CN103885009A - 一种永磁体温度系数开路测量装置及测量方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种永磁体温度系数开路测量装置及方法，包括天平支架，天平支架为一箱体，其内底部放置一个台架，台架上放置均匀梯度场发生装置，均匀梯度场发生装置与恒流电源连接，高温炉放置在均匀梯度场发生装置上或穿过均匀梯度场发生装置放置在台架上，高温炉与温控单元连接；天平支架的顶部放置一个分析天平，分析天平与计算机连接，计算机还与温控单元连接，分析天平下端固定一条样品悬挂线，样品悬挂线穿过天平支架的顶面延伸至高温炉内部，样品悬挂线末端连接一个样品套，样品套内放置被测样品；本发明有效解决了目前永磁体温度系数测量精度和分辨率低的问题，为航空航天领域的关键材料的测量提供方法和手段。

Description

一种永磁体温度系数开路测量装置及测量方法

技术领域

本发明涉及永磁材料温度系数测量技术领域，尤其涉及一种永磁体温度系数开路测量装置及测量方法。

背景技术

在永磁材料领域，一些有特殊应用的永磁体，如稀土永磁作为飞船、飞行器等关键部件的材料，广泛应用于航空航天、国防领域,其磁性能直接影响相关领域技术水平。由于准确性、安全性和可靠性的原因，以上领域要求永磁材料的磁性能不随温度的变化而波动，飞船、飞行器等必须使用超低温度系数的永磁材料。因此，对永磁材料温度系数的精准测量变得尤为重要。

目前，现有技术中测量永磁材料温度系数的方法有闭磁路扫描法，其测量分辨率为10^-4/℃，随着超低温度系数永磁材料的研究和应用向10^-5/℃数量级迈进，现有测量手段不能满足测量要求，而且有关超低温度系数测量方法方面的研究也没有公开文献。国内，超低温度系数永磁材料的测量方法严重落后于材料的进步。随着永磁材料温度系数的进一步降低，测量方法和测量设备缺乏，而国外对该测量技术采取绝对保密和禁运的政策，限制了超低温度系数永磁材料研究的深入进行，稀土永磁材料在这些领域的应用水平无法获得持续提升。

目前永磁体温度系数开路测量方法采用直接测量磁性能的方法，由于受到测量原理和测量仪器的限制，对于超低温度系数的永磁材料，其温度系数的测量分辨率很难达到要求。

发明内容

本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的不足，提供一种永磁体温度系数开路测量装置及测量方法，大大提高永磁体温度系数测量精度和分辨率。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种永磁体温度系数开路测量装置，包括天平支架、台架、均匀梯度场发生装置、恒流电源、高温炉、温控单元、分析天平、计算机、样品悬挂线、样品套和被测样品；

所述天平支架为一箱体，其内底部放置一个台架，所述台架上放置均匀梯度场发生装置，所述均匀梯度场发生装置与恒流电源连接，所述高温炉放置在均匀梯度场发生装置上或穿过均匀梯度场发生装置放置在台架上，所述高温炉与天平支架外的温控单元连接；

所述天平支架的顶部放置一个分析天平，所述分析天平通过导线与计算机连接，所述计算机还与温控单元连接，所述分析天平下端固定一条样品悬挂线，所述样品悬挂线穿过天平支架的顶面延伸至高温炉内部，所述样品悬挂线末端连接一个样品套，所述样品套内放置被测样品。

本发明的有益效果是：本发明利用均匀梯度发生装置产生高稳定性的均匀梯度场，而且梯度场为垂直方向，保证样品只受到垂直方向的力，温控单元对高温炉加热，进而利用分析天平测量被测样品在不同温度下的受力情况，进而根据计算公式计算出温度系数，本发明将磁信号转换为力信号的方式，实现高灵敏度的温度系数测量，并且恒流电源的稳定性高，从而决定了梯度场的高稳定性，本发明有效解决了目前超低温度系数永磁材料温度系数测量精度和分辨率低的问题，为航空航天领域的关键材料的测量提供方法和手段，促进稀土永磁材料在这些领域应用水平的提升。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，所述均匀梯度场发生装置采用螺线管型发生装置或电磁铁型发生装置。

