[实用新型]室温磁热效应演示仪

说明书

一、技术领域

本实用新型涉及一种室温磁热效应演示仪，特别是一种能够明确演示磁热效应原理的装置，尤其是能演示磁热效应在制冷技术领域的应用原理的演示仪。

二、背景技术

磁热效应是磁性材料在磁化和退磁过程中由于内部磁熵变化而引起材料吸放热的一种性质，是材料的一种固有特性，磁制冷就是通过材料的磁热效应来实现制冷目的的一种环保、节能的新技术。

目前，尚无对材料这一特性进行演示的完整装置，简易搭建的装置无法通过直观、简易的方式向公众、中小学生、大学生演示磁热效应的原理，以及相关的磁制冷技术等应用方向的原理。

三、发明内容

本实用新型的目的是为了弥补磁热效应原理演示和教学领域的空白，提供一种室温磁热效应演示仪，该演示仪可以通过多种显示仪表，使公众、学生在自己动手操作的过程中实现对磁热效应，特别是磁制冷技术原理的理解。

本实用新型要解决的技术问题是：通过将现有的磁场设计、制造技术、机械设计技术、测量技术等通过整体设计和集成应用，设计一种可以清晰演示磁热效应原理的装置。

本实用新型的目的是通过以下方式实现的：

本实用新型包括壳体、有稳定的磁场空间的永磁磁场系统、温度传感器、驱动杆、驱动杆驱动装置、模拟温度仪、数字温度仪、配电装置，其特征是：驱动杆是由绝缘材料制做的直杆，驱动杆用复位、限位组件垂直悬挂于壳体内的顶端，在驱动杆上沿轴向设有导线槽，用于埋设温度传感器数据线，在驱动杆的下端设有材料室，用于放置磁制冷材料，材料室的外部包覆有保温材料，温度传感器置于材料室内，其数据线分别与模拟温度仪和数字温度仪连接，永磁磁场系统设置于壳体内的下部，其磁场空间与驱动杆的下端相对，驱动杆驱动装置包括一套变速机构，在变速机构的输入轴上连接有手动摇转手柄，在其输出轴上连接有驱动轴，驱动轴的轴上有与驱动杆配合的可以驱动驱动杆沿垂直方向移动的机构，在壳体的面板上设有玻璃视窗。

所述永磁磁场系统的磁感应强度为0.1T到3T(特斯拉)。

本实用新型的有益效果是：可以在与观众的互动中，将磁热效应的原理清晰展示。设备结构紧凑、运行、维护费用低廉。主要优点为：

1.结构简单，操作简便。本实用新型采用了永磁体组成的磁场系统，其结构简单，性能稳定。采用间接的机械、电路设计，性能稳定，操作简便。便于各种人群使用。

2.本实用新型运行成本低廉，采用永磁磁场系统减少了主要的能耗。

四、附图说明

图1是本实用新型的结构原理图。

图2是一种磁热效应演示仪磁场系统的横剖面构造图。

图3是磁热效应演示仪面板的示意图。

图中1.永磁磁场系统，2.磁场空间，3.保温材料，4.磁制冷材料，5.温度传感器，6.磁制冷材料驱动杆，7.变速机构，8.手动摇转手柄，9.驱动轴，10.复位、限位组件，11.壳体，12.配电装置，13.模拟温度仪，14.数字温度仪，15.数据线、导线，16.轭铁，17.稀土永磁体，18.玻璃视窗。

五、具体实施方式

如附图1、2、3所示。本实用新型包括壳体11、永磁磁场系统1、磁制冷材料驱动杆6、手动摇转手柄8、变速机构7、驱动轴9、复位、限位组件10、模拟温度仪13、数字温度仪14、配电装置12。

磁制冷材料驱动杆6为直杆包括其下端设有放置磁制冷材料的圆柱形或方形的材料室，材料驱动杆由尼龙或者电木等绝缘材料制成。用于放置磁制冷材料的材料室直径5-40毫米，深度20-80毫米，加工有螺纹和端盖。在驱动杆上沿轴向设有加工有导线槽，并在驱动杆上设有用于与驱动轴配合的部分，导线槽用于埋设温度传感器数据导线。如图1所示，磁制冷材料4和温度传感器5埋藏在材料驱动杆的下端材料室内，材料室的外围包覆有保温材料3，温度传感器的数据线通过材料驱动杆上的导线槽引出，与模拟温度仪13和数字温度仪14连接。

变速机构7、手动摇转手柄8和驱动轴9采用优质钢材和各类标准件制造。驱动轴9可以采用齿条、曲柄、涡轮-蜗杆、皮带传动等方式设计与磁制冷材料驱动杆6配合的驱动机构。变速机构7是减速器，设计要求手动摇转手柄8转5-8圈，磁制冷材料驱动杆6可以实现2-20厘米的行程。驱动轴9与磁制冷材料驱动杆6间最简单的驱动机构是分别在驱动轴9的轴上和驱动杆6上设置相互啮合的齿牙。

复位、限位组件10由复位弹簧和调节螺丝(例如，如图1调节螺丝位于复位弹簧的上方)组成，用于实现磁制冷材料驱动杆初始位置的调节和运动后的复位。