磁热效应测量系统技术方案

本实用新型专利技术公开了一种磁热效应测量系统，包括：永磁体、控制装置、温度装置、移动装置、采集装置；永磁体包括第一管状磁体、第二管状磁体，第一管状磁体、第二管状磁体为管状结构，中心磁场强度不同，第一管状磁体、第二管状磁体通过温度装置相连接，轴线位置设置有通道；温度装置用于为通道提供不同温度的恒温环境，移动装置用于携带样品在通道内移动；采集装置用于采集样品的温度，并将温度转换为温度信号发送给控制装置；控制装置接收外部输入的指令，并转发给作为执行部件的温度装置、移动装置、采集装置。本实用新型专利技术能够测量材料在两个磁场强度下的磁热效应值。强度下的磁热效应值。强度下的磁热效应值。

【技术实现步骤摘要】
磁热效应测量系统


[0001]本技术属于磁制冷技术，具体涉及一种磁热效应测量系统。

技术介绍

[0002]磁制冷技术是以磁性材料为介质的一种新型制冷技术，相比传统的气体压缩制冷技术，其具有能效高、无污染、安全、设备小型化等诸多优点，因而有望取代传统气体制冷技术。
[0003]磁制冷性能的主要影响因素之一是磁性材料的磁热效应。磁热效应是指磁性材料在外加磁场作用下，磁化时放热，退磁时吸热的过程。其具体原理是通过一个外加磁场H使磁性材料的原子磁矩的有序度发生改变，从而导致材料的温度T发生改变。可见，磁热效应对制冷性能有重要影响。
[0004]表征磁热效应的主要参数是绝热温变ΔT
ad
。目前测试绝热温变的方法是通过恒温系统为测试空间提供恒温环境，再通过半闭合的永磁体对样品施加某一固定强度的磁场，通过温度传感器检测样品在该磁场下的温度T1，最后将样品移出半闭合的永磁体，再检测样品在去除磁场后的温度T2，从而得到样品在固定环境温度、固定磁场下的绝热温变ΔT
ad
(ΔT
ad
＝T1‑
T2)。
[0005]由于半闭合的永磁体只能提供某一固定强度的磁场，因而不能全面评价磁性材料的不同磁场强度下的绝热温变，磁热效应值。

