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【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及固体制冷,尤其涉及一种测量固态制冷材料在电、磁、光场条件下绝热温变的装置。
技术介绍
1、蒸汽压缩制冷技术到现在为止仍然占据着市场主导地位。经过两个世纪的发展,蒸汽压缩制冷技术虽然效率不断优化提高,但其广泛使用的制冷剂,如氢氟烃气体排放造成的温室效应却始终无法解决,制冷剂的温室效应潜能(global warming potential,gwp)是co2的1000倍。减少温室气体排放、发展低碳技术的需求推动着制冷技术的变革。基于卡路里效应的新型固态制冷技术因不排放温室气体、优异的能量转换效率,发展迅速,有望替代蒸汽压缩制冷技术。
2、目前,现有技术中的固态制冷技术中常用的三种卡效应有磁卡效应、机械卡效应(压卡和弹卡)和电卡效应,这三种卡效应分别使用磁场、应力场、电场驱动固态制冷材料的相变熵实现热量的提取或者释放。这三种卡效应也可以组合使用,构成多卡效应。多卡效应可以克服单一卡效应的局限性,促进固态制冷材料的实际应用。外场下的绝热温变直接反映了固态制冷材料卡效应的强弱。然而,无论是单卡还是多卡效应,目前都没有可以直接测量材料绝热温变的商业化测试设备,这严重阻碍了固态制冷材料的应用研究。因此研发固态制冷材料绝热温变的测试设备将会显著提升固态制冷材料的研发进程。
技术实现思路
1、本专利技术提供了一种测量固态制冷材料在电、磁、光场条件下绝热温变的装置,以实现有效地测量固态制冷材料卡效应的绝热温变。
2、为了实现上述目的,本专利技术采取了如下技术方案。<
...【技术保护点】
1.一种测量固态制冷材料在电、磁、光场条件下绝热温变的装置,其特征在于,包括:真空系统组件、温度控制系统、电场控制系统、磁场控制系统、样品温变测试系统和激光光源;所述真空系统组件包括真空泵、分子泵和真空腔组件,所述磁场控制系统包括电磁铁和电磁铁电源,所述样品温变测试系统包括热电偶测温线和热电偶测温仪;
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述真空系统组件中的真空泵和分子泵组成抽真空系统,所述真空系统组件的顶部安装放气阀,密封航空插头连接电场电源和温控仪表,密封的热电偶测温线连接热电偶测温仪,所述样品台使用氧化铝绝缘导热陶瓷,所述样品台的下方安装半导体制冷片,该半导体制冷片连接水冷机,在所述真空系统组件的侧面开有石英玻璃窗口,激光光源通过石英窗口照射到样品表面。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述热电偶测温线同时测试环境温度与样品温度,所述热电偶测温线安装4条以上,同时测量4个样品的绝热温变数据,所述热电偶测温仪连接电脑,在电脑上同时显示4组测温线温度变化,测试结束后,打开真空系统组件的放气阀,使样品与真空腔组件的外部环境讯速进行热交换,恢
4.根据权利要求3所述的装置,其特征在于,所述样品台采用半导体制冷、加热方式,所述温度控制系统编辑样品台变温程序,连接电脑输出,所述磁场控制系统的磁铁间隙根据真空腔组件的大小可调,磁场范围在0-2T可调。
5.根据权利要求4所述的装置,其特征在于,所述激光光源的高度可调,根据样品的位置调整光源的位置,所述激光光源发射的激光通过石英窗口照射在样品上,所述激光光源包括紫外、可见和红外激光器,根据样品的相应情况选择合适的光源。
6.根据权利要求5所述的装置,其特征在于,所述装置的应用过程包括:
7.根据权利要求1至6任一项的装置,其特征在于,所述装置测量电卡、磁卡材料的绝热温变;或者,测量电场、磁场、光场相互耦合条件下固态制冷材料卡效应的绝热温变。
...【技术特征摘要】
1.一种测量固态制冷材料在电、磁、光场条件下绝热温变的装置,其特征在于,包括:真空系统组件、温度控制系统、电场控制系统、磁场控制系统、样品温变测试系统和激光光源;所述真空系统组件包括真空泵、分子泵和真空腔组件,所述磁场控制系统包括电磁铁和电磁铁电源,所述样品温变测试系统包括热电偶测温线和热电偶测温仪;
2.根据权利要求1所述的装置,其特征在于,所述真空系统组件中的真空泵和分子泵组成抽真空系统,所述真空系统组件的顶部安装放气阀,密封航空插头连接电场电源和温控仪表,密封的热电偶测温线连接热电偶测温仪,所述样品台使用氧化铝绝缘导热陶瓷,所述样品台的下方安装半导体制冷片,该半导体制冷片连接水冷机,在所述真空系统组件的侧面开有石英玻璃窗口,激光光源通过石英窗口照射到样品表面。
3.根据权利要求2所述的装置,其特征在于,所述热电偶测温线同时测试环境温度与样品温度,所述热电偶测温线安装4条以上,同时测量4个样品的绝热温变数据,所述热...
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