加熱、勵磁兩用電爐的制作方法
【技術領域】
[0001] 本發明涉及物理實驗技術領域，特別涉及一種加熱、勵磁兩用電爐。
【背景技術】
[0002] 磁性材料被磁化時，其各個方向的長度將會發生微小的變化（伸長或縮短），這種 現象稱為磁致伸縮。不同的磁性物質磁致伸縮的長度形變是不同的，通常用磁致伸縮系數
AL為金屬桿的長度變化量。A>〇表示伸長，A〈〇即表示縮短，A= 〇表示不變。磁致伸 縮系數A的大小大致在10 6~10 3范圍內。
[0003] 磁致伸縮系數與外磁場的關系，常用公式：
[0004] A=f(H) (1)
[0005] 來描述。式（1)中X為磁致伸縮系數，H為外加磁場的磁場強度，單位為A?mi。 外磁場由通過螺線管的電流產生，它的大小為：
[0006] H=k〇I(2)
[0007] 式⑵中k。為比例常量，與螺線管的結構、幾何尺寸等因素有關，單位為mi。
[0008] 另外，現有技術中在測量微小變化量時，一般可以利用光杠桿法或干涉法進行測 量。
[0009] 光杠桿放大原理如圖1和2所示，光杠桿系統是由平面鏡20及底座，望遠鏡30和 米尺40組成的。金屬桿10豎直設置，平面鏡20上連接的有一個豎直頂針21，豎直頂針21 的下端立在長度為L的金屬桿10的上端。當金屬桿10伸長（或縮短）AL時，帶動豎直 頂針21在豎直方向上運動，進而帶動平面鏡20繞支點22轉動。從望遠鏡30中可讀出待 測金屬桿10伸長前后叉絲所對標尺的讀數bl、b2,這時有金屬桿的長度變化量：
[0011] 干涉法原理、測量方法如下：
[0012] 點光源發出的光射到分束鏡的半透半反層上，被分為透射光束和反射光束，分別 經定鏡和動鏡反射，最終相遇產生干涉。干涉現象可看成是定鏡的等效位置和動鏡之間的 空氣薄膜產生的薄膜干涉。
[0013] 干涉的兩束光也可看成是由兩個點光源發出的，它們的距離為定鏡的等效位置和 動鏡之間距離d的2倍，即2d。兩個點光源到屏上的任一點的光程差近似為（空氣折射率 n^ 1)：
[0014]
[0015] 其中，f為入射角。
[0016] 由干涉加強、減弱條件：
[0017]
[0018] 其中，A為光的波長。
[0019] 在干涉圓環中心處，（P=〇,由（5)式可知，d增大（或減小）Ad,中心便會"涌 出"（或"吞入"）Ak條條紋，二者關系是：
[0021] 由（6)式，中心每涌出（或吞入）一個條紋，d的增大（或減小）量為半個波長。 測出動鏡移動的距離和吞（或吐）的條紋數，便可求出波長；若已知波長，數出吞（或吐） 條紋數也可測距離。
[0022]目前的電爐只具有單一加熱功能，不能對水平金屬桿進行磁致伸縮系數的測量， 更不能在加熱的同時進行磁致伸縮系數的動態測量。
【發明內容】
[0023] 本發明要解決現有技術中的電爐無法產生磁場，以及不能對水平金屬桿進行磁致 伸縮系數或者在加熱的同時進行磁致伸縮系數的動態測量的技術問題，提供一種可單獨使 用加熱功能和勵磁功能，亦可同時使用的，可進行動態、靜態磁測量的加熱、勵磁兩用電爐。
[0024] 為了解決上述技術問題，本發明的技術方案具體如下：
[0025] -種加熱、勵磁兩用電爐，該電爐內設有一可移動頂塊；待測的金屬桿可放置于所 述電爐內；
[0026] 所述金屬桿長度隨溫度或磁場強度變化時，可移動頂塊可將金屬桿的一端抵住；
[0027] 所述電爐內還設有用來產生磁場的勵磁線圈；所述勵磁線圈內設有可以用來為電 爐加熱的加熱線圈。
[0028] 上述技術方案中，相鄰的兩層勵磁線圈之間設有云母。
[0029] 上述技術方案中，所述勵磁線圈的匝與匝之間相互分離。
[0030] 上述技術方案中，所述勵磁線圈和所述加熱線圈可分別工作或同時工作。
[0031] 上述技術方案中，所述加熱線圈可以調節電爐內的溫度的范圍是20~100°C。
[0032] 本發明具有以下的有益效果：
[0033] 本發明的加熱、勵磁兩用電爐，利用切換開關切換加熱或者勵磁，當加熱線圈通電 時，電爐加熱；當勵磁線圈通電時，電爐中可以產生一個較強的磁場；當全部線圈通電時， 電爐中可以產生一個磁場的同時，也可以調節溫度。本發明的電爐的加熱功能和勵磁功能 可單獨使用、亦可同時使用，可進行動態、靜態磁測量。
【附圖說明】
[0034] 下面結合附圖和【具體實施方式】對本發明作進一步詳細說明。
[0035] 圖1為本發明的加熱、勵磁兩用電爐的結構示意圖。
[0036] 圖2為勵磁線圈和加熱線圈的電路結構示意圖。。
[0037] 圖中的附圖標記表示為：
[0038] 1-金屬桿；2-平面鏡；3-望遠鏡；4-米尺；5-水平頂針；6-懸掛位；7-可移動頂 塊；8-電爐；9-支點；81-勵磁線圈；82-加熱線圈；83-勵磁開關；84-加熱器開關；85-溫 度控制器；86-直流電源；87-直流恒流源。
【具體實施方式】
[0039] 本發明的發明思想為：利用開關切換加熱、勵磁或者同時加熱和勵磁，當加熱線圈 通電時，電爐加熱；當勵磁線圈通電時，電路內產生磁場；當全部線圈通電時，電爐中可以 產生一個磁場的同時，也可以調節溫度。
[0040] 下面結合附圖對本發明做以詳細說明。
[0041] 實施例1
[0042] 如圖1所示，一種加熱、勵磁兩用電爐，該電爐8內設有用來產生磁場的勵磁線圈 81，所述勵磁線圈81設有多層線圈。所述勵磁線圈81內的加熱線圈82可以用來為電爐8 加熱。勵磁線圈81的匝與匝之間相互分離，相鄰的兩層之間設有云母。在所述勵磁線圈81 線路上有勵磁開關83,直流恒流源87 ;所述加熱線圈82線路上有加熱開關84,溫度控制器 85以及直流電源86 ;利用勵磁開關83和加熱器開關84可以分別實現單獨加熱或者單獨 勵磁或者同時進行加熱和勵磁。如圖2所示，最內層的是加熱線圈82,外層是勵磁線圈81。 所述加熱線圈82可以調節電爐內的溫度的范圍是20~100°C。
[0043] 在應用本發明的加熱、勵磁兩用電爐進行磁致伸縮系數測量時：
[0044] 首先，將測量金屬桿1由懸掛位6懸掛；
[0045] 然后，將金屬桿1放置于電爐8內，使可移動頂塊7將金屬桿1的右端抵住，光杜 桿系統中平面鏡2上連接的水平頂針5與金屬桿1的左端抵接；對