一种cicc导体性能测试系统的制作方法
【专利摘要】本发明公开了一种CICC导体性能测试系统，包括测试杜瓦、超导磁体、控制系统以及外部数据采集系统；所述CICC导体样品位于测试杜瓦底部的样品骨架上，上方通过低温超导接头连接超导变压器绕组，超导变压器绕组通过高温超导电流引线连接有外部励磁电源实现对CICC导体样品提供不同电流；超导磁体位于测试杜瓦外部对CICC导体样品施加垂直于导体方向的不同强度的背景磁场，外部数据采集系统对不同电流、不同磁场强度条件下CICC导体样品进行性能数据采集，并输给控制系统分析，从而完成的CICC导体样品性能测试。本发明所述CICC导体性能测试系统，可以实现大电流、强磁场、长尺寸导体样品的快速、简单方便的测试优点。
【专利说明】
一种C ICC导体性能测试系统
技术领域
[0001]本发明涉及CICC导体低温性能测试与超导电工技术应用领域，特别的涉及一种 CICC导体性能测试系统。【背景技术】
[0002]在超导磁体应用领域，CICC超导导体已经广泛用于大型核聚变装置、超导核磁共振装置、高能粒子加速器装置、磁共振谱仪等。CICC超导导体通常工作在强磁场，大电流和极低温等极端环境下，其低温性能决定着超导磁体的安全稳定。在超导磁体研制前期，绕制磁体所用的CICC导体的性能参数如临界电流、临界温度、临界磁场等都需要进行试验性能测试，以便对超导磁体的整体性能提供技术支持。因此，为了安全有效的设计超导磁体，需要对CICC导体在真实运行工况下的性能进行实验研究，从而为超导磁体装置的安全有效设计提供强有力的技术支撑。
[0003]目前，国外相关的测试系统已经进行多年，国内也有一些相关的实验测试装置，但根据文献调研，国内测试装置普遍存在测量装置复杂、成本高、测量背景磁场低，测试电流小、测量精度低，测量误差大，以及无法对不同类型的CICC导体进行不同工况的实验研究等缺点。
【发明内容】
[0004]本发明的针对上述问题，提供一种CICC导体低温性能测试系统，实现测量磁场高、 测试电流大、测量结果准确性和测量样品多样化等优点。
[0005]为实现上述目的，本发明采用的技术方案是:一种CICC导体性能测试系统，其特征在于:包括内部提供低温和真空环境的测试杜瓦、 超导磁体、控制系统以及外部数据采集系统;所述CICC导体样品位于测试杜瓦底部的样品骨架上，其上方通过低温超导接头连接超导变压器绕组，超导变压器绕组通过高温超导电流引线连接有外部励磁电源实现对CICC导体样品提供不同电流;所述的超导磁体位于测试杜瓦外部对CICC导体样品施加垂直于导体方向的不同强度的背景磁场，外部数据采集系统对不同电流、不同磁场强度条件下CICC导体样品进行性能数据采集，并输给控制系统分析， 从而完成的CICC导体样品性能测试。
[0006]CICC导体样品置于低温杜瓦底部，励磁电源通过高温超导电流引线接入超导变压器绕组，经过超导变压器绕组的放大作用后，通过低温超导接头对CICC导体样品施加测试电流，杜瓦外部的超导磁体对CICC导体样品施加垂直于导体方向的背景磁场，利用罗柯线圈检测CICC导体样品内部的电流大小，外部数据采集系统对CICC导体样品进行性能数据采集，并有控制系统分析，从而完成低温条件下不同电流、不同磁场强度条件下的CICC导体样品的性能测试实验。
[0007]所述提供低温和真空环境的测试杜瓦包括杜瓦、杜瓦外侧设有冷屏部件、内部低温液氦槽，所述的超导变压器绕组和CICC导体样品置于低温液氦槽内。
[0008]所述的超导变压器绕组包括初级密绕线圈和次级多匝CICC线圈；初级密绕线圈通过高温超导电流引线连接外部励磁电源，次级多匝CICC线圈通过低温超导接头连接CICC导体样品实现对供电电流的放大以及对Cl CC导体样品施加不同电流。
[0009]所述提供低温和真空环境的测试杜瓦包括杜瓦、杜瓦外侧设有冷屏部件、内部低温液氦槽，所述的超导变压器绕组和CICC导体样品置于低温液氦槽内，通过液氦浸泡实现低温冷却。[0〇1〇] 所述超导磁体拥有11T场强和800mm室温孔径。
[0011]本发明的优点是:本发明的装置可以对目前工程上超导磁体装置中常用的各种CICC超导导体的低温性能进行系列实验研究，从而克服现有测试系统中测量装置复杂、测量背景磁场低、测试电流小，测试导体长度短、测量精度低等缺点;本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分的从说明书中显而易见，或者通过实施本发明而了解。
[0012]下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。【附图说明】
[0013]附图用来提供对本发明的进一步理解，并且成为说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于阐述本发明，并不构成对本发明的限制。
[0014]图1为CICC导体测试系统示意图。
[0015]结合附图，本发明实施例中附图标记如下:1-励磁电源;2-高温超导电流引线;3-超导变压器绕组;4-低温超导接头;5-杜瓦;6-超导磁体;样品骨架;8-CICC导体样品;9_罗柯线圈；10-控制系统。【具体实施方式】
