[發(fā)明專利]真空永磁磁熱效應(yīng)測(cè)量?jī)x

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201710203815.3
• 申請(qǐng)日: 2017-03-30
• 公開（公告）號(hào): CN106872516A
• 公開（公告）日: 2017-06-20
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 黃焦宏;金培育;馮昊陽;張英德;劉翠蘭;程娟;李兆杰;張成;李晨辰;戴默涵
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 包頭稀土研究院
• 主分類號(hào): G01N25/20
• 分類號(hào): G01N25/20
• 代理公司: 北京康盛知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司11331
• 代理人: 張良

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種測(cè)量?jī)x，具體說，涉及一種真空永磁磁熱效應(yīng)測(cè)量?jī)x。

背景技術(shù)

室溫磁制冷是一種固態(tài)制冷技術(shù)，是有望取代傳統(tǒng)的氣體壓縮式制冷技術(shù)的新型制冷技術(shù)。隨著新材料新技術(shù)的發(fā)展，最近十幾年，室溫磁制冷技術(shù)開發(fā)受到各國普遍重視，并且取得長(zhǎng)足進(jìn)展。該項(xiàng)技術(shù)符合當(dāng)今可持續(xù)發(fā)展的時(shí)代要求，被認(rèn)為是一種有希望取代傳統(tǒng)制冷技術(shù)的綠色制冷技術(shù)。

室溫磁制冷機(jī)所用的制冷介質(zhì)是固體材料，衡量材料磁熱性能的參數(shù)為等溫磁熵變和絕熱溫變，通常測(cè)量方法分為直接測(cè)量法和間接測(cè)量法，間接測(cè)量法通常耗時(shí)而且測(cè)量成本較高，直接測(cè)量法快速方便，測(cè)量成本低。

專利號(hào)200520008166.4的專利文獻(xiàn)，公開了一種永磁式磁熱效應(yīng)直接測(cè)量?jī)x器。但該產(chǎn)品存在一些不足：1、測(cè)量溫區(qū)較窄(-30～50℃)；2、不具備絕熱條件；3、測(cè)溫精度不高(只能顯示小數(shù)點(diǎn)后一位)。以上缺陷的存在已經(jīng)不能適應(yīng)當(dāng)前磁制冷材料發(fā)展需要的要求。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明所解決的技術(shù)問題是提供一種真空永磁磁熱效應(yīng)測(cè)量?jī)x，本發(fā)明測(cè)量溫區(qū)廣，能夠滿足磁熱效應(yīng)的絕熱測(cè)量要求，并且測(cè)溫精度高。

技術(shù)方案如下：

一種真空永磁磁熱效應(yīng)測(cè)量?jī)x，包括樣品桿、真空室、磁體、變溫臺(tái)和溫度傳感器；真空室包括真空室蓋、真空室筒、支撐臺(tái)，真空室筒的底部連接在支撐臺(tái)的頂部，真空室蓋連接在真空室筒的頂部，真空室蓋開有樣品桿通孔；真空室設(shè)置有真空管，真空管連接有抽真空裝置；樣品桿安裝在樣品桿通孔內(nèi)，并保持密封；磁體設(shè)置在真空室筒的外側(cè)，并位于真空室筒的下部；變溫臺(tái)設(shè)置在真空室筒的內(nèi)部，并固定在支撐臺(tái)上；溫度傳感器設(shè)置在真空室內(nèi)部，通過導(dǎo)線連接外部控制系統(tǒng)。

進(jìn)一步：真空室筒和支撐臺(tái)設(shè)置有固定板，固定板固定在支撐臺(tái)的頂部，真空室筒的底部連接在固定板的頂部。

進(jìn)一步：變溫臺(tái)設(shè)置有液氮供給裝置和電阻加熱裝置，變溫臺(tái)通過液氮和電阻加熱組合方式控溫，產(chǎn)生樣品需要的溫度，由控溫儀表控制。

進(jìn)一步：樣品桿設(shè)置有樣品桿驅(qū)動(dòng)裝置，樣品桿驅(qū)動(dòng)裝置用于升降樣品桿。

進(jìn)一步：磁體由Halbach陣列環(huán)形磁體組成。

進(jìn)一步：溫度傳感器采用測(cè)溫片。

與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明技術(shù)效果包括：

1、測(cè)量溫區(qū)廣。

采用液氮和電阻加熱組合控溫，控溫范圍可以達(dá)到-100～70℃。

2、樣品室采用真空腔體，使樣品基本處于絕熱狀態(tài)，滿足磁熱效應(yīng)的絕熱測(cè)量要求。

3、測(cè)溫精度高。

磁場(chǎng)系統(tǒng)采用稀土永磁磁體Halbach陣列組合而成。測(cè)溫控溫采用高精度儀表，測(cè)溫精度可達(dá)0.01度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中真空永磁磁熱效應(yīng)測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)示意圖。

具體實(shí)施方式

下面參考示例實(shí)施方式對(duì)本發(fā)明技術(shù)方案作詳細(xì)說明。然而，示例實(shí)施方式能夠以多種形式實(shí)施，且不應(yīng)被理解為限于在此闡述的實(shí)施方式；相反，提供這些實(shí)施方式使得本發(fā)明更全面和完整，并將示例實(shí)施方式的構(gòu)思全面地傳達(dá)給本領(lǐng)域的技術(shù)人員。

如圖1所示，是本發(fā)明中真空永磁磁熱效應(yīng)測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)示意圖。

真空永磁磁熱效應(yīng)測(cè)量?jī)x的結(jié)構(gòu)包括：樣品桿1、真空室2、磁體3、變溫臺(tái)4、測(cè)溫片。

真空室2包括：真空室蓋21、真空室筒22、固定板23、支撐臺(tái)24；固定板23固定在支撐臺(tái)24的頂部，真空室筒22的底部連接在固定板23的頂部，真空室蓋21連接在真空室筒22的頂部，真空室蓋21開有樣品桿通孔。真空室2設(shè)置有真空管，真空管連接有抽真空裝置，在測(cè)量過程中，抽真空裝置用于保持真空室2內(nèi)部的真空狀態(tài)。更換樣品時(shí)真空室2處于非真空狀態(tài)，打開真空室蓋21更換樣品。

樣品桿1安裝在樣品桿通孔內(nèi)，并保持密封。樣品桿1設(shè)置有樣品桿驅(qū)動(dòng)裝置，樣品桿驅(qū)動(dòng)裝置用于升降樣品桿1。

磁體3設(shè)置在真空室筒22的外側(cè)，并位于真空室筒22的下部。磁體3由Halbach陣列環(huán)形磁體組成。

變溫臺(tái)4設(shè)置在真空室筒22的內(nèi)部，并固定在支撐臺(tái)24上。變溫臺(tái)4設(shè)置有液氮供給裝置和電阻加熱裝置，變溫臺(tái)4由液氮和電阻加熱組合方式控溫，產(chǎn)生樣品需要的溫度，由高精度控溫儀表控制。

溫度傳感器(采用測(cè)溫片)設(shè)置在真空室2內(nèi)部，通過導(dǎo)線連接外部控制系統(tǒng)。測(cè)量過程由電腦程序控制自動(dòng)完成。