專利名稱：磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測試裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種變溫磁通密度測試裝置，尤其涉及一種適用于永磁環(huán)軸心磁通密度 與溫度關(guān)系的測試裝置。
背景技術(shù)：
軸向取向永磁環(huán)廣泛地應(yīng)用于現(xiàn)代電子器件中，更是行波管中不可缺少的部件之 一。為實(shí)現(xiàn)器件的優(yōu)化設(shè)計(jì)，需要準(zhǔn)確測試永磁環(huán)軸心磁通密度及其隨溫度變化的依賴 關(guān)系，目前尚無很好的磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測試裝置及直接測試其軸心處磁通密 度的方法，尤其是在環(huán)境溫度發(fā)生變化的情況下，準(zhǔn)確測試軸心磁通變化更為困難，相 應(yīng)的技術(shù)公開文獻(xiàn)也很難找到。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明所要解決的第一個(gè)技術(shù)問題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種能夠準(zhǔn)確快 速測試磁體的磁通密度與溫度關(guān)系的測試裝置。
本發(fā)明的所要解決的第二個(gè)技術(shù)問題是針對(duì)上述的技術(shù)現(xiàn)狀而提供一種能夠測試 在不同環(huán)境溫度磁通密度的測試裝置。
本發(fā)明解決上述技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案為一種磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測 試裝置，其特征在于該裝置包括
樣品室，用于放置待測樣品；
信號(hào)探測機(jī)構(gòu)，可檢測到永磁環(huán)內(nèi)磁通密度，將磁通密度轉(zhuǎn)換感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)成為相應(yīng) 的信號(hào)；
信號(hào)采集機(jī)構(gòu)，可將上述信號(hào)探測機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的信號(hào)采集并輸送；
溫控機(jī)構(gòu)，使待測樣品處于溫度穩(wěn)定的狀態(tài)下，并顯示溫度或者可將溫度值傳輸?shù)?br> 下述計(jì)算機(jī)溫控系統(tǒng)中；以及
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，可接受上述信號(hào)采集機(jī)構(gòu)輸送過來的信號(hào)并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的磁通密 度值，該計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)還可記錄樣品溫度穩(wěn)定狀態(tài)下對(duì)應(yīng)溫度值及磁通密度值。
作為優(yōu)選設(shè)計(jì)之一，所述的溫控機(jī)構(gòu)可以包括加熱裝置，用于將上述樣品室里的待測樣品加熱升溫，該加熱裝置受控于所述的計(jì) 算機(jī)控制系統(tǒng)；以及
溫度檢測裝置，可檢測樣品室中待測樣品的溫度。這樣可以用于室溫一500攝氏度 的高溫區(qū)域的測量使用。
作為優(yōu)選設(shè)計(jì)之二，所述的溫控機(jī)構(gòu)可以包括
冷卻裝置，用于將上述樣品室里的待測樣品冷卻降溫，該冷卻裝置受控于所述的計(jì) 算機(jī)控制系統(tǒng)；以及
溫度檢測裝置，可檢測樣品室中待測樣品的溫度。這樣可以用于零下210攝氏度(液 氮)一室溫的低溫區(qū)域的測量使用。
作為優(yōu)選設(shè)計(jì)之三，所述的溫控機(jī)構(gòu)可以包括
加熱裝置，用于將上述樣品室里的待測樣品加熱升溫，該加熱裝置受控于所述的計(jì) 算機(jī)控制系統(tǒng)；
冷卻裝置，用于將上述樣品室里的待測樣品冷卻降溫，該冷卻裝置受控于所述的計(jì) 算機(jī)控制系統(tǒng)；以及
溫度檢測裝置，可檢測樣品室中待測樣品的溫度。這樣可以用于高溫和低溫區(qū)域的 測量使用。
進(jìn)一步，所述的冷卻裝置可以包括由液氮發(fā)生器及與上述樣品室導(dǎo)通的液氮導(dǎo)管和 受控于所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的閥門組成。
所述的信號(hào)探測機(jī)機(jī)構(gòu)作為優(yōu)選，具體可以包括 電機(jī)；
樣品桿，由上述電機(jī)驅(qū)動(dòng)連接；以及
探測線圈設(shè)于上述樣品桿端部，振動(dòng)或提拉時(shí)能產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。 所述的信號(hào)采集機(jī)構(gòu)作為優(yōu)選，具體可以包括
積分式數(shù)字電壓表，與上述信號(hào)探測機(jī)構(gòu)連接，用于采集該信號(hào)探測機(jī)構(gòu)產(chǎn)生的信 號(hào)；以及
