【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于磁特性测量领域，更具体地，涉及一种脉冲强磁场下的电容测量装置及测量方法。
技术介绍
1、随着科技的发展，磁性材料广泛应用于各个领域，且在设备中起着至关重要的作用，磁性材料的磁特性会影响其使用性能。脉冲强磁场下的磁致伸缩测量是一种常见的磁特性测量实验，用于凝聚态物理科学研究。电容测量装置是磁致伸缩测量的一种实现方法，电容测量的精度对磁致伸缩测量有着重要的影响。
2、目前商用的电容测量装置因为尺寸较大，通常只能适用于稳态磁场环境中，对于在脉冲强磁场狭窄的磁体环境中，则不适用进行电容测量，从而难以准确测量出磁性材料的磁特性。
技术实现思路
1、为了实现在脉冲强磁场狭窄的磁体环境中进行电容测量，从而测出磁性材料的磁特性，本专利技术提供一种脉冲强磁场下的电容测量装置及测量方法。
2、本专利技术提供的一种脉冲强磁场下的电容测量装置采用如下的技术方案：
3、一种脉冲强磁场下的电容测量装置，包括壳体，
4、电容部件，所述电容部件包括固定电容极板、活动电容极板和调节件，所述固定电容极板设置于壳体上并且待测样品位于固定电容极板和壳体之间，所述活动电容极板活动连接于壳体上且与所述固定电容极板相平行，所述调节件用于驱动活动电容极板靠近或远离固定电容极板；
5、温控部件，用于使待测样品的测试环境升温或降温；
6、磁场部件，用于为待测样品提供强磁场并进行监测磁场强度的变化；
7、数据处理部件，所述数据处理部件包括
8、通过采用上述技术方案，该装置使用时，将待测样品、固定电容极板、活动电容极板安装于壳体上，并通过调节件调节固定电容极板和活动电容极板之间的距离，通过温控部件和磁场部件提供合适的检测环境温度和磁场强度，并对磁场强度进行监测，电容桥与固定电容极板和活动电容极板连接形成通路，磁场发生变化时，待测样品会发生形变，使得固定电容极板位置发生变化，固定电容极板和活动电容极板之间的距离发生变化，从而通路内的电压发生变化，进而测出固定电容极板和活动电容极板的电容变化，以测量出待测样品的磁致伸缩变化。
9、作为进一步优选的，所述壳体的外壁开设有测试槽，所述固定电容极板和活动电容极板均设于所述测试槽内且与壳体位于同一轴线上，待测样品固定连接于所述固定电容极板和测试槽的内壁之间。
10、通过采用上述技术方案，固定电容极板和活动电容极板均位于测试槽内，对固定电容极板和活动电容极板起到一定的保护效果，且固定电容极板和活动电容极板运动时更加稳定。
11、作为进一步优选的，所述调节件为螺杆，所述壳体的一端沿轴线方向开设有螺孔，所述螺孔与所述测试槽连通，所述螺杆贯穿螺孔并且与螺孔螺纹连接，所述活动电容极板与所述螺杆同轴固定连接。
12、通过采用上述技术方案，通过转动螺杆调节其在螺孔中的位置，从而能够带动活动电容极板运动，便于调节活动电容极板的位置，结构简单，调节方便。
13、作为进一步优选的，所述磁场部件包括探测线圈和测量仪，所述探测线圈和测量仪连接，所述壳体外壁靠近所述测试槽的位置开设有第一环形槽，所述探测线圈绕设于第一环形槽中。
14、通过采用上述技术方案，探测线圈绕设于壳体的外部，通过测量仪能够实时检测磁场的变化，进而能够测量出磁场变化和磁性材料的形变关系，以测量出磁性材料的磁特性。
15、作为进一步优选的，所述温控部件包括液氦恒温器、电热丝、温度计和温控仪，所述温控仪与电热丝、温度计连接，其中，所述壳体设于所述液氦恒温器的真空腔内并向真空腔内导入液氦；所述电热丝设置于所述壳体上，所述温控仪通过控制电热丝调节对待测样品的加热温度，同时对温度计和电热丝进行pid反馈控制，控制待测样品所在环境的温度。
16、通过采用上述技术方案，将壳体放入液氦恒温器的真空腔内并向真空腔内导入液氦，使待测样品处于低温环境中，通过温度计检测环境温度，并通过温控仪控制电热丝通电产生热量，从而使待测样品处于合适的温度中进行检测。
17、作为进一步优选的，所述壳体两端的外周壁均开设有第二环形槽，所述电热丝对称绕设于两个第二环形槽中。
18、通过采用上述技术方案，电热丝稳定设置于两个第二环形槽中，且在壳体上设置的范围较大，从而能够为待测样品提供较为稳定的温度环境。
19、作为进一步优选的，所述固定电容极板和活动电容极板结构相同且表面均设有金属层，所述固定电容极板和活动电容极板相互靠近一侧的金属层上均设有缝隙。
20、通过采用上述技术方案，镀膜使固定电容极板和活动电容极板上的金属部分尽量薄，从而涡流减小，脉冲强磁场的变化速率很快，变化的磁场在金属表面会产生螺旋状的感应电流，设置缝隙从而减小涡流导致的发热。
21、作为进一步优选的，所述磁场部件还包括脉冲磁体，所述脉冲磁体设置于所述液氦恒温器的内且对称布设于真空腔的两侧。
22、通过采用上述技术方案，通过脉冲磁体为壳体整体提供稳定的强磁场的环境，使得电容测量结果更加准确。
23、作为进一步优选的，所述壳体上开设有同轴设置的安装槽，所述安装槽内可拆卸连接有支撑管。
24、通过采用上述技术方案，支撑管插接于安装槽中与壳体连接成整体，以便于将壳体插入液氦恒温器的真空腔中。
25、本专利技术提供的一种脉冲强磁场下的电容测量方法采用如下的技术方案：
26、一种脉冲强磁场下的电容测量方法，包括如下步骤：
27、s1：将待测样品固定连接于固定电容极板和壳体之间；
28、s2：调节活动电容极板的位置，改变固定电容极板和活动电容极板的距离；
29、s3：通过温控部件调节待测样品的测试环境温度；
30、s4：通过磁场部件为待测样品提供磁场并进行监测磁场强度的变化；
