专利名称：教学用磁天平的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种教学用磁天平，属教学仪器技术领域。
磁天平是大专院校进行磁学、磁化学教学及科研所需的仪器，用于顺磁和反磁物质结构的研究。磁天平的基本结构如图1所示，包括恒流电源、电磁铁、冷却系统以及检测和测量部分。已有技术中，复旦大学科教仪器厂研制出一种FM-2磁天平，其主要技术不足之处是恒流电源部分采用分立元件实现，测量可靠性差，而且维护困难，恒流电源部分易损坏，使整台磁天平处于闲置状态。另一缺点是其电磁铁部分的空气间隙可调，造成线圈匝数增加，线圈的导线线经减少，这使整个电磁铁部分重量增加，散热性能差。
本实用新型的目的是设计一种新型的教学用磁天平，对已有磁天平的恒流电源电路和电磁铁结构作出改进，以提高磁天平的量测可靠性，并降低磁天平的造价。
本实用新型设计的教学用磁天平，由恒流电源、电磁铁、冷却水道以及检测和测量部分组成。电磁铁包括导磁体、励磁线圈和磁极，冷却水道紧靠在磁极上，恒流电源提供的恒电流通入励磁线圈。检测和测量部分包括天平、电压表和电流表。天平置于磁天平外壳骨架的上部，天平的样品端悬于电磁铁两磁极的中心线上。电流表串联在励磁线圈和恒流电源之间，电压表并联在励磁线圈上。
图1是普通磁天平原理框图。
图2是本实用新型设计的磁天平的结构框图。
图3是磁天平的恒流电源电路图。
以下结合附图，详细介绍本实用新型的内容。图2中，1是冷却水道，2是导磁体，3是励磁线圈，4是磁极，5是被测样品，6是天平，7是磁天平外壳，8是检测仪表，9是恒流电源。图3中，10是变压器，11是对电流进行全波整流的二极管，12是W396集成三端稳压器，13是电流表，14是电压表，L是电磁铁中的励磁线圈。
磁天平的工作过程如下所述取一样品管挂在天平的挂钩上，调节样品管的高度，使样品管的底部对准磁极4的中心线。在不加磁场的情况下，称得空管质量m0。将研细的莫尔盐装入管中，置于天平挂钩上，在不加磁场情况下称量得m1，接通电磁铁的电源，电流调至5A，用高斯计测量磁通量为O.5T，在该磁场强度下称得质量m2，并记录温度。由m0、m1、m2，计算出ms＝m1－m0，Δms＝m2－m1。
在相同磁场强度下，用被测物质K3Fe(C2O4)3取代莫尔盐，重复上述步骤，可求得被测样品的m和Δm。
由ms、m、Δms、Δm，和用下述公式即可求出X。X=Xs·msΔms·Δmm]]>上式中Xs—莫尔盐的磁化率，可从手册查得。
ms—装入样品管中的莫尔盐的质量。
m—装入样品管中的待测样品的质量。
Δms—莫尔盐加磁场前后质量的变化。
Δm—待测样品加磁场前后质量的变化。
本实用新型设计的磁天平，恒流电源部分采用了集成电路技术，代替过去分立元器件，即用W396集成片作为新型电路的核心部分，再使用少量其它元器件构成恒流电源，实现了电流(0-10A)连续可调。与传统分立元件实现的恒流电源相比，结构简单，可靠性高，维护方便，且电流稳定性和调节线性度好。研制的恒流电源部分电路图见图3。恒流电源包括一个调压器，用以调节输出电流的大小，一个全波整流桥，将交流电变成直流电，一个储能电容，以调整输出电流的稳定度，一个由W396三端稳压器与电阻R组成的稳流源。在电磁铁的励磁线圈上并联一个二极管，其作用是当电磁铁的励磁线圈突然开路时，防止因电压升高而击坏W396集成片。
权利要求1.一种教学用磁天平，由恒流电源、电磁铁、冷却水道以及检测和测量部分组成，其特征在于所述的电磁铁包括导磁体、励磁线圈和磁极，冷却水道紧靠在磁极上，恒流电源提供的恒电流通入励磁线圈，所述的检测和测量部分包括天平、电压表和电流表，天平置于磁天平外壳骨架的上部，天平的样品端悬于电磁铁两磁极的中心线上，电流表串联在励磁线圈和恒流电源之间，电压表并联在励磁线圈上。
2.如权利要求1所述的磁天平，其特征在于其中所述的恒流电源包括一个调压器，用以调节输出电流的大小，一个全波整流桥，将交流电变成直流电，一个储能电容，以调整输出电流的稳定度，一个由W396三端稳压器与电阻R组成的稳流源。
专利摘要本实用新型涉及一种教学用磁天平，该磁天平包括恒流电源、电磁铁、冷却水道和检测测量部分。电磁铁的散热系统采用水循环，恒流电源采用了集成电路技术，代替过去分立元器件，即用W396集成片作为新型电路的核心部分，再使用少量其它元器件构成恒流电源，实现了电流(0-10A)连续可调。与传统分立元件实现的恒流电源相比，具有结构简单、可靠性高、维护方便，且电流稳定好和调节线性度好等优点，适合学校教学、科研等使用。
文档编号G09B23/00GK2232153SQ9520398
公开日1996年7月31日 申请日期1995年3月3日 优先权日1995年3月3日
发明者袁书玉, 王黎明 申请人:清华大学