磁热效应测量仪用样品锁紧装置及使用方法

技术领域

本发明属于室温磁制冷技术领域，具体涉及一种磁热效应测量仪用样品锁紧装置及使用方法。

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，的专利文件公开了一种永磁式磁热效应直接测量仪器，但该产品存在温度传感器与样品粘接不牢固的问题，有时在测量过程中出现传感器与样品胶粘开裂或脱离的现象，轻者造成测量准确性降低，重者造成测量失败，降低测量效率。尤其在低温测量时，由于胶不耐低温以及样品存在冷缩现象，致使温度传感器频繁脱落，使测量失败，严重影响测量仪的使用可靠性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种磁热效应测量仪用样品锁紧装置及使用方法，不仅使温度传感器与样品贴合紧密，保证测量精度，而且能够延长温度传感器重复使用寿命。

为达到上述目的，本发明使用的技术解决方案是：

磁热效应测量仪用样品锁紧装置，包括：定位环、爪环、压紧环，定位环安装在爪环内并位于左侧，用于样品的定位；爪环的右侧设置有多个爪部，压紧环中部设置有压紧孔，压紧孔的两个开口的直径不同。

进一步，压紧孔的截面形状为梯形，开口大一侧的压紧孔套装在爪环的爪部。

进一步，定位环、爪环、压紧环中部的通孔位于同一轴线上。

进一步，爪环的爪部位置放置有用于磁热效应测量的样品，样品包括两个半圆柱形的样品单体，多个爪部在压紧孔的挤压作用下向内收缩，收缩的爪部将两个样品单体加紧并固定。

进一步，样品单体的矩形面上设置有放置槽或者放置孔，温度传感器放置在放置槽或者放置孔内。

磁热效应测量仪用样品锁紧装置的使用方法，步骤包括：

制备圆柱形的样品，将圆柱形的样品延直径方向切割成两个半圆柱形的样品单体，将两个样品单体的切割面磨平磨光；在一个样品单体的矩形面上设置放置槽或者放置孔；在另一个样品单体的矩形面上涂抹上导热硅脂；

将温度传感器贴在放置槽或者放置孔内，在传感器上部涂抹导热硅脂；将两个样品单体闭合，使温度传感器置于放置槽或者放置孔中；

将闭合的样品放入爪环，爪环右侧的爪部伸入压紧环，将定位环安装在样品左侧的爪环内，整体推入样品室内，旋紧样品室端盖，压紧环在样品室端盖推力作用下向定位环一侧移动，压紧环的压紧孔挤压爪环的爪部，爪部挤压样品，使温度传感器紧密贴合样品，将样品杆装入测量仪测量样品的磁热效应。

优选的，样品随样品杆移动进出磁场，样品上贴合的温度传感器采集温度变化信号。

本发明技术效果包括：

1、本发明置于样品杆前端样品室内用于锁紧样品，使温度传感器紧密贴合样品，避免温度传感器脱离样品产生的测量失败等问题。本发明不仅使温度传感器与样品贴合紧密，保证测量精度，而且能够延长温度传感器重复使用寿命。

由定位环限定样品位置，样品置于爪环内由圆锥形压紧环压紧，在样品端盖推力作用下使两半圆柱样品压紧，促使温度传感器紧密贴合于样品上，保证测量精度，解决温度传感器脱离样品的问题。同时温度传感器拆装方便，避免采用胶粘出现频繁损坏的问题，延长温度传感器重复使用寿命，有利于降低测量成本。

2、将本发明装置放入样品杆前端柱形样品室内，并按照本发明的方法制备样品及安装方法操作，拧紧样品盖后可以使温度传感器与样品紧密贴合，保证测量精度，提高测量效率。

本发明要求样品制备成圆柱形，切成两个半圆柱形，切割的两个对应平面磨平磨光，其中一个平面要切割出槽或孔等空间，用于放置温度传感器。将样品杆前端样品室端盖拧开，将温度传感器拉出穿过定位环，将样品磨光平面中部放置温度传感器的部位涂抹上导热硅脂，将温度传感器粘上并在其周围涂抹导热硅脂，将另一半样品平面压置于上面，并使温度传感器置于槽或孔中，两样品贴合形成圆柱形状，用爪环套住样品柱并用压紧环套住爪环，将定位环置于样品另一侧的爪环内，整体推入样品室内，拧紧样品室端盖，压紧环在端盖推力作用下压紧样品，使温度传感器紧密贴合样品，保证测量数据精确、准确。同时使用导热硅脂易于取下温度传感器，避免使用胶粘容易损坏温度传感器的现象，从而提高温度传感器重复使用寿命，有利于降低测量成本。

