本發(fā)明涉及一種測量儀，具體說，涉及一種真空永磁磁熱效應測量儀。

背景技術：

室溫磁制冷是一種固態(tài)制冷技術，是有望取代傳統(tǒng)的氣體壓縮式制冷技術的新型制冷技術。隨著新材料新技術的發(fā)展，最近十幾年，室溫磁制冷技術開發(fā)受到各國普遍重視，并且取得長足進展。該項技術符合當今可持續(xù)發(fā)展的時代要求，被認為是一種有希望取代傳統(tǒng)制冷技術的綠色制冷技術。

室溫磁制冷機所用的制冷介質(zhì)是固體材料，衡量材料磁熱性能的參數(shù)為等溫磁熵變和絕熱溫變，通常測量方法分為直接測量法和間接測量法，間接測量法通常耗時而且測量成本較高，直接測量法快速方便，測量成本低。

專利號200520008166.4的專利文獻，公開了一種永磁式磁熱效應直接測量儀器。但該產(chǎn)品存在一些不足：1、測量溫區(qū)較窄(-30～50℃)；2、不具備絕熱條件；3、測溫精度不高(只能顯示小數(shù)點后一位)。以上缺陷的存在已經(jīng)不能適應當前磁制冷材料發(fā)展需要的要求。

技術實現(xiàn)要素：

本發(fā)明所解決的技術問題是提供一種真空永磁磁熱效應測量儀，本發(fā)明測量溫區(qū)廣，能夠滿足磁熱效應的絕熱測量要求，并且測溫精度高。

技術方案如下：

一種真空永磁磁熱效應測量儀，包括樣品桿、真空室、磁體、變溫臺和溫度傳感器；真空室包括真空室蓋、真空室筒、支撐臺，真空室筒的底部連接在支撐臺的頂部，真空室蓋連接在真空室筒的頂部，真空室蓋開有樣品桿通孔；真空室設置有真空管，真空管連接有抽真空裝置；樣品桿安裝在樣品桿通孔內(nèi)，并保持密封；磁體設置在真空室筒的外側，并位于真空室筒的下部；變溫臺設置在真空室筒的內(nèi)部，并固定在支撐臺上；溫度傳感器設置在真空室內(nèi)部，通過導線連接外部控制系統(tǒng)。

進一步：真空室筒和支撐臺設置有固定板，固定板固定在支撐臺的頂部，真空室筒的底部連接在固定板的頂部。

進一步：變溫臺設置有液氮供給裝置和電阻加熱裝置，變溫臺通過液氮和電阻加熱組合方式控溫，產(chǎn)生樣品需要的溫度，由控溫儀表控制。

進一步：樣品桿設置有樣品桿驅動裝置，樣品桿驅動裝置用于升降樣品桿。

進一步：磁體由Halbach陣列環(huán)形磁體組成。

進一步：溫度傳感器采用測溫片。

與現(xiàn)有技術相比，本發(fā)明技術效果包括：

1、測量溫區(qū)廣。

采用液氮和電阻加熱組合控溫，控溫范圍可以達到-100～70℃。

2、樣品室采用真空腔體，使樣品基本處于絕熱狀態(tài)，滿足磁熱效應的絕熱測量要求。

3、測溫精度高。

磁場系統(tǒng)采用稀土永磁磁體Halbach陣列組合而成。測溫控溫采用高精度儀表，測溫精度可達0.01度。

附圖說明

圖1是本發(fā)明中真空永磁磁熱效應測量儀的結構示意圖。

具體實施方式

下面參考示例實施方式對本發(fā)明技術方案作詳細說明。然而，示例實施方式能夠以多種形式實施，且不應被理解為限于在此闡述的實施方式；相反，提供這些實施方式使得本發(fā)明更全面和完整，并將示例實施方式的構思全面地傳達給本領域的技術人員。

如圖1所示，是本發(fā)明中真空永磁磁熱效應測量儀的結構示意圖。

真空永磁磁熱效應測量儀的結構包括：樣品桿1、真空室2、磁體3、變溫臺4、測溫片。

真空室2包括：真空室蓋21、真空室筒22、固定板23、支撐臺24；固定板23固定在支撐臺24的頂部，真空室筒22的底部連接在固定板23的頂部，真空室蓋21連接在真空室筒22的頂部，真空室蓋21開有樣品桿通孔。真空室2設置有真空管，真空管連接有抽真空裝置，在測量過程中，抽真空裝置用于保持真空室2內(nèi)部的真空狀態(tài)。更換樣品時真空室2處于非真空狀態(tài)，打開真空室蓋21更換樣品。

樣品桿1安裝在樣品桿通孔內(nèi)，并保持密封。樣品桿1設置有樣品桿驅動裝置，樣品桿驅動裝置用于升降樣品桿1。

磁體3設置在真空室筒22的外側，并位于真空室筒22的下部。磁體3由Halbach陣列環(huán)形磁體組成。

變溫臺4設置在真空室筒22的內(nèi)部，并固定在支撐臺24上。變溫臺4設置有液氮供給裝置和電阻加熱裝置，變溫臺4由液氮和電阻加熱組合方式控溫，產(chǎn)生樣品需要的溫度，由高精度控溫儀表控制。

溫度傳感器(采用測溫片)設置在真空室2內(nèi)部，通過導線連接外部控制系統(tǒng)。測量過程由電腦程序控制自動完成。

本發(fā)明是直接測量磁熱效應升溫或降溫值的儀器。測量時由程序控制樣品桿1上下移動，當進出磁場時，由粘貼在樣品表面的溫度傳感器采集溫度變化值，即測量磁熱效應值。

真空永磁磁熱效應測量儀的使用方法如下：

1、打開真空室蓋21，將樣品固定在樣品桿1的底端，溫度傳感器粘貼在樣品上真空室蓋21安裝到真空室筒22上；

溫度傳感器采用Pt100。

2、啟動抽真空裝置，給真空室2抽真空，設定測量參數(shù)；

3、當需要改變樣品溫度時，樣品桿驅動裝置使樣品桿1向下移動，使樣品與變溫臺4接觸；

4、樣品達到所需的溫度后，樣品桿驅動裝置使樣品桿1上升帶動樣品移開變溫臺4，使樣品處于磁體3的磁場中心；待樣品溫度穩(wěn)定后，繼續(xù)上升樣品桿1，使樣品移出磁場；

樣品上下移動過程中，在磁體3的作用下，使樣品磁化或退磁，產(chǎn)生磁熱效應。根據(jù)磁熱效應原理，磁熱材料在變化的磁場作用下，會產(chǎn)生升溫或降溫的現(xiàn)象。

5、樣品退磁產(chǎn)生磁熱效應，由其上的溫度傳感器采集溫度變化，得到樣品在設定溫度下的磁熱效應值。

6、變溫臺4改變溫度升到下一測溫點，再重復上述操作過程。直到測量結束。

本發(fā)明所用的術語是說明和示例性、而非限制性的術語。由于本發(fā)明能夠以多種形式具體實施而不脫離發(fā)明的精神或實質(zhì)，所以應當理解，上述實施例不限于任何前述的細節(jié)，而應在隨附權利要求所限定的精神和范圍內(nèi)廣泛地解釋，因此落入權利要求或其等效范圍內(nèi)的全部變化和改型都應為隨附權利要求所涵蓋。