CN206974933U - 磁热效应测量仪 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种磁热效应测量仪，包括柜体，柜体内设置有电控部件、冷阱、样品杆、传动机构和磁体；电控部件包括温控仪、可编程控制器、供配电单元；供配电单元通过导线分别连接温控仪和可编程控制器；温控仪的信号输入端口通过信号线连接有温度传感器，温控仪的信号输出端口通过信号线连接可编程控制器的信号输入端口，温控仪的控制端口通过信号线连接冷阱；冷阱中部设置有管体，磁体套装在管体上；样品杆在端部设置有样品室，样品杆的一端连接在传动机构上，另一端伸入管体；传动机构设置有可逆电机。本实用新型的工作温度范围宽，测温精度高，测量效率高，结构紧凑。

Description

磁热效应测量仪

技术领域

本实用新型涉及一种磁热效应测量技术，具体说，涉及一种磁热效应测量仪。

背景技术

室温磁制冷是一种固态制冷技术，是有望取代传统的气体压缩式制冷技术的新型制冷技术。

随着新材料新技术的发展，最近十几年，室温磁制冷技术开发受到各国普遍重视，并且取得长足进展。该项技术符合当今可持续发展的时代要求，被认为是一种有希望取代传统制冷技术的绿色制冷技术。室温磁制冷机所用的制冷介质是固体材料，衡量材料磁热性能的参数为等温磁熵变和绝热温变，通常测量方法分为直接测量法和间接测量法，间接测量法通常耗时而且测量成本较高；直接测量法快速方便，测量成本低。

专利号200520008166.4的专利文献公开了一种永磁式磁热效应直接测量仪器。但该产品存在以下不足：

1、只能测量单一磁场下的磁热效应；

2、测量温区较窄(-30～50℃)；

3、测温精度不高(只能显示小数点后一位)；

4、测量功能单一；

5、降温速度慢，测量效率低；

6、半自动控制。

该产品由于存在上述不足之处，已经不能适应当前磁制冷材料发展需要的要求。

实用新型内容

本实用新型所解决的技术问题是提供一种磁热效应测量仪，工作温度范围宽，测温精度高，测量效率高，结构紧凑。

技术方案如下：

一种磁热效应测量仪，包括柜体，柜体内设置有电控部件、冷阱、样品杆、传动机构和磁体；电控部件包括温控仪、可编程控制器、供配电单元；供配电单元通过导线分别连接温控仪和可编程控制器；温控仪的信号输入端口通过信号线连接有温度传感器，温控仪的信号输出端口通过信号线连接可编程控制器的信号输入端口，温控仪的控制端口通过信号线连接冷阱；冷阱中部设置有管体，磁体套装在管体上；样品杆在端部设置有样品室，样品杆的一端连接在传动机构上，另一端伸入管体；传动机构设置有可逆电机。

进一步：可编程控制器的信号交互端口通过信号线连接外部电脑。

进一步：磁体的磁体结构采用Halbach阵列。

进一步：柜体分为上中下三部分，电控部件放置在柜体的上部，冷阱、样品杆、传动机构和磁体放置在柜体的中部，冷却部件放置在柜体的下部。

进一步：柜体中部的前面板设置有旋式门，旋式门与柜体通过铰链相连接，旋式门和柜体之间连接有拉绳。

进一步：柜体的底部设置有万向轮。

与现有技术相比，本实用新型技术效果包括：

本实用新型的工作温度范围宽，测温精度高，测量效率高，结构紧凑；借助外连的电脑可以实现自动测量，控制界面友好。

附图说明

图1是本实用新型中磁热效应测量仪的结构示意图。

具体实施方式

下面参考示例实施方式对本实用新型技术方案作详细说明。然而，示例实施方式能够以多种形式实施，且不应被理解为限于在此阐述的实施方式；相反，提供这些实施方式使得本实用新型更全面和完整，并将示例实施方式的构思全面地传达给本领域的技术人员。

本实用新型是直接测量磁热效应升温或降温值的仪器，根据磁热效应原理，磁热材料在变化的磁场作用下，会产生升温或降温的现象。

如图1所示，是本实用新型中磁热效应测量仪的结构示意图。

磁热效应测量仪的结构包括：电控部件1、冷阱2、样品杆3、传动机构4、磁体5、冷却部件6、柜体7，电控部件1、冷阱2、样品杆3、传动机构4、磁体5和冷却部件6安装在柜体7内。