附图说明

图1是本发明中磁热效应测量仪用样品锁紧装置的结构分解示意图；

图2是本发明中磁热效应测量仪用样品锁紧装置在压紧样品状态下的示意图；

图3是本发明中磁热效应测量仪用样品锁紧装置在压紧样品状态下的剖面示意图。

具体实施方式

以下描述充分地示出本发明的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践和再现。

如图1所示，是本发明中磁热效应测量仪用样品锁紧装置的结构分解示意图。

磁热效应测量仪用样品锁紧装置，包括：定位环1、爪环2、压紧环3，定位环1安装在爪环2内，用于样品4的定位，防止样品过度左移移出爪环2的爪部21；爪环2的右侧设置有多个爪部21，爪部21用于固定样品，在压紧环3左移的作用下压紧样品。压紧环3中部设置有压紧孔31，压紧孔31的两个开口的直径不同，压紧孔31的截面形状为梯形，开口大的一侧的压紧孔31套装在爪环2的爪部21。

定位环1、爪环2、压紧环3中部的通孔位于同一轴线上。压紧孔31为锥形孔。定位环1安装在爪环2内，位于爪部21相对一侧。

样品锁紧装置可以采用塑料、尼龙、聚四氟乙烯等材料制作。鉴于聚四氟乙烯材料具备较高的耐高低温性能并具有自润滑性能，同时具有一定的弹性，本发明优选采用聚四氟乙烯材料制作。

如图2所示，是本发明中磁热效应测量仪用样品锁紧装置在压紧样品状态下的示意图。如图3所示，是本发明中磁热效应测量仪用样品锁紧装置在压紧样品状态下的剖面示意图。

磁热效应测量仪用样品锁紧装置放置于圆柱形样品室内，当拧紧样品盖时，压紧环3在样品室端盖的推力作用下向左移动，压紧孔31挤压爪部21，多个爪部21在压紧孔31的挤压作用下向内收缩，收缩的爪部21将两个半圆柱形的样品单体加紧并固定。温度传感器5安装在两个样品单体之间，在爪部21加紧作用下，温度传感器5也固定在两个半圆柱形的样品单体之间，保证温度传感器5紧密贴合样品。温度传感器5连接的信号线伸出定位环1的外侧。

在一个样品单体的矩形面上设置有放置槽或者放置孔，以便放置温度传感器5。

当样品4制备成两个半圆柱形的样品单体时，两个样品单体合并且夹住温度传感器5，当拧紧样品盖后，在样品盖推力作用下，使压紧环3箍紧爪环2的爪部21，爪部21压紧两个半圆柱形的样品单体，可以使温度传感器5紧密贴合样品4，不会发生脱离和脱离的现象，提高测量精度并提高仪器使用的可靠性。

磁热效应测量仪用样品锁紧装置的使用方法，具体步骤如下：

步骤1：制备圆柱形的样品4，将圆柱形的样品4延直径方向切割成两个半圆柱形的样品单体，将两个样品单体的切割面磨平磨光；在一个样品单体的矩形面上设置放置槽或者放置孔，以便放置温度传感器5；在另一个样品单体的矩形面上涂抹上导热硅脂，以备贴温度传感器5；

步骤2：将温度传感器5贴在放置槽或者放置孔内，在传感器5上部涂抹导热硅脂；将两个样品单体合并，使温度传感器5置于放置槽或者放置孔中；

步骤3：将闭合的样品4放入爪环2，爪环2右侧的爪部21伸入压紧环3，将定位环1安装在样品4左侧的爪环2内，整体推入样品室内，旋紧样品室端盖，压紧环3在样品室端盖推力作用下向定位环1一侧移动，压紧环3的压紧孔31挤压爪环2的爪部21，爪部21挤压样品4，使温度传感器5紧密贴合样品4，将样品杆装入测量仪测量样品4的磁热效应；

定位环1能够防止样品4过度左移，避免样品4移出爪环2的爪部，出现样品夹不紧的情况。

步骤4：样品4随样品杆移动进出磁场，样品4上贴合的温度传感器5采集温度变化信号。

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。测量仪采用固定式磁场系统，由样品4进出磁场产生磁场变化，因此需要样品4移动进出磁场。样品杆前端有样品室，其内放置样品4及样品锁紧装置。

本发明所用的术语是说明和示例性、而非限制性的术语。由于本发明能够以多种形式具体实施而不脱离发明的精神或实质，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。