[发明专利]用于磁致冷却对比的通电线圈试验装置及测量方法

说明书

本发明公开了用于磁致冷却对比的通电线圈试验装置及测量方法，包括夹持机构、二个线圈构件、待测试样、热电偶传感器、工作台；所述夹持机构装接于所述工作台，所述待测试样可拆卸地卡装于所述夹持机构；所述二个线圈构件装接于所述工作台，并分别设置于所述夹持机构的两侧；所述热电偶传感器装接于所述待测试样的表面。本发明提供了一种用于研究磁致冷却效应的试验装置，通过线圈构件在通电和断电状态间切换，实现对比待测试样在充磁和不充磁的条件下温度下降的快慢，同时也给研究人员提供了一种新的测量方法和研究思路。

技术领域

本发明涉及一种用于磁致冷却对比的通电线圈试验装置及测量方法。

背景技术

磁场辅助加工作为开展较早的一种能量场辅助方法，因其加工成本低，外加场容易移除等优点，得到了广泛的应用。磁场主要通过磁致效应来影响加工过程，磁致效应包括磁致伸缩，磁致冷却，磁致相变等。磁致冷却效应主要表现在，导磁材料在消磁的过程中发生磁畴方向的混乱，这个过程会吸收大量的热，同时这个吸热过程发生在材料内部，不需要传热过程，因此冷却效率和冷却速度均很高。磁致冷却效应对于绝热状况下热能的耗散有明显帮助，因此可能通过连续的外界充磁(主动充磁)和切削热消磁(被动消磁)，快速、有效地带走加工区域的热量，降低加工区域产生的局部高温。1881年Warburg首先观察到金属铁在外加磁场中的热效应，1895年Langeviz发现了磁热效应。1918年Weiss首次发现铁磁体绝热磁化会伴随着可逆的温度改变。1926年Debye等人提出利用绝热退磁降温方法获取低温。1933年Giangue等人采用磁性材料做为工质，用等温磁化和绝热退磁方法获得1K以下的低温。研究磁致冷却效应需要对比试样在有无充磁的条件下温度下降的快慢，通过实验测得充磁条件下和不充磁条件下的试样温降曲线，利用磁能和热能的相关理论，研究在磁致冷却效应中磁能和热能的相互关系。因此为了研究磁致冷却效应，对比充磁和不充磁的条件下温度下降的快慢，需要用于磁致冷却对比的通电线圈试验装置。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术之不足，提供一种用于研究磁致冷却效应的试验装置，通过线圈构件在通电和断电状态间切换，实现对比待测试样在充磁和不充磁的条件下温度下降的快慢。

本发明解决其技术问题所采用的技术方案为：

用于磁致冷却对比的通电线圈试验装置，包括夹持机构、二个线圈构件、待测试样、热电偶传感器、工作台；所述夹持机构装接于所述工作台，所述待测试样可拆卸地卡装于所述夹持机构；所述二个线圈构件装接于所述工作台，并分别设置于所述夹持机构的两侧；所述热电偶传感器装接于所述待测试样的表面。

作为一种优选，所述工作台包括顶板、底板和若干个立柱，所述顶板通过所述若干个立柱装接于所述底板的上方。

作为一种优选，所述夹持机构包括上夹块、下夹块、调节丝杆和手轮，所述下夹块固接于所述底板，所述上夹块与所述调节丝杆一体相连，所述顶板设有一安装孔，所述调节丝杆穿过该安装孔与所述手轮螺纹配合；所述手轮通过旋转控制所述上夹块的上下位置，所述上夹块与所述下夹块配合卡装所述待测试样。

作为一种优选，还包括滚动轴承，所述手轮通过该滚动轴承与所述顶板可转动地装接在一起。

作为一种优选，所述上夹块和下夹块分别设有供所述待测试样卡装的卡槽。

作为一种优选，所述顶板和底板设有供所述线圈构件安装的安装部，所述二个线圈构件的一侧卡装于所述顶板的安装部，该二个线圈构件的另一侧卡装于所述底板的安装部。

作为一种优选，所述线圈构件设有水冷保护装置，以防止高温对线圈性能的影响。

一种磁致冷却对比的测量方法，使用上述的用于磁致冷却对比的通电线圈试验装置，其特征在于，包括以下步骤：

(1)对所述线圈构件通电；