[发明专利]磁热效应测量系统及测量方法

说明书

本发明公开了一种磁热效应测量系统，包括：永磁体、控制装置、温度装置、移动装置、采集装置；永磁体包括第一管状磁体、第二管状磁体，第一管状磁体、第二管状磁体为管状结构，中心磁场强度不同，第一管状磁体、第二管状磁体通过温度装置相连接，轴线位置设置有通道；温度装置用于为通道提供不同温度的恒温环境，移动装置用于携带样品在通道内移动；采集装置用于采集样品的温度，并将温度转换为温度信号发送给控制装置；控制装置接收外部输入的指令，并转发给作为执行部件的温度装置、移动装置、采集装置。本发明公开了一种磁热效应测量系统的测量方法。本发明能够测量材料在两个磁场强度下的磁热效应值。

技术领域

本发明属于磁制冷技术，具体涉及一种磁热效应测量系统及测量方法。

背景技术

磁制冷技术是以磁性材料为介质的一种新型制冷技术，相比传统的气体压缩制冷技术，其具有能效高、无污染、安全、设备小型化等诸多优点，因而有望取代传统气体制冷技术。

磁制冷性能的主要影响因素之一是磁性材料的磁热效应。磁热效应是指磁性材料在外加磁场作用下，磁化时放热，退磁时吸热的过程。其具体原理是通过一个外加磁场H使磁性材料的原子磁矩的有序度发生改变，从而导致材料的温度T发生改变。可见，磁热效应对制冷性能有重要影响。

表征磁热效应的主要参数是绝热温变ΔT_ad。目前测试绝热温变的方法是通过恒温系统为测试空间提供恒温环境，再通过半闭合的永磁体对样品施加某一固定强度的磁场，通过温度传感器检测样品在该磁场下的温度T₁，最后将样品移出半闭合的永磁体，再检测样品在去除磁场后的温度T₂，从而得到样品在固定环境温度、固定磁场下的绝热温变ΔT_ad(ΔT_ad＝T₁-T₂)。

由于半闭合的永磁体只能提供某一固定强度的磁场，因而不能全面评价磁性材料的不同磁场强度下的绝热温变，磁热效应值。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁热效应测量系统及方法，能够测量材料在两个磁场强度下的磁热效应值。

为达到上述目的，本发明使用的技术解决方案是：

磁热效应测量系统，包括：永磁体、控制装置、温度装置、移动装置、采集装置；永磁体包括第一管状磁体、第二管状磁体，第一管状磁体、第二管状磁体为管状结构，中心磁场强度不同，第一管状磁体、第二管状磁体通过温度装置相连接，轴线位置设置有通道；温度装置用于为通道提供不同温度的恒温环境，移动装置用于携带样品在通道内移动；采集装置用于采集样品的温度，并将温度转换为温度信号发送给控制装置；控制装置接收外部输入的指令，并转发给作为执行部件的温度装置、移动装置、采集装置。

进一步，第一管状磁体、第二管状磁体位于同一轴线上，温度装置位于第一管状磁体、第二管状磁体之间，温度装置套装在通道外部。

进一步，永磁体采用海尔贝克Halbach阵列永磁体，温度装置采用半导体冷阱，通道采用导热管，采集装置6采用Pt1000温度传感器。

进一步，第一管状磁体、第二管状磁体通过半导体冷阱连接，导热管依次穿过第一管状磁体、半导体冷阱、第二管状磁体。

进一步，移动装置包括：伺服电机、同步带、样品盒，同步带穿过通道，并且首尾相接，样品盒连接在同步带上，伺服电机用于带动同步带转动，采集装置设置在样品盒内。

进一步，样品盒与同步带活动连接，样品盒上设有放置样品的腔体，在腔体处设置有活动连接的盖子。