磁热效应测量仪用样品杆及其使用方法

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杆及其使用方法。

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。

中国专利号200520008166.4，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；同时样品采用隔热材料包裹的绝热方式，存在样品与隔热材料接触的问题，导致样品通过隔热材料传导热量，造成存在测量偏差。

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杆及其使用方法，不仅使温度传感器与样品贴合紧密，保证测量精度，同时避免使样品基本与周围物质接触，从而满足绝热测量的要求。

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杆，包括：样品杆本体和样品室，样品室设置在样品杆本体前端，样品室在后侧壁设置有后锥顶，在前侧壁设置有螺纹孔，螺纹孔内安装有前顶丝，样品室设置有样品室盖。

进一步，样品杆本体设置有线槽，线槽连通样品室。

进一步，前顶丝与后锥顶位置相对，前顶丝通过调整进入样品室的长度来调整前顶丝与后锥顶之间的距离。

进一步，样品室内安装有样品，样品包括：第一样品和第二样品，第一样品和第二样品的外侧端面设置有锥形凹坑，第一样品的内侧端面设置有样品空间；温度传感器放置在样品空间内。

进一步，样品空间的形状可以是槽或者沉孔，第一样品和第二样品的形状为圆柱形。

进一步，调整前顶丝的长度，使第一样品和第二样品夹紧温度传感器，并使样品悬空。

进一步，样品杆的材料采用塑料、尼龙或者聚四氟乙烯。

磁热效应测量仪用样品杆的使用方法，包括：

将样品均分为第一样品和第二样品，将切割面磨平磨光，在第一样品和第二样品的外侧端面设置锥形凹坑，第一样品的内侧端面设置样品空间，在第二样品的内侧端面涂抹导热硅脂；

打开样品室上的样品室盖，拉出温度传感器，将温度传感器贴在第二样品的内侧端面上，在温度传感器上涂抹导热硅脂，将第一样品和第二样品合并，温度传感器置于样品空间内；后锥顶与前顶丝分别抵在第一样品和第二样品外端面的锥形凹坑内；

旋紧前顶丝，前顶丝挤压第二样品，使温度传感器紧密贴合在第一样品和第二样品之间，并使第一样品和第二样品悬空，盖上样品室盖，将样品杆装入测量仪测量样品的磁热效应。

优选的，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：

本发明将传统的样品杆前端的样品室改进成具有顶丝结构，具有锥顶顶紧样品的功能，不仅使温度传感器与样品贴合紧密，保证测量精度，同时避免使样品基本与周围物质接触，真空测量时基本可以到达绝热条件，从而满足绝热测量的要求。

本发明将样品杆前端的样品室做前端带顶丝后端带锥顶的结构。将样品顶紧在前顶丝与后锥顶之间，样品仅与锥顶点接触，实现样品与周围物体隔离；前顶丝与后锥顶之间夹住温度传感器，当前顶丝拧紧时，可以夹紧温度传感器，实现温度传感器与样品紧密接触，不会发生脱离现象，避免温度传感器脱离样品产生的测量失败等问题；而且可以使样品悬空，产生样品的绝热测试条件，尤其在真空测量时，基本可以较理想的绝热条件，满足磁热效应—绝热温变的测量要求，提高测量精度并提高仪器使用的可靠性。

本发明结构也使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。

附图说明

图1是本发明中磁热效应测量仪用样品杆的结构示意图；

图2是本发明中磁热效应测量仪用样品杆夹持样品的示意图。

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杆的结构示意图。如图2所示，是本发明中磁热效应测量仪用样品杆夹持样品的示意图。

磁热效应测量仪用样品杆，包括：样品杆本体1和样品室2，样品室2设置在样品杆本体1前端，样品室2在后侧壁设置有后锥顶21，在前侧壁设置有螺纹孔，螺纹孔内安装有前顶丝22，样品室2设置有样品室盖23。

样品杆本体1设置有线槽13，线槽13连通样品室2。

前顶丝22与后锥顶21位置相对，前顶丝22通过调整进入样品室2的长度来调整前顶丝22与后锥顶21之间的距离，配合夹持样品。

样品包括：第一样品3和第二样品4，第一样品3和第二样品4的外侧端面设置有锥形凹坑，第一样品3的内侧端面设置有样品空间，样品空间的形状可以是槽或者沉孔。第一样品3和第二样品4的形状为圆柱形。

温度传感器5放置在样品空间内，调整前顶丝5的长度，使第一样品3和第二样品4夹紧温度传感器5，并使样品悬空。

样品杆可以采用塑料、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。

磁热效应测量仪用样品杆的使用方法，具体步骤如下：

步骤1：将样品均分为第一样品3和第二样品4，将切割面磨平磨光，在第一样品3和第二样品4的外侧端面设置锥形凹坑，第一样品3的内侧端面设置样品空间，在第二样品4的内侧端面涂抹导热硅脂；

步骤2：打开样品室2上的样品室盖23，拉出温度传感器5，将温度传感器5贴在第二样品4的内侧端面上，在温度传感器5上涂抹导热硅脂，将第一样品3和第二样品4合并，温度传感器5置于样品空间内；后锥顶21与前顶丝22分别抵在第一样品3和第二样品4外端面的锥形凹坑内；

步骤3：旋紧前顶丝22，前顶丝22挤压第二样品4，使温度传感器5紧密贴合在第一样品3和第二样品4之间，并使第一样品3和第二样品4悬空，盖上样品室盖23，将样品杆装入测量仪测量样品的磁热效应。

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，由样品进出磁场产生磁场变化，因此需要样品移动进出磁场。样品上贴合的温度传感器5采集温度变化信号。

本发明样品杆1的样品室2具有夹持紧固样品的功能，样品悬空产生绝热条件，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5，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。

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。