CN113552516B - 一种用于研究相变过程的试验装置 - Google Patents
一种用于研究相变过程的试验装置 Download PDFInfo
- Publication number
- CN113552516B CN113552516B CN202110739916.9A CN202110739916A CN113552516B CN 113552516 B CN113552516 B CN 113552516B CN 202110739916 A CN202110739916 A CN 202110739916A CN 113552516 B CN113552516 B CN 113552516B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- phase change
- change process
- helmholtz coil
- heater
- container
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000012360 testing method Methods 0.000 title claims abstract description 55
- 230000008859 change Effects 0.000 title claims abstract description 44
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 44
- 230000008569 process Effects 0.000 title claims abstract description 44
- 239000012782 phase change material Substances 0.000 claims abstract description 24
- 238000001816 cooling Methods 0.000 claims description 12
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 12
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 claims description 11
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims description 10
- 229920000742 Cotton Polymers 0.000 claims description 2
- 239000012071 phase Substances 0.000 description 35
- 238000011160 research Methods 0.000 description 4
- 230000009471 action Effects 0.000 description 3
- 239000007791 liquid phase Substances 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 239000007790 solid phase Substances 0.000 description 2
- 238000006467 substitution reaction Methods 0.000 description 2
- 230000009286 beneficial effect Effects 0.000 description 1
- 238000004891 communication Methods 0.000 description 1
- SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N ferrosoferric oxide Chemical compound O=[Fe]O[Fe]O[Fe]=O SZVJSHCCFOBDDC-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010309 melting process Methods 0.000 description 1
- 239000000203 mixture Substances 0.000 description 1
- 239000012188 paraffin wax Substances 0.000 description 1
- 238000004088 simulation Methods 0.000 description 1
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 1
- 238000012795 verification Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
- G01R33/00—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables
- G01R33/20—Arrangements or instruments for measuring magnetic variables involving magnetic resonance
- G01R33/28—Details of apparatus provided for in groups G01R33/44 - G01R33/64
- G01R33/32—Excitation or detection systems, e.g. using radio frequency signals