信號(hào)放大器，信號(hào)輸入端與上述的積分式數(shù)字電壓表的信號(hào)輸出端連接，信號(hào)輸出 端通過信號(hào)傳輸電路與上述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)的信號(hào)輸入端連接。
當(dāng)然，所述的信號(hào)采集機(jī)構(gòu)也可以直接采用磁通計(jì)以替代積分式數(shù)字電壓表和信號(hào) 放大器，直接與計(jì)算機(jī)控制機(jī)構(gòu)的信號(hào)輸入端連接。
與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用電磁感應(yīng)原理采用提拉法或低頻振動(dòng)法 使信號(hào)探測機(jī)構(gòu)獲得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，然后經(jīng)信號(hào)采集機(jī)構(gòu)將信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)， 進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后得到不同溫度下的磁通密度值，整體過程操作方便，測試快捷且精度高， 同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，易于推廣，特別適合永磁環(huán)軸心的磁通密度與溫度關(guān)系的測量上使用。


圖1為實(shí)施例1結(jié)構(gòu)示意圖。 圖2為實(shí)施例2結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實(shí)施例方式
以下結(jié)合附圖實(shí)施例對(duì)本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述。
實(shí)施例l:參考圖1所示，本實(shí)施例為一個(gè)較佳的實(shí)施例，用于測量永磁環(huán)軸心磁
通密度與溫度關(guān)系，本實(shí)施例具體由樣品室l、信號(hào)探測機(jī)構(gòu)2、信號(hào)采集機(jī)構(gòu)3、溫度 檢測裝置7、加熱裝置4、冷卻裝置5及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6組成。溫度檢測裝置7、加熱 裝置4和冷卻裝置5組成溫控機(jī)構(gòu)100。
樣品室1內(nèi)設(shè)置有一支架11，該支架11用于放置待測樣品10。 信號(hào)探測機(jī)構(gòu)2可檢測到永磁環(huán)內(nèi)磁通密度，將磁通密度轉(zhuǎn)換感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)成為相應(yīng) 的信號(hào)，具體由電機(jī)21、樣品桿22，探測線圈23及外套24組成，外套24套設(shè)于樣品 桿22外壁，樣品桿22由電機(jī)21驅(qū)動(dòng)，探測線圈23設(shè)于樣品桿22端部，振動(dòng)或提拉 時(shí)能產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
信號(hào)采集機(jī)構(gòu)3可將信號(hào)探測機(jī)構(gòu)2產(chǎn)生的信號(hào)采集、放大并輸送，具體由積分式 數(shù)字電壓表31和信號(hào)放大器32組成，積分式數(shù)字電壓表31與信號(hào)探測機(jī)構(gòu)2連接， 用于采集該信號(hào)探測機(jī)構(gòu)2產(chǎn)生的信號(hào)，信號(hào)放大器32信號(hào)輸入端與積分式數(shù)字電壓 表31的信號(hào)輸出端連接，而信號(hào)輸出端通過信號(hào)傳輸電路與計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6信號(hào)輸 入端連接。
當(dāng)然，信號(hào)采集機(jī)構(gòu)也可以直接采用磁通計(jì)以替代積分式數(shù)字電壓表和信號(hào)放大 器，直接與計(jì)算機(jī)控制機(jī)構(gòu)的信號(hào)輸入端連接。
加熱裝置4用于將樣品室1里的待測樣品IO加熱升溫，具體由加熱絲組成。以便 于用于室溫一500攝氏度的高溫區(qū)域的測量使用，加熱絲主要是用來加熱提高樣品室1 的溫度，而一旦樣品10的溫度大于預(yù)先要求溫度時(shí)候，依靠樣品室1的自然冷卻來散 熱，直到降到實(shí)驗(yàn)測試點(diǎn)的要求溫度。
冷卻裝置5用于將樣品室1里的待測樣品10冷卻降溫，具體由液氮發(fā)生器51及與 樣品室1導(dǎo)通的液氮導(dǎo)管52和受控于計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6的閥門53組成，以便于用于零 下210攝氏度(液氮)一室溫的低溫區(qū)域的測量使用，液氮主要是用來冷卻樣品室的溫度， 而一旦樣品的溫度低于預(yù)先要求溫度時(shí)候，依靠環(huán)境對(duì)樣品室的自然加熱來提高溫度， 直至達(dá)到實(shí)驗(yàn)測試點(diǎn)的要求溫度。當(dāng)然，測試裝置也可以同時(shí)帶有加熱裝置4和冷卻裝 置5。