[0016]以下结合附图对本发明的优选实例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
[0017]鉴于现有技术中存在的缺陷，如图1所示，提供了一种CICC导体低温性能测试系统，具体为用于接近实际工况的CICC导体低温性能测试系统。该CICC导体性能测试装置，原理简单、操作方便、测量磁场高、测试电流大、测量误差小，并且可以方便更换样品进行多工况实验研究等特性，能够满足工程上所用的CICC导体性能测试需求，具有重要的现实意义和科学研究意义。
[0018]参考图1，根据本发明实例，本实施例的CICC导体低温性能测试系统，包括提供外部励磁的电源1，与所述电源1通过高温超导电流引线2连接的超导变压器绕组3,连接超导变压器绕组3和测试样品8的低温超导接头4,提供测试系统低温和真空环境的杜瓦5,提供背景磁场的超导磁体6，固定测试样品的样品骨架7，穿过超导变压器绕组3次级多匝CICC线圈尾部的检测电流的罗柯线圈9,以及控制管理整个测试系统的中央控制系统10。其中，励磁电源1源提供的小电流通过高温超导电流引线2输入到变压器绕组3,经过变压器绕组3的放大作用产生的大电流通过低温超导接头4加载到测试样品8中，外部杜瓦外部的超导磁体 6提供测试样品所需的测试磁场强度，样品骨架7位于杜瓦底部将CICC导体样品固定在杜瓦底部，罗柯线圈9采集CICC导体样品8中的电流大小，控制系统10控制调节励磁电源1、磁场和低温系统的运行状况。所述提供低温和真空环境的测试杜瓦包括杜瓦、杜瓦外侧设有冷屏部件、内部低温液氦槽，所述的超导变压器绕组和CICC导体样品置于低温液氦槽内，通过液氦浸泡实现低温冷却。所述超导磁体拥有11T场强和800_室温孔径。
[0019]这里，测试信息主要包括不同测试电流、不同背景磁场下的CICC导体样品的低温性能低温杜瓦5采用液氮浸泡式冷却方式。
[0020]使用上述实施例的CICCCICC导体样品低温性能测试系统，首先将测试CICC导体样品8固定在样品骨架7上;超导变压器绕组3初级线圈通过高温超导电流引线2与励磁电源源连接1;罗柯线圈9穿过超导变压器绕组3的次级多匝CICC线圈尾部;次级多匝CICC线圈尾部通过低温超导接头4与CICC导体样品8连接。在超导磁体6的提供的背景磁场环境下，通过控制系统10调节励磁电源源1的输出电流和超导磁体6的磁场强度，通过罗柯线圈9检测测试 CICC导体样品8中的电流大小，最终通过分析计算，实现超导股线的低温性能测试。
[0021]上述实施例的CICC导体低温性能测试系统，通过更换样品骨架7和CICC导体样品8 实现不同类型的CICC导体性能测试;通过调节励磁电源1的电流输出和超导磁体6的磁场强度实现加载在CICC导体样品上的测试电流和背景磁场的变化;通过罗柯线圈9检测CICC导体测试样品的电流大小；从而可以简单、准确、快速尚效的实现大电流、尚磁场、尚精度的 CICC导体超导低温性能测试研究，为超导磁体的工程设计和应用提供技术支持。
[0022]最后应说明的是:以上所述仅为本发明的优选实施例而言，并不用于限制本发明， 尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。 凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
【主权项】
1.一种CICC导体性能测试系统，其特征在于:包括内部提供低温和真空环境的测试杜 瓦、超导磁体、控制系统以及外部数据采集系统;所述CICC导体样品位于测试杜瓦底部的样 品骨架上，其上方通过低温超导接头连接超导变压器绕组，超导变压器绕组通过高温超导 电流引线连接有外部励磁电源实现对CICC导体样品提供不同电流;所述的超导磁体位于测 试杜瓦外部对CICC导体样品施加垂直于导体方向的不同强度的背景磁场，外部数据采集系 统对不同电流、不同磁场强度条件下CICC导体样品进行性能数据采集，并输给控制系统分 析，从而完成的CICC导体样品性能测试。2.如权利要求1所述的CICC导体性能测试系统，其特征在于:所述的低温超导接和CICC 导体样品之间还设有测试CICC导体样品内部电流大小的罗柯线圈，其测试结果输出到控制 系统。3.如权利要求1所述的CICC导体性能测试系统，其特征在于:所述的超导变压器绕组包 括初级密绕线圈和次级多匝CICC线圈；初级密绕线圈通过高温超导电流引线连接外部励磁 电源，次级多匝CICC线圈通过低温超导接头连接CICC导体样品实现对供电电流的放大以及 对CICC导体样品施加不同电流。4.如权利要求1所述的CICC导体性能测试系统，其特征在于:所述提供低温和真空环境 的测试杜瓦包括杜瓦，杜瓦外侧设有冷屏部件，内部低温液氦槽，所述的超导变压器绕组和 CICC导体样品置于低温液氦槽内，通过液氦浸泡实现低温冷却。5.如权利要求1所述的CICC导体性能测试系统，其特征在于:所述超导磁体拥有11T场 强和800mm室温孔径。
【文档编号】G01R31/00GK105988053SQ201610127807
【公开日】2016年10月5日
【申请日】2016年3月7日
【发明人】吴向阳, 房震, 谭运飞, 陈文革, 陈治友, 匡光力, 刘章洋, 高洋, 蒋冬辉, 邹贵弘, 黄鹏程
【申请人】中国科学院合肥物质科学研究院