进一步，所述螺线管型发生装置包括包括外筒、下端板、上端板、支撑管、第一线圈、第一水冷层、上垫圈和下垫圈；所述外筒、下端板和上端板固定在一起构成一个上下带盖的筒状结构，所述上端板和下端板中心部分各留有一个通孔，所述支撑管固定在外筒中心，所述支撑管外壁由下至上包括若干个台阶，所述第一线圈缠绕在支撑管上，所述第一线圈的外壁构成一个平滑的圆筒状；所述第一水冷层设置在第一线圈与外筒之间；所述第一线圈顶部与上端板之间设置有上垫圈，所述第一线圈底部与下端板之间设有下垫圈。

进一步，所述电磁铁型发生装置包括包括底板、外套筒、上极头、下极头、第二线圈、第二水冷层和垫圈；所述底板为圆形底板，所述外套筒固定在底板板上，上极头为中心留有通孔的盖状结构，固定在外套筒上，所述上极头内壁为具有一定弧度的凸起；所述下极头为顶端具有一定弧度凸起的圆柱体，下极头固定在底板上，所述第二线圈套在下极头上；所述第二水冷层层叠在下极头和第二线圈组成的层面上；所述垫圈放置在第二水冷层上，顶面与上极头的下端面接触。

进一步，上述技术方案还包括水冷装置，所述水冷装置与均匀梯度场发生装置中的水冷层连接。

进一步，所述高温炉包括炉体和密封法兰的炉盖，所述炉体包括由外至内的保护罩层、保温层、加热层，所述加热层由双股高温绝缘加热带缠绕坩埚构成，所述炉体内部设置测温热电阻和通气管，所述测温热电阻和通气管均穿过炉盖的中心孔延伸至炉体外，并且在通气管的外部端口设置一个控制阀；所述炉体的保护罩层外部设有一对提手。

采用上述进一步方案的有益效果：高温炉的加热层由双股高温绝缘加热带缠绕坩埚构成，双螺旋线可有效消除电流引起的磁场；保温层使炉内温度能得到保持；炉内设置测温热电阻可实时获取炉内实际温度，并传送给温控单元，及时获取所需的被测样品的温度情况；炉内设置通气管，通过通气管向炉内通入氮气，以免因加热时间太久被测样品被氧化；保护罩层外部设置提手，方便搬运。

进一步，所述保护罩层采用聚四氟乙烯材料，所述加热层的坩埚采用石英材料。

采用上述进一步方案的有益效果：采用非金属，避免金属对磁场的影响。

本发明解决上述技术问题的技术方案如下：一种永磁体温度系数开路测量的方法，包括如下步骤：

步骤1：将被测样品放入测量装置的样品套中，并通过样品悬挂线悬挂到分析天平底部；

步骤2：恒流电源向均匀梯度场发生装置发出励磁电流信号，均匀梯度场发生装置产生梯度值均匀的梯度场，被测样品处于梯度场中；

步骤3：计算机通过控制温控单元为高温炉加热，并实时获取高温炉内的实际温度；

步骤4：加热一段时间，当温控单元获取的实时温度达到第一预定温度T1时，计算机获取此时分析天平的读数F(T1)；

步骤5：计算机通过温控单元调整高温炉内内的温度到一个新的测量温度T2，并记录该测量温度下分析天平的读数F(T2)；

步骤6：计算机根据如下公式计算出永磁体的温度系数α(B_r)，

$\mathrm{\α}\left(B_r\right)=\frac{F\left(T_2\right)-F\left(T_1\right)}{F\left(T_1\right)\×(T_2-T_1)}$

其中，α(B_r)为温度系数，单位为%/℃，T₁为基础温度，单位为℃，T₂为温度变化的上限温度，单位为℃，F(T₁)为温度T₁时样品的受力，单位为g，F(T₂)为温度T₂时样品的受力，单位为g。