- G01R33/34—Constructional details, e.g. resonators, specially adapted to MR
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- Condensed Matter Physics & Semiconductors (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Investigating Or Analyzing Materials Using Thermal Means (AREA)
Abstract
本发明涉及试验装置技术领域，公开了一种用于研究相变过程的试验装置，包括亥姆霍兹线圈、底座、试验台、加热器和用于放置相变材料的容器，所述试验台和所述亥姆霍兹线圈均设置于所述底座上，所述容器设置于所述试验台上，所述容器设置于所述亥姆霍兹线圈的两个线圈之间且位于两个所述线圈的中心线上，所述加热器设置于所述容器上。本发明通过提供一种用于研究相变过程的试验装置，能够为研究磁场影响下的相变材料的相变过程的试验提供试验装置，便于研究人员进行试验。
Description
技术领域
本发明涉及试验装置技术领域，特别是涉及一种用于研究相变过程的试验装置。
背景技术
目前，有文献通过仿真研究表明，相变材料在相变过程受到磁场影响，会加速或者减缓熔化过程。然而，目前还没有进行试验验证。因此目前迫切需要搭建磁场作用下的相变过程的试验装置。
发明内容
本发明的目的是：提供一种用于研究相变过程的试验装置，能够便于研究磁场影响下的相变材料的相变过程。
为了实现上述目的，本发明提供了一种用于研究相变过程的试验装置，包括亥姆霍兹线圈、底座、试验台、加热器和用于放置相变材料的容器，所述试验台和所述亥姆霍兹线圈均设置于所述底座上，所述容器设置于所述试验台上，所述容器设置于所述亥姆霍兹线圈的两个线圈之间且位于两个所述线圈的中心线上，所述加热器设置于所述容器上。
可选的，所述容器为六面体状的箱体，所述箱体至少有一对相对的侧面与所述亥姆霍兹线圈的磁场方向平行，所述加热器设置于所述箱体的外壁上。
可选的，所述加热器为加热片，其设置于所述箱体与所述亥姆霍兹线圈的磁场方向垂直的一个侧面上。
可选的，用于研究相变过程的试验装置，还包括水冷板，所述水冷板设置于所述箱体的外壁上。
可选的，所述水冷板设置于所述箱体上与所述加热器所在侧面相对的侧面上。
可选的，用于研究相变过程的试验装置，还包括温度采集器，所述温度采集器用于采集所述加热片的温度信息。
可选的，用于研究相变过程的试验装置，还包括第一电源，所述第一电源分别与所述温度采集器和所述加热器电连接。
可选的用于研究相变过程的试验装置，，还包括光学相机，所述光学相机设置于所述底座的一侧，所述光学相机用于采集所述相变材料在相变过程中的图像信息。
可选的，用于研究相变过程的试验装置，还包括红外热成像仪，所述红外热成像仪设置于所述底座的一侧，所述红外热成像仪用于采集所述相变材料在相变过程中的温度信息。
可选的，用于研究相变过程的试验装置，还包括第二电源，所述底座上还设有与所述亥姆霍兹线圈电连接的正极接线柱和负极接线柱，所述第二电源分别与所述正极接线柱和所述负极接线柱电连接。
本发明提供一种用于研究相变过程的试验装置，与现有技术相比，其有益效果在于：
本发明的一种用于研究相变过程的试验装置，包括亥姆霍兹线圈、底座、试验台、加热器和用于放置相变材料的容器，试验台和亥姆霍兹线圈均设置于底座上，容器设置于试验台上，容器设置于亥姆霍兹线圈的两个线圈之间且位于两个线圈的中心线上，加热器设置于容器上。本发明通过设置亥姆霍兹线圈和加热器，能够为研究磁场影响下的相变材料的相变过程的试验提供试验装置，便于研究人员进行试验。
附图说明
图1是本发明实施例的结构示意图。
图2是本发明实施例的部分结构示意图。
图3是图2的另一个角度的示意图。
图中，1、亥姆霍兹线圈；2、底座；3、试验台；4、加热器；5、容器；6、水冷板；7、温度采集器；8、第一电源；9、光学相机；10、红外热成像仪；11、第二电源；12、正极接线柱；13、负极接线柱；14、温度控制器；15、计算机。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
在本发明的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
此外，在本发明的描述中，除非另有说明，“多个”的含义是两个或两个以上。
对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
请参照图1，本发明实施例优选实施例的一种用于研究相变过程的试验装置，包括亥姆霍兹线圈1、底座2、试验台3、加热器4和用于放置相变材料的容器5，试验台3和亥姆霍兹线圈1均设置于底座2上，容器5设置于试验台3上，容器5设置于亥姆霍兹线圈1的两个线圈之间且位于两个线圈的中心线上，加热器4设置于容器5上。亥姆霍兹线圈1的两个线圈之间能够产生均匀磁场，容器5内放置相变材料并位于两个线圈之间，能够确保相变材料受到磁场作用，而且亥姆霍兹线圈1的设置，也便于观察磁场作用中的相变材料。本实施例中，相变材料为石蜡和四氧化三铁的混合物。加热器4工作，容器5内的相变材料会受热并发生相变。通过设置亥姆霍兹线圈1和加热器4，能够为研究磁场影响下的相变材料的相变过程的试验提供试验装置，便于研究人员进行试验。
请参照图2和图3，容器5为六面体状的箱体，箱体至少有一对相对的侧面与亥姆霍兹线圈1的磁场方向平行，加热器4设置于箱体的外壁上。加热器4为加热片，其设置于箱体与亥姆霍兹线圈1的磁场方向垂直的一个侧面上。这样设置，箱体内的相变材料会从加热片一侧受热，能够更清晰的体现出相变过程。在箱体的其他侧面设置透明的保温棉，确保这些侧面为绝热状态。本实施例的用于研究相变过程的试验装置，还包括水冷板6，水冷板6设置于箱体的外壁上。水冷板6能够保持较低的温度，因此本实施例的用于研究相变过程的试验装置，不仅能够研究从固相到液相的相变过程，还能够研究从液相到固相的相变过程。本实施例中，水冷板6设置于箱体上与加热器4所在侧面相对的侧面上。