計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6可接受信號(hào)采集機(jī)構(gòu)3輸送過來的信號(hào)并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的磁通密度值且向溫控機(jī)構(gòu)100發(fā)出溫度控制指令，具體地由溫度檢測裝置7接收到指令，然后來 控制冷卻裝置5或加熱裝置4進(jìn)行工作，該計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6還可記錄樣品溫度穩(wěn)定狀 態(tài)下對(duì)應(yīng)溫度值及磁通密度值。該計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6還可發(fā)出測試指令至信號(hào)探測機(jī)構(gòu) 2。
溫度檢測裝置7能接收計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6發(fā)出的溫度控制指令，通過熱電偶71監(jiān) 測樣品室1的溫度并顯示溫度。該溫度檢測裝置7還可向上述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6傳送溫 度信號(hào)。
工作原理電機(jī)21以一固定頻率持續(xù)振動(dòng)，使探測線圈23輸出一穩(wěn)定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)， 經(jīng)信號(hào)采集機(jī)構(gòu)3放大后傳遞到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6，轉(zhuǎn)換成相應(yīng)磁通密度值。同時(shí)，通 過計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6，首先輸出溫度控制指令傳遞至溫度檢測裝置，經(jīng)過驅(qū)動(dòng)放大，開 啟加熱裝置4(用于高溫區(qū)域測試)或冷卻裝置5(用于低溫區(qū)域測試)以達(dá)到測試要求的均 勻穩(wěn)定的樣品溫度，并穩(wěn)定一定時(shí)間后，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6根據(jù)測試程序記錄下此時(shí)樣 品溫度和對(duì)應(yīng)磁通密度值。
在控制過程中，計(jì)算機(jī)系統(tǒng)6的輸出信號(hào)可以經(jīng)過單獨(dú)的放大驅(qū)動(dòng)電路，然后再分 別連接加熱裝置4或冷卻裝置5，也能取得一樣效果。
當(dāng)然也可以采用提拉法測試，首先通過溫控機(jī)構(gòu)100穩(wěn)定樣品IO溫度至測量溫度， 計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6根據(jù)溫控機(jī)構(gòu)100反饋信號(hào)，再由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6發(fā)出測試指令至 電機(jī)21，通過提拉探測線圈23獲得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，經(jīng)信號(hào)采集和放大電路傳輸?shù)接?jì)算機(jī) 控制系統(tǒng)6，計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6根據(jù)測試程序記錄下此時(shí)樣品溫度和對(duì)應(yīng)磁通密度值。
實(shí)施例2，參考圖2所示，本實(shí)施例中冷卻裝置5和加熱裝置4均為人工操作，而 不由計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)6控制。其他結(jié)構(gòu)與實(shí)施例l相同，相對(duì)于實(shí)施例l，自動(dòng)化程度 較低。
權(quán)利要求
1、一種磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測試裝置，其特征在于該裝置包括樣品室(1)，用于放置待測樣品(10)；信號(hào)探測機(jī)構(gòu)(2)，可檢測到磁體的磁通密度，將磁通密度轉(zhuǎn)換感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)成為相應(yīng)的信號(hào)；信號(hào)采集機(jī)構(gòu)(3)，可將上述信號(hào)探測機(jī)構(gòu)(2)產(chǎn)生的信號(hào)采集并輸送；溫控機(jī)構(gòu)(100)，使待測樣品(10)處于溫度穩(wěn)定的狀態(tài)下，并顯示溫度或者可將溫度值傳輸?shù)较率鲇?jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(6)中；以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(6)，可接受上述信號(hào)采集機(jī)構(gòu)(3)輸送過來的信號(hào)并轉(zhuǎn)換成相應(yīng)的磁通密度值，該計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(6)還可記錄樣品溫度穩(wěn)定狀態(tài)下對(duì)應(yīng)溫度值及磁通密度值。
2、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測試裝置，其特征在于所述 的溫控機(jī)構(gòu)(100)包括加熱裝置(4)，用于將上述樣品室(1)里的待測樣品(10)加熱升溫，該加熱裝置(4)受 控于所述的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(6);以及溫度檢測裝置(7)，可檢測樣品室(1)中待測樣品(10)的溫度。