在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

进一步，步骤3中计算机通过控制温控单元为高温炉加热，并实时获取高温炉内的实际温度的具体实现为：温控单元对高温炉的加热层的双股高温绝缘加热带加热，但要达到预设测量温度要经过一个过程，所以通过测温热电阻测量炉内的实时温度，并传送给温控单元。

进一步，在整个测试过程中通过通气管不断向高温炉内通入氮气。

附图说明

图1为本发明实施例1中所述一种永磁体温度系数开路测量装置的剖视图；

图2为本发明实施例2中所述一种永磁体温度系数开路测量装置的剖视图；

图3为本发明所述螺线管型发生装置剖视图；

图4为本发明所述电磁铁型发生装置剖视图；

图5为本发明所述高温炉的剖视图；

图6为本发明所述一种永磁体温度系数开路测量方法流程图。

附图中，各标号所代表的部件列表如下：

1、天平支架，2、台架，3、均匀梯度场发生装置，4、恒流电源，5、高温炉，6、温控单元，7、分析天平，8、计算机，9、样品悬挂线，10、样品套，11、被测样品,12，水冷装置，5-1、炉体，5-2、炉盖，5-3、测温热电阻，5-4、通气管，5-5、提手，5-1-1、保护罩层，5-1-2、保温层，5-1-3、加热层，301、外筒，302、下端板，303、上端板，304、支撑管，305、第一线圈，306、第一水冷层，307、上垫圈，308、下垫圈，311、底板，312、外套筒，313、上极头，314、下极头，315、第二线圈，316、第二水冷层，317、垫圈，318、六角螺钉。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的原理和特征进行描述，所举实例只用于解释本发明，并非用于限定本发明的范围。

本发明针对航空航天、国防领域急需的关键磁性材料的测量方法和测量仪器，实现10^-5/℃数量级的超低温度系数永磁材料温度系数的测量。

本发明提出将磁信号转变为力信号的方式实现高灵敏度的温度系数测量。具有磁矩的原子在不均匀场中的受力公式为：

$F=F_z=m_z\frac{\mathrm{dBz}}{\mathrm{dz}}---\left(1\right)$

其中，

为梯度值；F:被测样品在磁场中的受力(g)；F_z:被测样品在垂直方向的受力(g)；m_z为磁矩。

按照公式（1），将固定形状的永磁体样品放入一个梯度磁场中时，永磁体将受到一个与梯度场方向一致的力，当梯度场为一个常数时，作用力的大小与被测样品的磁矩成正比。由于永磁体存在温度系数，其磁矩大小会随着温度的变化而变化，那么，通过测量不同温度下被测样品的受力大小即可获得被测样品的温度系数，具体数学模型为：

$\mathrm{\α}\left(B_r\right)=\frac{F\left(T_2\right)-F\left(T_1\right)}{F\left(T_1\right)\×(T_2-T_1)}---\left(2\right)$

其中，α(B_r)：温度系数，单位为%/℃。

T₁：基础温度，单位为℃。

T₂：温度变化的上限温度，单位为℃。

F(T₁)：温度T₁时样品的受力，单位为g。

F(T₂)：温度T₂时样品的受力，单位为g。

由于力的测量精度取决于天平的测量精度，因此选用高精度的分析天平即可提高测量准确度。因此，本发明提出采用将磁信号转换为力信号的方式，实现高灵敏度的温度系数测量。

图1为梯度场发生装置采用螺线管型发生装置时的温度系数开路测量装置的剖视图，图2为梯度场发生装置采用电磁铁型发生装置时的温度系数开路测量装置的剖视图，如图1、2所示，一种永磁体温度系数开路测量装置，包括天平支架1、台架2、梯度场发生装置3、恒流电源4、高温炉5、温控单元6、分析天平7、计算机8、样品悬挂线9、样品套10和被测样品11；所述天平支架1为一箱体，其内底部放置一个台架2，所述台架上放置均匀梯度场发生装置3，所述均匀梯度场发生装置3与恒流电源4连接，所述高温炉5放置在均匀梯度场发生装置3上或穿过均匀梯度场发生装置放置在台架2上，所述高温炉5与天平支架1外的温控单元6连接；