本实施例的用于研究相变过程的试验装置，还包括温度采集器7，温度采集器7用于采集加热片的温度信息。还包括第一电源8，第一电源8分别与温度采集器7和加热器4电连接。还包括温度控制器14，温度控制器14分别与第一电源8和加热片电连接，能够控制加热片的温度。通过这样设置，获知并控制加热片为相变材料提供的温度和热量信息。
本实施例的用于研究相变过程的试验装置，还包括第二电源11，底座2上还设有与亥姆霍兹线圈1电连接的正极接线柱12和负极接线柱13，第二电源11分别与正极接线柱12和负极接线柱13电连接。第二电源11能够为亥姆霍兹线圈1供电，以确保亥姆霍兹线圈1能够提供均匀磁场。
本实施例的用于研究相变过程的试验装置，还包括光学相机9，光学相机9设置于底座2的一侧，光学相机9用于采集相变材料在相变过程中的图像信息。还包括红外热成像仪10，红外热成像仪10设置于底座2的一侧，红外热成像仪10用于采集相变材料在相变过程中的温度信息。请参照图1，本实施例中，由于将加热器4设置于箱体的左侧面，将水冷板6设置于箱体的右侧面，这样设置光学相机9和红外热成像仪10能够较为清晰的拍摄照片以获得图像信息。当然，红外热成像仪10和光学相机9均可设置于计算机15电连接，以收集数据。而加热片、水冷板6、亥姆霍兹线圈1均可拆卸，这样可研究不同热源位置的相变过程、不同磁场方向的相变过程。
综上，本发明实施例提供一种用于研究相变过程的试验装置，其能够为研究磁场影响下的相变材料的相变过程的试验提供试验装置，便于研究人员进行试验。
以上所述仅是本发明的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和替换，这些改进和替换也应视为本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种用于研究相变过程的试验装置，其特征在于，包括亥姆霍兹线圈、底座、试验台、加热器、用于放置相变材料的容器、水冷板、光学相机和红外热成像仪，所述试验台和所述亥姆霍兹线圈均设置于所述底座上，所述容器设置于所述试验台上，所述容器设置于所述亥姆霍兹线圈的两个线圈之间且位于两个所述线圈的中心线上；
所述容器为六面体状的箱体，所述箱体至少有一对相对的侧面与所述亥姆霍兹线圈的磁场方向平行，所述加热器设置于所述箱体的外壁上；
所述加热器为加热片，其设置于所述箱体与所述亥姆霍兹线圈的磁场方向垂直的一个侧面上；
所述水冷板设置于所述箱体的外壁上且位于所述箱体上与所述加热器所在侧面相对的侧面上；所述箱体的其他侧面上还设置有透明的保温棉;
所述光学相机设置于所述底座的一侧，所述光学相机用于采集所述相变材料在相变过程中的图像信息;
所述红外热成像仪设置于所述底座的一侧，所述红外热成像仪用于采集所述相变材料在相变过程中的温度信息。
2.根据权利要求1所述的用于研究相变过程的试验装置，其特征在于，还包括温度采集器，所述温度采集器用于采集所述加热片的温度信息。
3.根据权利要求2所述的用于研究相变过程的试验装置，其特征在于，还包括第一电源，所述第一电源分别与所述温度采集器和所述加热器电连接。
4.根据权利要求1所述的用于研究相变过程的试验装置，其特征在于，还包括第二电源，所述底座上还设有与所述亥姆霍兹线圈电连接的正极接线柱和负极接线柱，所述第二电源分别与所述正极接线柱和所述负极接线柱电连接。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110739916.9A CN113552516B (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 一种用于研究相变过程的试验装置 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN202110739916.9A CN113552516B (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 一种用于研究相变过程的试验装置 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN113552516A CN113552516A (zh) | 2021-10-26 |
| CN113552516B true CN113552516B (zh) | 2024-04-26 |
Family
ID=78131173
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN202110739916.9A Active CN113552516B (zh) | 2021-06-30 | 2021-06-30 | 一种用于研究相变过程的试验装置 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN113552516B (zh) |
Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4105971A (en) * | 1975-09-11 | 1978-08-08 | Harri Nevalainen | Permeability responsive oscillator for detecting phase transformations at various cooling rates |
| US5758968A (en) * | 1996-07-15 | 1998-06-02 | Digimelt Inc. | Optically based method and apparatus for detecting a phase transition temperature of a material of interest |
