[發明專利]梯度磁場磁熱效應測量裝置及控制方法

在審

• 申請號: 202011531257.1
• 申請日: 2020-12-22
• 公開（公告）號: CN112577995A
• 公開（公告）日: 2021-03-30
• 發明（設計）人: 金培育;黃焦宏;劉翠蘭;程娟;張英德;李兆杰;張成;戴默涵;閆宏偉;王強;鄧沅;郭亞茹;徐衛東
• 申請（專利權）人: 包頭稀土研究院;瑞科稀土冶金及功能材料國家工程研究中心有限公司
• 主分類號: G01N25/20
• 分類號: G01N25/20;G01R33/00
• 代理公司: 北京康盛知識產權代理有限公司 11331
• 代理人: 張良

1.一種梯度磁場磁熱效應測量裝置，其特征在于，包括：磁體、溫度傳感器、溫度調節器、樣品桿、樣品桿驅動機構、磁體驅動機構、控制器；磁體的磁場為梯度磁場，包括兩個梯度磁場副，兩個梯度磁場副之間的空間形成變化磁場；磁體驅動機構接收控制器發送的橫向位移信號，驅動磁體水平移動，并精確定位到樣品所需要的磁場位置；溫度傳感器用于檢測樣品的溫度信號，并將溫度信號發送給控制器；樣品桿的前端設置有樣品盒，樣品桿驅動機構接收控制器發送的縱向移動信號，根據縱向移動信號驅動樣品桿的縱向移動；溫度調節器接收控制器發送的溫度控制信號，根據溫度控制信號形成樣品的環境溫度，滿足樣品測量所需的起始溫度；控制器用于控制溫度調節器、樣品桿驅動機構、磁體驅動機構，完成設定的磁熱效應測量。

2.如權利要求1所述的梯度磁場磁熱效應測量裝置，其特征在于，樣品桿受樣品桿驅動機構驅動，帶動樣品進出梯度磁場。

3.如權利要求1所述的梯度磁場磁熱效應測量裝置，其特征在于，梯度磁場副形成多極梯度的磁場，磁場強度依次從大到小排列。

4.如權利要求1所述的梯度磁場磁熱效應測量裝置，其特征在于，溫度調節器的導熱管盤繞在樣品盒外側，通過導熱管形成樣品的環境溫度。

5.如權利要求1所述的梯度磁場磁熱效應測量裝置，其特征在于，兩個梯度磁場副之間的間隙空間用于進出樣品桿，使樣品磁化和退磁，樣間隙空間水平放置。

6.一種梯度磁場磁熱效應測量裝置的控制方法，其特征在于，梯度磁體包括一對梯度磁場副組成，通過磁體驅動機構驅動梯度磁場副的水平橫向定位移動，滿足樣品對不同磁場強度的需要；通過樣品桿驅動機構驅動樣品桿做縱向移動，樣品桿帶動樣品進出磁場，實現樣品的磁化或者退磁過程，以測定樣品的磁熱效應值；通過溫度調節器調節樣品的環境溫度，以滿足測量樣品的磁熱效應值所需的起始溫度；溫度傳感器檢測樣品的溫度信號，并將溫度信號發送給控制器；控制器通過控制磁體驅動機構、樣品桿驅動機構實現樣品的移動控制，通過控制溫度調節器實現的溫度控制，通過溫度傳感器實現溫度采集，完成樣品的磁熱效應值的測量。

7.如權利要求6所述的梯度磁場磁熱效應測量裝置的控制方法，其特征在于，當測量樣品從有磁場變化到零磁場下的磁熱效應時，包括：

控制器發出橫向位移信號給磁體驅動機構，磁體驅動機構根據橫向位移信號控制梯度磁場副移動到所需的磁場位置并保持不動；

控制器發出縱向移動信號給樣品桿驅動機構，樣品桿驅動機構根據縱向移動信號驅動樣品桿縱向移動，樣品桿將樣品移動到磁體的磁場中心位置；

控制器發送的溫度控制信號給溫度調節器，溫度調節器根據溫度控制信號將控制樣品的環境溫度到達設定溫度，溫度傳感器將檢測到的設定溫度信號發送給控制器；

控制器發出縱向移出信號給樣品桿驅動機構，樣品桿驅動機構根據縱向移出信號驅動樣品桿縱向移動，樣品桿出磁場，溫度傳感器進行溫度變化值采集，得到設定溫度下樣品的磁熱效應值。

8.如權利要求6所述的梯度磁場磁熱效應測量裝置的控制方法，其特征在于，當測量樣品從高磁場變化到低磁場的磁熱效應時，包括：

控制器發出縱向移動信號給樣品桿驅動機構，樣品桿驅動機構驅動樣品桿縱向移動，將樣品移動到磁場中心位置，并保持不動；

控制器發出橫向位移信號給磁體驅動機構，磁體驅動機構控制梯度磁場副橫向移動到所需的磁場位置；

控制器發出溫度控制信號溫度調節器，溫度調節器控制樣品的環境溫度到達所需的設定溫度，溫度傳感器將檢測到的設定溫度信號發送給控制器；

控制器發出橫向位移信號給磁體驅動機構，磁體驅動機構控制梯度磁場移動，樣品所在的磁場由高磁場變到低磁場；溫度傳感器進行溫度變化值采集，得到設定溫度下樣品的磁熱效應值。