所述天平支架1的顶部放置一个分析天平7，所述分析天平7通过导线与计算机8连接，所述计算机8还与温控单元6连接，所述分析天平7下端固定一条样品悬挂线9，所述样品悬挂线9穿过天平支架1的顶面延伸至高温炉5内部，所述样品悬挂线9末端连接一个样品套10，所述样品套内放置被测样品11。

其中，所述均匀梯度场发生装置3采用螺线管型发生装置或电磁铁型发生装置。

如图3所示，所述螺线管型发生装置包括包括外筒301、下端板302、上端板303、支撑管304、第一线圈305、第一水冷层306、上垫圈307和下垫圈308；所述外筒301、下端板302和上端板303固定在一起构成一个上下带盖的筒状结构，所述上端板303和下端板302中心部分各留有一个通孔，所述支撑管304固定在外筒301中心，所述支撑管304外壁由下至上包括若干个台阶，所述第一线圈305缠绕在支撑管304上，所述第一线圈305的外壁构成一个平滑的圆筒状；所述第一水冷层306设置在第一线圈305与外筒301之间；所述第一线圈305顶部与上端板303之间设置有上垫圈307，所述第一线圈305底部与下端板302之间设有下垫圈308。

本发明中，励磁线圈由四个不同直径和长度的螺线管组合而成。对于每个单独的螺线管线圈，其高度中心点处磁场强度最强，靠近开口处，沿中心轴的磁场强度逐渐减小，在离开线圈开口后很快就减弱。四个不同的螺线管的磁场在空间进行叠加，形成梯度场。本发明中的，通过对各个螺线管长度和直径的严格仿真计算和优化，在工作区域得到了均匀性最好的梯度场，磁场的大小由螺线管的尺寸和线圈绕组决定。

如图4所示，所述电磁铁型发生装置包括包括底板311、外套筒312、上极头313、下极头314、第二线圈315、第二水冷层316和垫圈317；所述底板311为圆形底板，所述外套筒312固定在底板311上，上极头313为中心留有通孔的盖状结构，固定在外套筒312上，所述上极头313内壁为具有一定弧度的凸起；所述下极头314为顶端具有一定弧度凸起的圆柱体，下极头314固定在底板311上，所述第二线圈315套在下极头上；所述第二水冷层316层叠在下极头314和第二线圈315组成的层面上；所述垫圈317放置在第二水冷层316上，顶面与上极头313的下端面接触。所述底板311与外套筒312，底板311与下极头314，上极头313与外套筒312之间通过六角螺钉318固定。所述水冷层用于给线圈降温，防止其在工作过程中温度过高导致磁场不稳定。其中，上述技术方案还包括水冷装置12，所述水冷装置12与均匀梯度场发生装置3中的水冷层连接，用于给线圈降温。

当磁场从铁磁性材料进入空气时，在靠近分界面的空气一侧，磁场方向总是与分界面垂直。本发明中，通过设计上下极头的形状，使得磁力线从下极头到上极头呈现发散状态，从而在极头内部的有限空间内产生近似的梯度磁场，并通过对极头边缘进行合理的垫补，提高磁场梯度的均匀性。

所述螺线管型梯度场发生装置和电磁铁型梯度场发生装置的磁场强度分布为水平方向沿中心轴线对称，而且磁场很小，确保样品在水平方向受力为零。垂直方向的磁场强度沿中心轴线呈梯度分布，被测样品只受到垂直方向的力。

