【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于固体制冷，更具体地说，是涉及一种力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置。
技术介绍
1、随着全球变暖的加剧，制冷技术成为了当今社会不可或缺的技术之一，同时制冷技术的使用所消耗的能源和排放的温室气体占相当大的比例。基于空气压缩的制冷技术每年需要消耗全球发电量的20％，同时一些常用的氢氟碳化物制冷剂其潜热是二氧化碳的数千倍。减少温室气体排放的呼声和对高能效的需求正在不断推动着新型制冷技术的发展。
2、目前备受关注的固体制冷技术，表现出更高的能量转换效率并且不排放温室气体，因此被认为是理想的下一代制冷技术。传统的固体制冷技术大部分都是基于磁卡效应和弹卡效应。单一磁场、力场驱动的热效应虽然已经开展了数十年的研究，但是仍然无法有效替换空气压缩式制冷。一些材料具有力磁耦合行为，这使得其能够同时对力场和磁场做出温度响应，因此同时具有力热效应、磁热效应，被称为力-磁多热效应，其具有比单热效应更优异的制冷能力，基于力-磁多热效应加速固体制冷技术对空气压缩式制冷技术的替代。
3、目前，力-磁多热效应的研究还处于初步探索阶段，主要的研究方式是对材料单独施加力场研究其力热效应、单独施加磁场研究其磁热效应，缺乏力-磁同步加载和力-磁多热测试装置。因此，研发一种针对力-磁多热材料的力、磁加载及力-磁多热测试装置，成为了力-磁多热效应研究迫切需要解决的问题。
技术实现思路
1、本专利技术实施的目的在于提供一种力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，以解决现有技术中存在的力-
2、为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案是：提供一种力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，包括：底板和设置在底板上的磁场加载部件、应力场加载部件、传感器组件和红外热成像温度采集部件；
3、所述磁场加载部件包括：第一直线往复机构、第一导轨、磁体夹具和永磁体，所述第一导轨平行间隔设置两个，所述磁体夹具设置两个且分别滑动设置在所述第一导轨上，每个所述磁体夹具上夹持一个所述永磁体，所述第一直线往复机构驱动两个所述磁体夹具同步往复运动；
4、所述应力场加载部件包括：第二直线往复机构、第二导轨、第一试样夹具和第二试样夹具，所述第一试样夹具和第二试样夹具分别夹持试样的两端，所述第二导轨位于两个所述第一导轨之间，所述第一试样夹具滑动设置在所述第二导轨上，所述第二试样夹具固定在所述第二导轨的一端，所述第二直线往复机构驱动所述第一试样夹具往复运动；
5、所述传感器组件分别控制所述磁场加载部件和应力场加载部件的工作状态，所述红外热成像温度采集部件通过红外热成像相机采集试样的温度变化信息。
6、在一个实施方式中，所述第一直线往复机构包括：安装支架、立板、驱动电机、摆动连杆、往复伸缩杆和连接架，所述立板通过安装支架固定在所述底板上，所述驱动电机设置在所述立板上，所述驱动电机与所述摆动连杆传动连接，所述摆动连杆与所述往复伸缩杆传动连接，所述往复伸缩杆与所述连接架传动连接，所述连接架与两个所述磁体夹具连接。
7、在一个实施方式中，所述第一导轨为圆柱直线导轨，所述磁体夹具通过滑块滑动设置在所述圆柱直线导轨上。
8、在一个实施方式中，所述磁体夹具为u型结构，并通过可调螺杆夹持所述永磁体，所述磁体夹具通过l型支架固定在所述滑块上。
9、在一个实施方式中，所述第二直线往复机构包括：伺服电机、支撑座和丝杆，所述支撑座用于安装所述丝杆，所述伺服电机与所述丝杆传动连接，所述丝杆位于所述第二导轨的上方，所述第一试样夹具通过滑块螺纹连接在所述丝杆上并滑动设置在所述第二导轨上。
10、在一个实施方式中，所述第一试样夹具和所述第二试样夹具均为e型结构且开口相对设置，所述第一试样夹具和所述第二试样夹具均通过两个旋钮螺钉夹持试样。
11、在一个实施方式中，所述传感器组件包括第一时间继电器、第二时间继电器、第一接近传感器和第二接近传感器，所述第一接近传感器通过固定支架安装在所述立板上并感应所述往复伸缩杆的伸缩距离；所述第二接近传感器通过支撑架固定在底板上，所述第一试样夹具通过连接板安装有被所述第二接近传感器感应的金属挡板，所述第一时间继电器与所述第二接近传感器和所述第二时间继电器电连接，所述第二时间继电器与所述驱动电机电连接。
12、在一个实施方式中，所述永磁体为正方体块，所述永磁体施加的磁场强度范围为0.5-1.0t，所述永磁体的磁场方向垂直于所述永磁体的往复运动方向；所述磁体夹具、第一试样夹具及第二试样夹具均为无磁材料制作件。
13、在一个实施方式中，红外热成像温度采集部件包括红外热成像相机、相机支架和计算机，所述相机支架设置在所述底板上，所述相机支架能升降和水平伸缩，所述红外热成像相机设置在所述相机支架上并与所述计算机电连接。
14、在一个实施方式中，所述红外热成像相机位于试样的正上方。
15、本专利技术提供的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置的有益效果在于：利用磁场加载部件与应力场加载部件对试样单独或者同时施加磁场与应力场，通过红外热成像温度采集部件中的红外热成像相机测量并存储试样在外场作用下其表面的温度变化信息，进而简单并精确的直接表征固体材料的多热效应。
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1.一种力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于，包括：底板(1)和设置在底板(1)上的磁场加载部件(2)、应力场加载部件(3)、传感器组件(4)和红外热成像温度采集部件(5)；