3、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測試裝置，其特征在于所述 的溫控機(jī)構(gòu)(100)包括冷卻裝置(5)，用于將上述樣品室(l)里的待測樣品(10)冷卻降溫，該冷卻裝置(5)受 控于所述的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(6);以及溫度檢測裝置(7)，可檢測樣品室(1)中待測樣品(10)的溫度。
4、 根據(jù)權(quán)利要求1所述的磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測試裝置，其特征在于所述 的溫控機(jī)構(gòu)(100)包括加熱裝置(4)，用于將上述樣品室(1)里的待測樣品(10)加熱升溫，該加熱裝置受控于 所述的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(6);冷卻裝置(5)，用于將上述樣品室(1)里的待測樣品(10)冷卻降溫，該冷卻裝置受控于 所述的計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(6);以及溫度檢測裝置(7)，可檢測樣品室(1)中待測樣品(10)的溫度。
5、 根據(jù)權(quán)利要求3或4所述的磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測試裝詈，其特征在于 所述的冷卻裝置(5)包括由液氮發(fā)生器(51)及與上述樣品室(1)導(dǎo)通的液氮導(dǎo)管(52)和受控 于所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(6)的閥門(53)組成。
6、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測試裝置，其特征在于所述的信號(hào)探測機(jī)(2)機(jī)構(gòu)包括 電機(jī)(21);樣品桿(22)，由上述電機(jī)(21)驅(qū)動(dòng)連接；以及探測線圈(23)設(shè)于上述樣品桿(22)端部，振動(dòng)或提拉時(shí)能產(chǎn)生穩(wěn)定的感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)。
7、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測試裝置， 其特征在于所述的信號(hào)采集機(jī)構(gòu)(3)包括積分式數(shù)字電壓表(31)，與上述信號(hào)探測機(jī)構(gòu)(2)連接，用于采集該信號(hào)探測機(jī)構(gòu)(2) 產(chǎn)生的信號(hào)；以及信號(hào)放大器(32)，信號(hào)輸入端與上述的積分式數(shù)字電壓表(31)的信號(hào)輸出端連接， 信號(hào)輸出端通過信號(hào)傳輸電路與所述計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(6)信號(hào)輸入端連接。
8、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測試裝置， 其特征在于所述的信號(hào)采集機(jī)構(gòu)(3)采用磁通計(jì)，將信號(hào)輸入連接到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(6) 的信號(hào)輸入端。
9、 根據(jù)權(quán)利要求1至4任一權(quán)利要求所述的磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測試裝置， 其特征在于所述的磁體為永磁環(huán)。
全文摘要
一種磁體的磁通密度與溫度關(guān)系測試裝置，其特征在于該裝置包括樣品室(1)，信號(hào)探測機(jī)構(gòu)(2)；信號(hào)采集機(jī)構(gòu)(3)，可將上述信號(hào)探測機(jī)構(gòu)(2)產(chǎn)生的信號(hào)采集并輸送；溫控機(jī)構(gòu)(100)；以及計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)(6)。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)在于利用電磁感應(yīng)原理采用提拉法或低頻振動(dòng)法使信號(hào)探測機(jī)構(gòu)獲得感應(yīng)電動(dòng)勢(shì)，然后經(jīng)信號(hào)采集機(jī)構(gòu)將信號(hào)傳遞到計(jì)算機(jī)控制系統(tǒng)，進(jìn)行數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換后得到不同溫度下的磁通密度值，整體過程操作方便，測試快捷且精度高，同時(shí)結(jié)構(gòu)簡單，易于推廣。
文檔編號(hào)G01R33/12GK101587175SQ20081006166
公開日2009年11月25日 申請(qǐng)日期2008年5月21日 優(yōu)先權(quán)日2008年5月21日
發(fā)明者東 李, 衛(wèi) 李, 閆阿儒, 陳仁杰 申請(qǐng)人:中國科學(xué)院寧波材料技術(shù)與工程研究所