31、s5：电容桥测量固定电容极板和活动电容极板的电容变化，从而测量出待测样品的磁致伸缩变化。
32、综上所述，本专利技术至少包括以下有益技术效果：
33、该装置使用时，将待测样品、固定电容极板、活动电容极板安装于壳体上，并通过调节件调节固定电容极板和活动电容极板之间的距离，通过温控部件和磁场部件提供合适的检测环境温度和磁场强度，并对磁场强度进行监测，电容桥与固定电容极板和活动电容极板连接形成通路，磁场发生变化时，待测样品会发生形变，固定电容极板和活动电容极板之间的距离发生变化，从而通路内的电压发生变化，进而测出固定电容极板和活动电容极板的电容变化，以测量出待测样品的磁致伸缩变化。
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1.一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，包括壳体(1)，
2.根据权利要求1所述的一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，所述壳体(1)的外壁开设有测试槽(11)，所述固定电容极板(21)和活动电容极板(22)均设于所述测试槽(11)内且与壳体(1)位于同一轴线上，待测样品固定连接于所述固定电容极板(21)和测试槽(11)的内壁之间。
3.根据权利要求2所述的一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，所述调节件(23)为螺杆，所述壳体(1)的一端沿轴线方向开设有螺孔(12)，所述螺孔(12)与所述测试槽(11)连通，所述螺杆贯穿螺孔(12)并且与螺孔(12)螺纹连接，所述活动电容极板(22)与所述螺杆同轴固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，所述磁场部件(4)包括探测线圈(41)和测量仪(42)，所述探测线圈(41)和测量仪(42)连接，所述壳体(1)外壁靠近所述测试槽(11)的位置开设有第一环形槽(13)，所述探测线圈(41)绕设于第一环形槽(13)中。
5.根据权利要求1所
6.根据权利要求5所述的一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，所述壳体(1)两端的外周壁均开设有第二环形槽(14)，所述电热丝(32)对称绕设于两个第二环形槽(14)中。
7.根据权利要求1所述的一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，所述固定电容极板(21)和活动电容极板(22)结构相同且表面均设有金属层(24)，所述固定电容极板(21)和活动电容极板(22)相互靠近一侧的金属层(24)上均设有缝隙(241)。
8.根据权利要求5所述的一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，所述磁场部件(4)还包括脉冲磁体(43)，所述脉冲磁体(43)设置于所述液氦恒温器(31)的内且对称布设于真空腔的两侧。
9.根据权利要求1所述的一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，所述壳体(1)上开设有同轴设置的安装槽(15)，所述安装槽(15)内可拆卸连接有支撑管(16)。
10.一种脉冲强磁场下的电容测量方法，采用如权利要求1-9所述的电容测量装置进行，其特征在于，包括如下步骤：
...【技术特征摘要】
1.一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，包括壳体(1)，
2.根据权利要求1所述的一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，所述壳体(1)的外壁开设有测试槽(11)，所述固定电容极板(21)和活动电容极板(22)均设于所述测试槽(11)内且与壳体(1)位于同一轴线上，待测样品固定连接于所述固定电容极板(21)和测试槽(11)的内壁之间。
3.根据权利要求2所述的一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，所述调节件(23)为螺杆，所述壳体(1)的一端沿轴线方向开设有螺孔(12)，所述螺孔(12)与所述测试槽(11)连通，所述螺杆贯穿螺孔(12)并且与螺孔(12)螺纹连接，所述活动电容极板(22)与所述螺杆同轴固定连接。
4.根据权利要求2所述的一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，所述磁场部件(4)包括探测线圈(41)和测量仪(42)，所述探测线圈(41)和测量仪(42)连接，所述壳体(1)外壁靠近所述测试槽(11)的位置开设有第一环形槽(13)，所述探测线圈(41)绕设于第一环形槽(13)中。
5.根据权利要求1所述的一种脉冲强磁场下的电容测量装置，其特征在于，所述温控部件(3)包括液氦恒温器(31)、电热丝(32)、温度计(33)和温控仪(34)，所述温控仪(34)与电热丝(32)、温度计(33)连接，其中，所述壳体(1...
【专利技术属性】
技术研发人员：韩小涛，李卓恒，王俊峰，杨明，张绍哲，董超，
申请(专利权)人：华中科技大学，
类型：发明
国别省市：
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