2.如权利要求1所述的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于：所述第一直线往复机构(21)包括：安装支架(211)、立板(212)、驱动电机(213)、摆动连杆(214)、往复伸缩杆(215)和连接架(216)，所述立板(212)通过安装支架(211)固定在所述底板(1)上，所述驱动电机(213)设置在所述立板(212)上，所述驱动电机(213)与所述摆动连杆(214)传动连接，所述摆动连杆(214)与所述往复伸缩杆(215)传动连接，所述往复伸缩杆(215)与所述连接架(216)传动连接，所述连接架(216)与两个所述磁体夹具(23)连接。
3.如权利要求2所述的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于：所述第一导轨(22)为圆柱直线导轨，所述磁体夹具(23)通过滑块滑动设置在所述圆柱直线导轨上。
4.如权利要求3所述的力-磁多场耦合
5.如权利要求2所述的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于：所述第二直线往复机构(31)包括：伺服电机(311)、支撑座(312)和丝杆(313)，所述支撑座(312)用于转动安装所述丝杆(313)，所述伺服电机(311)与所述丝杆(313)传动连接，所述丝杆(313)位于所述第二导轨(32)的上方，所述第一试样夹具(33)通过滑块螺纹连接在所述丝杆(313)上并滑动设置在所述第二导轨(32)上。
6.如权利要求5所述的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于：所述第一试样夹具(33)和所述第二试样夹具(34)均为E型结构且开口相对设置，所述第一试样夹具(33)和所述第二试样夹具(34)均通过两个旋钮螺钉(35)夹持试样。
7.如权利要求5所述的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于：所述传感器组件(4)包括第一时间继电器(41)、第二时间继电器(42)、第一接近传感器(43)和第二接近传感器(44)，所述第一接近传感器(43)通过固定支架安装在所述立板(212)上并感应所述往复伸缩杆(215)的伸缩距离；所述第二接近传感器(44)通过支撑架固定在底板(1)上，所述第一试样夹具(33)通过连接板(37)安装有被所述第二接近传感器(44)感应的金属挡板(38)，所述第一时间继电器(41)与所述第二接近传感器(44)和所述第二时间继电器(42)电连接，所述第二时间继电器(42)与所述驱动电机(213)电连接。
8.如权利要求5所述的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于：所述永磁体(24)为正方体块，所述永磁体(24)施加的磁场强度范围为0.5-1.0T，所述永磁体(24)的磁场方向垂直于所述永磁体(24)的往复运动方向；所述磁体夹具(23)、第一试样夹具(33)及第二试样夹具(34)均为无磁材料制作件。
9.如权利要求1-8中任一项所述的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于：红外热成像温度采集部件(5)包括红外热成像相机(51)、相机支架(52)和计算机，所述相机支架(52)设置在所述底板(1)上，所述相机支架(52)能升降和水平伸缩，所述红外热成像相机(51)设置在所述相机支架(52)上并与所述计算机电连接。
10.如权利要求9所述的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于：所述红外热成像相机(51)位于试样的正上方。
...【技术特征摘要】
1.一种力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于，包括：底板(1)和设置在底板(1)上的磁场加载部件(2)、应力场加载部件(3)、传感器组件(4)和红外热成像温度采集部件(5)；
2.如权利要求1所述的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于：所述第一直线往复机构(21)包括：安装支架(211)、立板(212)、驱动电机(213)、摆动连杆(214)、往复伸缩杆(215)和连接架(216)，所述立板(212)通过安装支架(211)固定在所述底板(1)上，所述驱动电机(213)设置在所述立板(212)上，所述驱动电机(213)与所述摆动连杆(214)传动连接，所述摆动连杆(214)与所述往复伸缩杆(215)传动连接，所述往复伸缩杆(215)与所述连接架(216)传动连接，所述连接架(216)与两个所述磁体夹具(23)连接。
3.如权利要求2所述的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于：所述第一导轨(22)为圆柱直线导轨，所述磁体夹具(23)通过滑块滑动设置在所述圆柱直线导轨上。
4.如权利要求3所述的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于：所述磁体夹具(23)为u型结构，并通过可调螺杆(25)夹持所述永磁体(24)，所述磁体夹具(23)通过l型支架(26)固定在所述滑块上。
5.如权利要求2所述的力-磁多场耦合加载及力-磁多热测试装置，其特征在于：所述第二直线往复机构(31)包括：伺服电机(311)、支撑座(312)和丝杆(313)，所述支撑座(312)用于转动安装所述丝杆(313)，所述伺服电机(311)与所述丝杆(313)传动连接，所述丝杆(313)位于所述第二导轨(32)的上方，所述第一试样夹具(33)通过滑块螺纹连接在所述丝杆(313)上并滑动设置在所述第二导轨(32)上。
6.如权利要求5所述的力...
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