电控部件1包括：温控仪11、可编程控制器12、供配电单元13；供配电单元13通过导线分别连接温控仪11、可编程控制器12，提供电源。温控仪11的信号输入端口通过信号线连接有温度传感器，温控仪11的信号输出端口与可编程控制器12的信号输入端口通过信号线相连接，温控仪的控制端口通过信号线连接冷阱2，冷阱2的温度通过温控仪11来控制。可编程控制器12设置有多个信号输入端口和信号输出端口。可编程控制器12通过信号信号交互端口、信号线连接到外部电脑。测量过程由电脑程序控制，发出指令，接收测量数据。

冷阱2中部设置有管体(铜管)，铜管用于向样品杆3上的被测样品提供需要的环境温度。冷阱控温度范围可达-50～80℃，可以实现精确控温，其升降温速度快，提高测量效率。样品的环境温度由铜管产生并保持。

样品杆3在端部设置有样品室。样品杆3一端连接在传动机构4上，样品室另一端伸入冷阱2的铜管。

传动机构4设置有可逆电机，通过可逆电机带动样品杆3往复运动，以进出管体，实现样品进出磁场。

磁体5套装在冷阱2的管体上。磁体5采用可拆换式，可根据需要的磁场强度更换，根据测量需要可更换不同类型磁场。磁体5的磁体结构采用Halbach阵列组合而成。海尔贝克阵列(Halbach Array)是一种磁体结构，是工程上的近似理想结构，目标是用最少量的磁体产生最强的磁场。

冷却部件6用于调节柜体7的内部温度，防止温度过高。

柜体7分为上中下三部分。上部放置电控部件1，中部放置冷阱2、样品杆3、传动机构4、磁体5，下部放置冷却部件6。柜体7中部的前面板设置有旋式门8，旋式门8与柜体7通过铰链81相连接，旋式门8和柜体7之间连接有拉绳，防止旋式门8完全展开，便于拉出柜体7中设备和更换磁体5。柜体7的底部设置有万向轮9，便于仪器的移动。

测量时，将样品(磁热材料)帖上温度传感器(微型Pt1000传感器)，置于样品室内，启动本测量仪，启动电脑，进入测量程序，设定测量参数，点击界面上的“测量”控件，开始自动测量过程。微型Pt1000传感器可达到0.01℃的测温精度。

电脑给可编程控制器12发出测量参数，可编程控制器12发出指令使传动机构4带动样品室一端进出管体；样品随着样品杆移动进出磁场，产生磁热效应，由粘贴在其上的温度传感器采集，送入温控仪11。可编程控制器12发出指令，控制冷阱2降温到设定的起始温度，开始受控升温，逐点测量每个温度点下的材料的磁热效应，直到测量完成；测量完成后，可编程控制器12将测量数据发送给电脑。

本实用新型所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本实用新型能够以多种形式具体实施而不脱离实用新型的精神或实质，所以应当理解，上述实施例不限于任何前述的细节，而应在随附权利要求所限定的精神和范围内广泛地解释，因此落入权利要求或其等效范围内的全部变化和改型都应为随附权利要求所涵盖。

Claims (6)

1.一种磁热效应测量仪，其特征在于：包括柜体，柜体内设置有电控部件、冷阱、样品杆、传动机构和磁体；电控部件包括温控仪、可编程控制器、供配电单元；供配电单元通过导线分别连接温控仪和可编程控制器；温控仪的信号输入端口通过信号线连接有温度传感器，温控仪的信号输出端口通过信号线连接可编程控制器的信号输入端口，温控仪的控制端口通过信号线连接冷阱；冷阱中部设置有管体，磁体套装在管体上；样品杆在端部设置有样品室，样品杆的一端连接在传动机构上，另一端伸入管体；传动机构设置有可逆电机。

2.如权利要求1所述磁热效应测量仪，其特征在于：可编程控制器的信号交互端口通过信号线连接外部电脑。

3.如权利要求1所述磁热效应测量仪，其特征在于：磁体的磁体结构采用Halbach阵列。

4.如权利要求1所述磁热效应测量仪，其特征在于：柜体分为上中下三部分，电控部件放置在柜体的上部，冷阱、样品杆、传动机构和磁体放置在柜体的中部，冷却部件放置在柜体的下部。

5.如权利要求4所述磁热效应测量仪，其特征在于：柜体中部的前面板设置有旋式门，旋式门与柜体通过铰链相连接，旋式门和柜体之间连接有拉绳。

6.如权利要求1至5任一项所述磁热效应测量仪，其特征在于：柜体的底部设置有万向轮。