本梯度场的设计的主要优点是减少了非工作区域的励磁消耗，使得工作区域的磁场以及磁场梯度得到极大的提高。

下面对该装置中关键部件进行如下介绍。

1）均匀梯度场发生装置3。

用于产生梯度值为一个常数的梯度场，要求梯度值为一个常数，除了垂直方向为均匀梯度，以保证被测样品11只受到垂直方向的力之外，水平方向的受力为零，这样才能保证被测样品11处于稳定状态，而且测得的力的变化只反映温度变化引起的磁性能变化。

2）恒流电源4。

恒流电源4为均匀梯度场发生装置3供电，均匀梯度场发生装置3产生磁场，因此恒流电源5的稳定性决定了产生的梯度场的稳定性。如果要求被测样品11的温度每变化一度，温度系数的分辨率达到10万分之一，则梯度场的稳定性就一定要小于10万分之一，甚至更小。恒流电源的长期稳定性主要取决于温度漂移，测量装置所使用的恒流电源温度漂移小于10ppm/℃，在此技术指标下，当环境温度变化在±1℃范围时，恒流电源的长期稳定度小于20ppm/2h，则可保证被测样品11的温度每变化10度，温度系数的分辨率小于10万分之一。

3）高温炉5。

如图5所示，所述高温炉5包括炉体5-1和炉盖5-2，所述炉体5-1包括由外至内的保护罩层5-1-1、保温层5-1-2、加热层5-1-3，所述加热层5-1-3由双股高温绝缘加热带缠绕坩埚构成，所述炉体5-1内部设置测温热电阻5-3和通气管5-4，所述测温热电阻5-3和通气管5-4均穿过炉盖5-2的中心孔延伸至炉体5-1外，并且在通气管5-4的外部端口设置一个控制阀。

其中，所述炉体5-1的保护罩层5-1-1外部设有一对提手5-5，所述炉盖5-2采用密封法兰。

其中，所述保护罩层5-1-1采用聚四氟乙烯材料，所述加热层5-1-3的坩埚采用石英材料。

高温炉5工作时要求不能产生杂散场，以避免对被测样品11产生影响。因此加热层5-1-3采用进口双股高温绝缘加热带缠绕石英坩埚，进而进行加热，双螺线可有效消除电流引起的磁场，且保护罩层5-1-1采用聚四氟乙烯，加热层5-1-3的坩埚采用石英管，有效避免了金属对磁场的影响。

4）分析天平7。

其用于测量被测样品11在梯度磁场中的受力。在公式(1)中，当梯度值为一个常数时，被测样品磁矩的变化转换为样品11在梯度场中所受力F的变化。因此在测量装置中，只要选择合适精度的分析天平7，例如满量程80g，分辨率0.01mg，当所受力大小为10g时，就已经达到了百万分之一的分辨率。因此具有合理量程的高精度分析天平的选择是保证低温度系数材料测量高分辨力的关键之一。

下面介绍本发明所述永磁体温度系数开路测量的实现过程。

如图6所示，一种永磁体温度系数测量的方法，包括如下步骤：

步骤1：将被测样品放入测量装置的样品套中，并通过样品悬挂线悬挂到分析天平底部；

步骤2：恒流电源向均匀梯度场发生装置发出励磁电流信号，均匀梯度场发生装置产生梯度值均匀的梯度场，被测样品处于梯度场中；

步骤3：计算机通过控制温控单元为高温炉加热，并实时获取高温炉内的实际温度；

步骤4：加热一段时间，当温控单元获取的实时温度达到第一预定温度T1时，计算机获取此时分析天平的读数F(T1)；

步骤5：计算机通过温控单元调整高温炉内内的温度到一个新的测量温度T2，并记录该测量温度下分析天平的读数F(T2)；

步骤6：计算机根据如下公式计算出永磁体的温度系数α(B_r)，

$\mathrm{\α}\left(B_r\right)=\frac{F\left(T_2\right)-F\left(T_1\right)}{F\left(T_1\right)\×(T_2-T_1)}$

其中，α(B_r)为温度系数，单位为%/℃，T₁为基础温度，单位为℃，T₂为温度变化的上限温度，单位为℃，F(T₁)为温度T₁时样品的受力，单位为g，F(T₂)为温度T₂时样品的受力，单位为g。

其中，步骤3中计算机通过控制温控单元6为高温炉5加热，并实时获取高温炉5内的实际温度的具体实现为：温控单元6对高温炉5的加热层5-1-3的双股高温绝缘加热带加热，但要达到预设测量温度要经过一个过程，所以通过测温热电阻5-3测量炉内的实时温度，并传送给温控单元6。

所述计算机8通过RS232串口实现对分析天平7和温控单元6的控制、数据采集以及计算功能。

其中，在整个测试过程中通过通气管5-4不断向高温炉5内通入氮气。

本发明提出将磁信号转换为力信号的方式，实现高灵敏度的温度系数测量，并且本发明的实现需要高稳定性的均匀梯度场，而且梯度方向为垂直方向，保证样品只受到垂直方向的力，水平各方向的磁场大小相等，方向相反，因此受力抵消为零；恒流电源的稳定性高，从而决定了梯度场的高稳定性，温控单元的设计要求使用无磁材料，加热丝不能产生磁场。

依据梯度场发生装置使用螺线管型还是电磁铁型，决定所述台阶中心部位是否设置凸起，电磁铁型对应的台架中心部位无凸起，螺线管型对应的台架中心部位有凸起，该凸起用于放置高温炉，使被测样品处于梯度场中。

以上所述仅为本发明的较佳实施例，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种永磁体温度系数开路测量装置，其特征在于，包括天平支架（1）、台架（2）、均匀梯度场发生装置（3）、恒流电源（4）、高温炉（5）、温控单元（6）、分析天平（7）、计算机（8）、样品悬挂线（9）、样品套（10）和被测样品（11）；

所述天平支架（1）为一箱体，其内底部放置一个台架（2），所述台架上放置均匀梯度场发生装置（3），所述均匀梯度场发生装置（3）与恒流电源（4）连接，所述高温炉（5）放置在均匀梯度场发生装置（3）上或穿过均匀梯度场发生装置放置在台架（2）上，所述高温炉（5）与天平支架（1）外的温控单元（6）连接；

所述天平支架（1）的顶部放置一个分析天平（7），所述分析天平（7）通过导线与计算机（8）连接，所述计算机（8）还与温控单元（6）连接，所述分析天平（7）下端固定一条样品悬挂线（9），所述样品悬挂线（9）穿过天平支架（1）的顶面延伸至高温炉（5）内部，所述样品悬挂线（9）末端连接一个样品套（10），所述样品套内放置被测样品（11）。

2.根据权利要求1所述一种永磁体温度系数开路测量装置，其特征在于，所述均匀梯度场发生装置（3）采用螺线管型发生装置或电磁铁型发生装置。

3.根据权利要求2所述一种永磁体温度系数开路测量装置，其特征在于，所述螺线管型发生装置包括包括外筒（301）、下端板（302）、上端板（303）、支撑管（304）、第一线圈（305）、第一水冷层（306）、上垫圈（307）和下垫圈（308）；所述外筒（301）、下端板（302）和上端板（303）固定在一起构成一个上下带盖的筒状结构，所述上端板（303）和下端板（302）中心部分各留有一个通孔，所述支撑管（304）固定在外筒（301）中心，所述支撑管（304）外壁由下至上包括若干个台阶，所述第一线圈（305）缠绕在支撑管（304）上，所述第一线圈（305）的外壁构成一个平滑的圆筒状；所述第一水冷层（306）设置在第一线圈（305）与外筒（301）之间；所述第一线圈（305）顶部与上端板（303）之间设置有上垫圈（307），所述第一线圈（305）底部与下端板（302）之间设有下垫圈（308）。

4.根据权利要求2所述一种永磁体温度系数开路测量装置，其特征在于，所述电磁铁型发生装置包括包括底板（311）、外套筒（312）、上极头（313）、下极头（314）、第二线圈（315）、第二水冷层（316）和垫圈（317）；所述底板（311）为圆形底板，所述外套筒（312）固定在底板（311）上，上极头（313）为中心留有通孔的盖状结构，固定在外套筒（312）上，所述上极头（313）内壁为具有一定弧度的凸起；所述下极头（314）为顶端具有一定弧度凸起的圆柱体，下极头（314）固定在底板（311）上，所述第二线圈（315）套在下极头上；所述第二水冷层（316）层叠在下极头（314）和第二线圈（315）组成的层面上；所述垫圈（317）放置在第二水冷层（316）上，其顶面与上极头（313）的下端面接触。

5.根据权利要求3或4所述一种永磁体温度系数开路测量装置，其特征在于，还包括水冷装置（12），所述水冷装置（12）与均匀梯度场发生装置（3）中的水冷层连接。

6.根据权利要求1所述一种永磁体温度系数开路测量装置，其特征在于，所述高温炉（5）包括炉体（5-1）和密闭法兰的炉盖（5-2），所述炉体（5-1）包括由外至内的保护罩层（5-1-1）、保温层（5-1-2）、加热层（5-1-3），所述加热层（5-1-3）由双股高温绝缘加热带缠绕坩埚构成，所述炉体（5-1）内部设置测温热电阻（5-3）和通气管（5-4），所述测温热电阻（5-3）和通气管（5-4）均穿过炉盖（5-2）的中心孔延伸至炉体（5-1）外，并且在通气管（5-4）的外部端口设置一个控制阀；所述炉体（5-1）的保护罩层（5-1-1）外部设有一对提手。

7.根据权利要求6所述一种永磁体温度系数开路测量装置，其特征在于，所述保护罩层（5-1-1）采用聚四氟乙烯材料，所述加热层（5-1-3）的坩埚采用石英材料。

8.一种利用权利要求1-7中任一项所述永磁体温度系数开路测量装置实现永磁体温度系数测量的方法，其特征在于，包括如下步骤：

步骤1：将被测样品（11）放入测量装置的样品套（10）中，并通过样品悬挂线（9）悬挂到分析天平（7）底部；

步骤2：恒流电源（4）向均匀梯度场发生装置（3）发出励磁电流信号，均匀梯度场发生装置（3）产生梯度值均匀的梯度场，被测样品（11）处于均匀梯度场中；

步骤3：计算机（8）通过控制温控单元（6）为高温炉（5）加热，并实时获取高温炉（5）内的实际温度；

步骤4：加热一段时间，当温控单元（6）获取的实时温度达到第一预定温度T1时，计算机（8）获取此时分析天平（7）的读数F(T1)；

步骤5：计算机（8）通过温控单元（6）调整高温炉内（5）内的温度到一个新的测量温度T2，并记录该测量温度下分析天平（7）的读数F(T2)；

步骤6：计算机（8）根据如下公式计算出永磁体的温度系数α(B_r)，

$\mathrm{\α}\left(B_r\right)=\frac{F\left(T_2\right)-F\left(T_1\right)}{F\left(T_1\right)\×(T_2-T_1)}$

其中，α(B_r)为温度系数，单位为%/℃，T₁为基础温度，单位为℃，T₂为温度变化的上限温度，单位为℃，F(T₁)为温度T₁时样品的受力，单位为g，F(T₂)为温度T₂时样品的受力，单位为g。

9.根据权利要求8所述一种永磁体温度系数开路测量方法，其特征在于，步骤3中计算机（8）通过控制温控单元（6）为高温炉（5）加热，并实时获取高温炉（5）内的实际温度的具体实现为：温控单元（6）对高温炉（5）的加热层（5-1-1）的双股高温绝缘加热带加热，但要达到预设测量温度要经过一个过程，所以通过测温热电阻（5-3）测量炉内的实时温度，并传送给温控单元（6）。

10.根据权利要求8所述一种永磁体温度系数开路测量方法，其特征在于，在整个测试过程中通过通气管（5-4）不断向高温炉（5）内通入氮气。

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