加热、励磁两用电炉的制作方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及物理实验技术领域，特别涉及一种加热、励磁两用电炉。
【背景技术】
[0002] 磁性材料被磁化时，其各个方向的长度将会发生微小的变化（伸长或缩短），这种 现象称为磁致伸缩。不同的磁性物质磁致伸缩的长度形变是不同的，通常用磁致伸缩系数
AL为金属杆的长度变化量。A>〇表示伸长，A〈〇即表示缩短，A= 〇表示不变。磁致伸 缩系数A的大小大致在10 6~10 3范围内。
[0003] 磁致伸缩系数与外磁场的关系，常用公式：
[0004] A=f(H) (1)
[0005] 来描述。式（1)中X为磁致伸缩系数，H为外加磁场的磁场强度，单位为A?mi。 外磁场由通过螺线管的电流产生，它的大小为：
[0006] H=k〇I(2)
[0007] 式⑵中k。为比例常量，与螺线管的结构、几何尺寸等因素有关，单位为mi。
[0008] 另外，现有技术中在测量微小变化量时，一般可以利用光杠杆法或干涉法进行测 量。
[0009] 光杠杆放大原理如图1和2所示，光杠杆系统是由平面镜20及底座，望远镜30和 米尺40组成的。金属杆10竖直设置，平面镜20上连接的有一个竖直顶针21，竖直顶针21 的下端立在长度为L的金属杆10的上端。当金属杆10伸长（或缩短）AL时，带动竖直 顶针21在竖直方向上运动，进而带动平面镜20绕支点22转动。从望远镜30中可读出待 测金属杆10伸长前后叉丝所对标尺的读数bl、b2,这时有金属杆的长度变化量：
[0011] 干涉法原理、测量方法如下：
[0012] 点光源发出的光射到分束镜的半透半反层上，被分为透射光束和反射光束，分别 经定镜和动镜反射，最终相遇产生干涉。干涉现象可看成是定镜的等效位置和动镜之间的 空气薄膜产生的薄膜干涉。
[0013] 干涉的两束光也可看成是由两个点光源发出的，它们的距离为定镜的等效位置和 动镜之间距离d的2倍，即2d。两个点光源到屏上的任一点的光程差近似为（空气折射率 n^ 1)：
[0014]
[0015] 其中，f为入射角。
[0016] 由干涉加强、减弱条件：
[0017]
[0018] 其中，A为光的波长。
[0019] 在干涉圆环中心处，（P=〇,由（5)式可知，d增大（或减小）Ad,中心便会"涌 出"（或"吞入"）Ak条条纹，二者关系是：
[0021] 由（6)式，中心每涌出（或吞入）一个条纹，d的增大（或减小）量为半个波长。 测出动镜移动的距离和吞（或吐）的条纹数，便可求出波长；若已知波长，数出吞（或吐） 条纹数也可测距离。
[0022]目前的电炉只具有单一加热功能，不能对水平金属杆进行磁致伸缩系数的测量， 更不能在加热的同时进行磁致伸缩系数的动态测量。
【发明内容】
[0023] 本发明要解决现有技术中的电炉无法产生磁场，以及不能对水平金属杆进行磁致 伸缩系数或者在加热的同时进行磁致伸缩系数的动态测量的技术问题，提供一种可单独使 用加热功能和励磁功能，亦可同时使用的，可进行动态、静态磁测量的加热、励磁两用电炉。
[0024] 为了解决上述技术问题，本发明的技术方案具体如下：
[0025] -种加热、励磁两用电炉，该电炉内设有一可移动顶块；待测的金属杆可放置于所 述电炉内；
[0026] 所述金属杆长度随温度或磁场强度变化时，可移动顶块可将金属杆的一端抵住；
[0027] 所述电炉内还设有用来产生磁场的励磁线圈；所述励磁线圈内设有可以用来为电 炉加热的加热线圈。
[0028] 上述技术方案中，相邻的两层励磁线圈之间设有云母。
[0029] 上述技术方案中，所述励磁线圈的匝与匝之间相互分离。
[0030] 上述技术方案中，所述励磁线圈和所述加热线圈可分别工作或同时工作。
[0031] 上述技术方案中，所述加热线圈可以调节电炉内的温度的范围是20~100°C。
[0032] 本发明具有以下的有益效果：
[0033] 本发明的加热、励磁两用电炉，利用切换开关切换加热或者励磁，当加热线圈通电 时，电炉加热；当励磁线圈通电时，电炉中可以产生一个较强的磁场；当全部线圈通电时， 电炉中可以产生一个磁场的同时，也可以调节温度。本发明的电炉的加热功能和励磁功能 可单独使用、亦可同时使用，可进行动态、静态磁测量。
【附图说明】
[0034] 下面结合附图和【具体实施方式】对本发明作进一步详细说明。
[0035] 图1为本发明的加热、励磁两用电炉的结构示意图。
[0036] 图2为励磁线圈和加热线圈的电路结构示意图。。
[0037] 图中的附图标记表示为：
[0038] 1-金属杆；2-平面镜；3-望远镜；4-米尺；5-水平顶针；6-悬挂位；7-可移动顶 块；8-电炉；9-支点；81-励磁线圈；82-加热线圈；83-励磁开关；84-加热器开关；85-温 度控制器；86-直流电源；87-直流恒流源。
【具体实施方式】
[0039] 本发明的发明思想为：利用开关切换加热、励磁或者同时加热和励磁，当加热线圈 通电时，电炉加热；当励磁线圈通电时，电路内产生磁场；当全部线圈通电时，电炉中可以 产生一个磁场的同时，也可以调节温度。
[0040] 下面结合附图对本发明做以详细说明。
[0041] 实施例1
[0042] 如图1所示，一种加热、励磁两用电炉，该电炉8内设有用来产生磁场的励磁线圈 81，所述励磁线圈81设有多层线圈。所述励磁线圈81内的加热线圈82可以用来为电炉8 加热。励磁线圈81的匝与匝之间相互分离，相邻的两层之间设有云母。在所述励磁线圈81 线路上有励磁开关83,直流恒流源87 ;所述加热线圈82线路上有加热开关84,温度控制器 85以及直流电源86 ;利用励磁开关83和加热器开关84可以分别实现单独加热或者单独 励磁或者同时进行加热和励磁。如图2所示，最内层的是加热线圈82,外层是励磁线圈81。 所述加热线圈82可以调节电炉内的温度的范围是20~100°C。
[0043] 在应用本发明的加热、励磁两用电炉进行磁致伸缩系数测量时：
[0044] 首先，将测量金属杆1由悬挂位6悬挂；
[0045] 然后，将金属杆1放置于电炉8内，使可移动顶块7将金属杆1的右端抵住，光杜 杆系统中平面镜2上连接的水平顶针5与金属杆1的左端抵接；对