| RU2134417C1 (ru) * | 1998-06-15 | 1999-08-10 | Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет) | Способ измерения магнитной восприимчивости оксидных композиций и солей в жидкой и твердой фазах |
| JP2005214885A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Japan Science & Technology Agency | 物質の相変態中の相変態量の測定方法及びその装置 |
| CN103018685A (zh) * | 2012-12-09 | 2013-04-03 | 河北科技大学 | 一种恒温下钢中诱发马氏体相变磁场强度的测量方法 |
| CN103713006A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-09 | 康达新能源设备股份有限公司 | 一种固态材料的固-固相变速率测量装置及方法 |
| WO2015151761A1 (ja) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | 株式会社日立製作所 | 相変態の取得装置、取得方法、製造装置 |
| CN106324024A (zh) * | 2016-08-11 | 2017-01-11 | 西北工业大学 | 一种用于相变材料传热的实验装置及测试方法 |
| CN107727688A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-02-23 | 成都市鑫裕华科技有限公司 | 一种块状相变蓄热装置的性能试验装置 |
| CN109142406A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-04 | 上海大学 | 一种金属相变研究装置 |
| CN109756149A (zh) * | 2019-03-23 | 2019-05-14 | 内蒙古科技大学 | 一种超磁致伸缩致动装置 |
| CN110582185A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-17 | 南京航空航天大学 | 一种基于相变材料冷却装置 |
| CN110671957A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-10 | 浙江大学 | 一种基于交变磁场的相变储热强化装置及其运行方法 |
Family Cites Families (2)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| DE10151668B4 (de) * | 2001-10-19 | 2010-08-26 | Siemens Ag | Gradientenspulensystem für ein Magnetresonanzgerät |
| US20060086096A1 (en) * | 2004-10-22 | 2006-04-27 | Nanocoolers, Inc. | Thermoelectric cooling and/or moderation of transient thermal load using phase change material |
-
2021
- 2021-06-30 CN CN202110739916.9A patent/CN113552516B/zh active Active
Patent Citations (13)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4105971A (en) * | 1975-09-11 | 1978-08-08 | Harri Nevalainen | Permeability responsive oscillator for detecting phase transformations at various cooling rates |
| US5758968A (en) * | 1996-07-15 | 1998-06-02 | Digimelt Inc. | Optically based method and apparatus for detecting a phase transition temperature of a material of interest |
| RU2134417C1 (ru) * | 1998-06-15 | 1999-08-10 | Московский государственный институт стали и сплавов (технологический университет) | Способ измерения магнитной восприимчивости оксидных композиций и солей в жидкой и твердой фазах |
| JP2005214885A (ja) * | 2004-01-30 | 2005-08-11 | Japan Science & Technology Agency | 物質の相変態中の相変態量の測定方法及びその装置 |
| CN103018685A (zh) * | 2012-12-09 | 2013-04-03 | 河北科技大学 | 一种恒温下钢中诱发马氏体相变磁场强度的测量方法 |
| CN103713006A (zh) * | 2013-12-31 | 2014-04-09 | 康达新能源设备股份有限公司 | 一种固态材料的固-固相变速率测量装置及方法 |
