發(fā)布時(shí)間：2020-05-11 10:44

【摘要】：瞬態(tài)溫度測(cè)量在研究傳熱學(xué)基本規(guī)律、與激光相關(guān)的快速熱作用過(guò)程及其它瞬變溫度過(guò)程中具有重要意義。基于超順磁性磁納米粒子的瞬態(tài)溫度測(cè)量方法與其它測(cè)溫方法相比具有非接觸、能夠測(cè)量被測(cè)物體內(nèi)部溫度的優(yōu)點(diǎn)。在恒定外磁場(chǎng)作用下,磁納米粒子磁化強(qiáng)度與溫度之間存在單調(diào)對(duì)應(yīng)關(guān)系,通過(guò)測(cè)量磁納米粒子的磁化強(qiáng)度,可以通過(guò)郎之萬(wàn)方程求解出溫度。論文首先對(duì)磁納米瞬態(tài)溫度測(cè)量方法進(jìn)行原理性研究,提出使用恒定外磁場(chǎng)下磁納米磁化強(qiáng)度與溫度之間的單調(diào)對(duì)應(yīng)關(guān)系來(lái)進(jìn)行溫度測(cè)量。仿真研究了外加激勵(lì)磁場(chǎng)對(duì)測(cè)量靈敏度的影響,及測(cè)量信號(hào)在不同信噪比時(shí)的溫度反演誤差。然后,設(shè)計(jì)了一套由激勵(lì)磁場(chǎng)、磁納米樣品、低頻和高頻測(cè)量電路組成的瞬態(tài)溫度測(cè)量系統(tǒng)。根據(jù)測(cè)量線圈的傳遞函數(shù)幅頻特性對(duì)測(cè)量線圈和電路進(jìn)行了分頻段設(shè)計(jì),并測(cè)試了不同頻段測(cè)量電路的幅頻特性。最后,構(gòu)建了磁納米瞬態(tài)溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)平臺(tái)。設(shè)計(jì)了薄膜熱電偶,為磁納米瞬態(tài)溫度測(cè)量實(shí)驗(yàn)提供溫度數(shù)據(jù)參照。實(shí)驗(yàn)結(jié)果表明,本文所設(shè)計(jì)的瞬態(tài)溫度測(cè)量系統(tǒng)能夠測(cè)量到上升沿小于2ns的溫度脈沖。對(duì)磁納米粒子響應(yīng)進(jìn)行標(biāo)定后,磁納米粒子所測(cè)溫度和薄膜熱電偶所測(cè)溫度最大值之間的相對(duì)誤差不超過(guò)±5%。綜上所述使用磁納米粒子進(jìn)行瞬態(tài)溫度測(cè)量具有可行性。
【圖文】：

溫度變化曲線，在參數(shù)為 時(shí)飽和磁化強(qiáng)度 條件下由公式 2.1 仿度測(cè)量方法粒子進(jìn)行瞬態(tài)溫度測(cè)量的原因在于磁納米恒定時(shí)，磁納米粒子磁化強(qiáng)度和溫度之間存強(qiáng)度和溫度以外，，其它參數(shù)都可以提前求出通過(guò)公式 2.1 求解出溫度。這種方法不需要略，因此可以用來(lái)測(cè)量瞬態(tài)溫度過(guò)程。到公式 2.1 中有： ( )( ( ( ) ) ( 磁納米粒子本身性質(zhì)有關(guān)，可以通過(guò)測(cè)不同

同的外加磁場(chǎng)下，磁化強(qiáng)度和溫度之間表現(xiàn)小進(jìn)行優(yōu)化。度對(duì)溫度的的導(dǎo)數(shù)為樣品的靈敏度 S(T)：) ( ( ( ) )) 行泰勒展開： ( ) ( ) ′( )( ) ( ) 式皮亞諾余項(xiàng)。選擇合適的外加磁場(chǎng) ，可 ′( ) 的靈敏度隨溫度變化較小，磁化強(qiáng)度和溫度之同外加磁場(chǎng)下樣品的靈敏度。從圖中可以看磁場(chǎng)強(qiáng)度增加，樣品靈敏度在 500 Oe 時(shí)絕e 作為外加偏置磁場(chǎng)。
【學(xué)位授予單位】：華中科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2017
【分類號(hào)】：TH811

【參考文獻(xiàn)】

相關(guān)期刊論文 前2條

1 胡增榮;童國(guó)權(quán);陳長(zhǎng)軍;郭華鋒;周亮;徐家樂(lè);;激光納米表面工程技術(shù)[J];激光技術(shù);2014年06期

2 王華軍;;阻尼系數(shù)對(duì)瞬變電磁觀測(cè)信號(hào)的影響特征[J];地球物理學(xué)報(bào);2010年02期

相關(guān)博士學(xué)位論文 前1條

1 關(guān)魁文;皮膚組織對(duì)紅外激光輻照熱響應(yīng)的細(xì)胞機(jī)理研究[D];大連理工大學(xué);2013年

本文編號(hào)：2658334