技术实现思路

[0006]本技术的目的在于提供一种磁热效应测量系统，能够测量材料在两个磁场强度下的磁热效应值。
[0007]为达到上述目的，本技术使用的技术解决方案是：
[0008]磁热效应测量系统，包括：永磁体、控制装置、温度装置、移动装置、采集装置；永磁体包括第一管状磁体、第二管状磁体，第一管状磁体、第二管状磁体为管状结构，中心磁场强度不同，第一管状磁体、第二管状磁体通过温度装置相连接，轴线位置设置有通道；温度装置用于为通道提供不同温度的恒温环境，移动装置用于携带样品在通道内移动；采集装置用于采集样品的温度，并将温度转换为温度信号发送给控制装置；控制装置接收外部输入的指令，并转发给作为执行部件的温度装置、移动装置、采集装置。
[0009]进一步，第一管状磁体、第二管状磁体位于同一轴线上，温度装置位于第一管状磁体、第二管状磁体之间，温度装置套装在通道外部。
[0010]进一步，永磁体采用海尔贝克Halbach阵列永磁体，温度装置采用半导体冷阱，通道采用导热管，采集装置6采用Pt1000温度传感器。
[0011]进一步，第一管状磁体、第二管状磁体通过半导体冷阱连接，导热管依次穿过第一管状磁体、半导体冷阱、第二管状磁体。
[0012]进一步，移动装置包括：伺服电机、同步带、样品盒，同步带穿过通道，并且首尾相
接，样品盒连接在同步带上，伺服电机用于带动同步带转动，采集装置设置在样品盒内。
[0013]进一步，样品盒与同步带活动连接，样品盒上设有放置样品的腔体，在腔体处设置有活动连接的盖子。
[0014]进一步，控制装置包括：存储元件、温度读取元件、控温元件、控位元件和输入元件；输入元件与存储元件电连接，接收输入的参数信号，并将参数信号发送给存储元件，参数信号包括：设定温度信号、位置信号、磁场强度信号；控位元件分别与伺服电机和存储元件电连接，读取存储元件中的位置信号，根据位置信号控制伺服电机动作，使样品到达设定位置；控温元件分别与温度装置和存储元件电连接，读取设定温度信号，根据设定温度信号控制温度装置的温度达到环境温度；温度读取元件分别与采集装置和存储元件电连接，接收测量温度信号，将测量温度信号转化为温度数值，并发送到存储元件存储；存储元件用于存储参数信号，存储磁场强度与位置的对应关系，存储温度读取元件采集的温度数值。
[0015]本技术技术效果包括：
[0016]1、与现有技术相比，本技术提供的磁热效应测量系统及方法中，两个中心磁场强度不同的管状永磁体为测量样品的磁热效应提供两个不同的磁场强度，同时样品移动装置携带样品在通道内移动，使样品在两个不同磁场强度与无磁场的环境中移动；而采集装置测量样品在有磁场时的温度和无磁场时的温度，最终得到样品的绝热温变，即磁热效应。由此可见，本技术可以测量样品在两个不同磁场强度下的磁热效应。
[0017]2、此外，本技术提供技术方案还可以达到下列技术效果：
[0018](1)Halbach阵列类型的永磁体是一种新型永磁体排列方式，它将不同磁化方向的磁体按照一定的顺序排列，很容易得到在空间较理想均匀布的磁场，使得到的磁场可以集中在磁体的中心位置，获得的场强大。
[0019](2)半导体冷阱是一种高精密度的制冷和制热仪器，其所用的制冷介质
‑
半导体具有负的电阻温度系数，因而具有较宽的变温范围，目前可以达到
‑
50
‑
80℃，因而测量磁热效应的范围更广。
[0020](3)铜的导热系数系数大，因而传热效率高，降低了测量误差。
[0021](4)Pt1000温度传感器测温精度高，可以减小测量误差。
[0022](5)伺服电机采用了伺服系统，靠脉冲来定位，根据脉冲与位移的对应关系，实现精确的定位，使物体的位置、方位、状态等输出被控量能够跟随输入目标任意变化，精确度可以达到0.001mm，因而用来确定样品的位置，准确度更高。
[0023](6)设置样品盒，可以避免样品和环境进行热交换导致的测量误差，从而影响测试数据的可靠性。
[0024](7)控制装置中设置输入元件、控位元件、控温元件和温度读取元件，可以使测量系统中的各部分实现互不干扰的控制，从而更容易实现自动化控制。
[0025](8)存储所述采集原件采集的温度数值、磁场强度与位置的对应关系的存储元件，可以实现控制装置对测量的精确化控制，提高测量的准确度。
附图说明
[0026]为了更清楚地说明本技术的具体实施方式，下面将对具体实施方式中所需要使用的附图作简单介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本技术的一些实施方式，对
于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0027]图1为本技术的实施例一提供的磁热效应测量系统的结构示意图；
[0028]图2为本技术的实施例二提供的磁热效应测量系统的结构示意图；
[0029]图3为本技术的实施例二提供的半导体冷阱和导热管的结构示意图；
[0030]图4为本技术的实施例二提供的同步带和样品盒的连接示意图；
[0031]图5为本技术的实施例二提供的打开状态下样品盒的示意图；
[0032]图6为本技术的实施例二提供的控制装置的结构示意图。
具体实施方式
[0033]为使本技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将对本技术的技术方案进行清楚、完整的描述，基于本技术中的具体实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动的前提下所得到的本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种磁热效应测量系统，其特征在于，包括：永磁体、控制装置、温度装置、移动装置、采集装置；永磁体包括第一管状磁体、第二管状磁体，第一管状磁体、第二管状磁体为管状结构，中心磁场强度不同，第一管状磁体、第二管状磁体通过温度装置相连接，轴线位置设置有通道；温度装置用于为通道提供不同温度的恒温环境，移动装置用于携带样品在通道内移动；采集装置用于采集样品的温度，并将温度转换为温度信号发送给控制装置；控制装置接收外部输入的指令，并转发给作为执行部件的温度装置、移动装置、采集装置。2.如权利要求1所述的磁热效应测量系统，其特征在于，第一管状磁体、第二管状磁体位于同一轴线上，温度装置位于第一管状磁体、第二管状磁体之间，温度装置套装在通道外部。3.如权利要求1所述的磁热效应测量系统，其特征在于，永磁体采用海尔贝克Halbach阵列永磁体，温度装置采用半导体冷阱，通道采用导热管，采集装置6采用Pt1000温度传感器。4.如权利要求3所述的磁热效应测量系统，其特征在于，第一管状磁体、第二管状磁体通过半导体冷阱连接，导热管依次穿过第一管状磁体、半导体冷阱、第二管状磁体。5.如权利要求1所述的磁热...

【专利技术属性】
技术研发人员：金培育，黄焦宏，刘翠兰，程娟，张英德，李兆杰，张成，戴默涵，闫宏伟，王强，邓沅，郭亚茹，徐卫东，
申请(专利权)人：包头稀土研究院，
类型：新型
国别省市：