| WO2015151761A1 (ja) * | 2014-04-03 | 2015-10-08 | 株式会社日立製作所 | 相変態の取得装置、取得方法、製造装置 |
| CN106324024A (zh) * | 2016-08-11 | 2017-01-11 | 西北工业大学 | 一种用于相变材料传热的实验装置及测试方法 |
| CN107727688A (zh) * | 2017-11-17 | 2018-02-23 | 成都市鑫裕华科技有限公司 | 一种块状相变蓄热装置的性能试验装置 |
| CN109142406A (zh) * | 2018-09-07 | 2019-01-04 | 上海大学 | 一种金属相变研究装置 |
| CN109756149A (zh) * | 2019-03-23 | 2019-05-14 | 内蒙古科技大学 | 一种超磁致伸缩致动装置 |
| CN110582185A (zh) * | 2019-09-18 | 2019-12-17 | 南京航空航天大学 | 一种基于相变材料冷却装置 |
| CN110671957A (zh) * | 2019-10-21 | 2020-01-10 | 浙江大学 | 一种基于交变磁场的相变储热强化装置及其运行方法 |
Non-Patent Citations (5)
| Title |
|---|
| A visual study of phase-change heat transfer in a two- dimensional porous structure with a partial heating boundary;Q. Liao, et al.;《International Journal of Heat and Mass Transfer》;20000430;第43卷(第7期);第1089–1102页 * |
| 基于膨胀石墨复合相变材料的传热性能研究;吴婷婷等;《中南大学学报》;20210131;第52卷(第1 期);第200-209页 * |
| 恒定磁场作用下Al-Pb合金快速定向凝固;赵九洲等;《金属学报》;20091130;第45卷(第11期);第1344-1348页 * |
| 极低频电磁场对两种液体体系冷冻过程的影响;展曦鸣;《中国优秀硕士学位论文全文数据库 工程科技Ⅰ辑》;20181215;第B024-147页 * |
| 磁场对低温相变蓄冷材料过冷度和结晶过程影响的实验研究;方金升;《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技Ⅱ辑》;20120415;第C028-52页 * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN113552516A (zh) | 2021-10-26 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN1329740C (zh) | 配有加热器的推杆、电子元件处理设备及温度控制方法 | |
| CA1317646C (en) | Laboratory apparatus for optional temperature controlled heating and cooling | |
| CN101487806B (zh) | 一种兼容可视化功能的差示扫描量热仪 | |
| CN201017099Y (zh) | 倒置偏光长工作距离高分辨率耐高温热台显微镜 | |
| CN100479963C (zh) | 可控铜线对接钎焊平台 | |
| CN105789004B (zh) | 一种全温区热电两场扫描电镜原位物性测量台及测量方法 | |
| CN110044950A (zh) | 冻融试验系统 | |
| CN113552516B (zh) | 一种用于研究相变过程的试验装置 | |
| CN104089977A (zh) | 纺织品吸光发热性能的测试系统及测试方法 | |
| CN201072465Y (zh) | 加热材料的显微装置 | |
| CN201331502Y (zh) | 一种兼容可视化功能的差示扫描量热仪 | |
| CN206945819U (zh) | 一种用于芯片频率响应特性的测试装置 | |
| CN105954680A (zh) | 动力电池生热功率测试的装置和方法 | |
| CN112781748B (zh) | 一种用于ptc热敏电阻表面温度的测试装置 | |
| TWI282411B (en) | Detecting device for heat pipes | |
| WO2021238043A1 (zh) | 一种测量液体混合滴加产生电信号的实验装置 | |
| CN211208630U (zh) | 一种液冷电池用电池组加热结构 | |
| CN102128855B (zh) | 高温热物理性能测量装置及其测量方法 | |
| CN108318339A (zh) | 一种形状记忆高分子热力耦合实验装置 | |
| CN201130266Y (zh) | 一种用于光学显微镜的温度控制装置 | |
| CN105728976B (zh) | 超纯铁素体不锈钢均质热影响区材料制备方法 | |
| CA3022092A1 (en) | Sample holder and lock-in thermography system | |
| CN209264608U (zh) | 一种利用稳态法测量薄膜导热性能的装置 | |
| CN217084769U (zh) | 一种稳态法测量不良导体导热系数实验装置 | |
| CN109444214A (zh) | 一种利用稳态法测量薄膜导热性能的装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |