點(diǎn)光源發(fā)出的光射到分束鏡的半透半反層上，被分為透射光束和反射光束，分別經(jīng)定鏡和動(dòng)鏡反射，最終相遇產(chǎn)生干涉。干涉現(xiàn)象可看成是定鏡的等效位置和動(dòng)鏡之間的空氣薄膜產(chǎn)生的薄膜干涉。

干涉的兩束光也可看成是由兩個(gè)點(diǎn)光源發(fā)出的，它們的距離為定鏡的等效位置和動(dòng)鏡之間距離d的2倍，即2d。兩個(gè)點(diǎn)光源到屏上的任一點(diǎn)的光程差近似為(空氣折射率n≈1)：

其中，為入射角。

由干涉加強(qiáng)、減弱條件：

其中，λ為光的波長(zhǎng)。

在干涉圓環(huán)中心處，由(5)式可知，d增大(或減小)Δd,中心便會(huì)“涌出”(或“吞入”)Δk條條紋，二者關(guān)系是：

λ=2ΔdΔk---(6)]]>

由(6)式，中心每涌出(或吞入)一個(gè)條紋，d的增大(或減小)量為半個(gè)波長(zhǎng)。測(cè)出動(dòng)鏡移動(dòng)的距離和吞(或吐)的條紋數(shù)，便可求出波長(zhǎng)；若已知波長(zhǎng)，數(shù)出吞(或吐)條紋數(shù)也可測(cè)距離。

目前的電爐只具有單一加熱功能，不能對(duì)水平金屬桿進(jìn)行磁致伸縮系數(shù)的測(cè)量，更不能在加熱的同時(shí)進(jìn)行磁致伸縮系數(shù)的動(dòng)態(tài)測(cè)量。

實(shí)用新型內(nèi)容

本實(shí)用新型要解決現(xiàn)有技術(shù)中的電爐無(wú)法產(chǎn)生磁場(chǎng)，以及不能對(duì)水平金屬桿進(jìn)行磁致伸縮系數(shù)或者在加熱的同時(shí)進(jìn)行磁致伸縮系數(shù)的動(dòng)態(tài)測(cè)量的技術(shù)問(wèn)題，提供一種可單獨(dú)使用加熱功能和勵(lì)磁功能，亦可同時(shí)使用的，可進(jìn)行動(dòng)態(tài)、靜態(tài)磁測(cè)量的加熱、勵(lì)磁兩用電爐。