一种超导线带材载流性能连续测试装置制造方法
【专利摘要】本实用新型提供了一种超导线带材载流性能连续测试装置，包括测试室，所述测试室内盛装有冷媒，所述测试室内还设置有通过超导线带材依次连接的放线轮、第一导轮、第二导轮、第三导轮、第四导轮和收线轮，所述第一导轮、第二导轮、第三导轮和第四导轮均浸没于冷媒中，所述放线轮和收线轮均布设于冷媒上方，所述第一导轮与第四导轮之间连接有相串联的电源和标准电阻，所述标准电阻的两端并联连接有第一纳伏表，所述第二导轮与第三导轮之间连接有第二纳伏表。本实用新型结构简单紧凑，设计巧妙合理，设备成本低，推广面大，测试结构准确可靠，可广泛适用于超导线带材的测试。
【专利说明】一种超导线带材载流性能连续测试装置
【技术领域】
[0001]本实用新型属于超导材料测试装置【技术领域】，具体涉及一种超导线带材载流性能连续测试装置。
【背景技术】
[0002]B1-2212、B1-2223和YBCO均是目前可实用化的高温超导材料，其中B1-2223超导材料和YBCO超导材料可应用于液氮温区(77K)，B1-2223和YBCO仅可制成宽度与厚度之比大于10的扁带。该种带材在77K低温下的载流性能很高，工程电流密度在8000A/cm2?25000A/cm2，带材的硬度较差一般为银合金或铜，超导层为陶瓷，应力较高或压力较大就有可能造成带材的损伤。B1-2212超导材料的超导临界转变温度为80K，在液氮温区的临界电流密度很小，因此其不可用于液氮温区甚至不能在液氮温区精确地测出其临界电流。
[0003]目前测试超导线带材主要有两种方法，一种方法是通过随机截取一段线带材进行测试；另一种方法是将整根线带材绕制成磁体后进行测试。但这两种测试方式都有致命的缺点。随机截取测试法费时费力，测试结果与线带材的实际情况有一定的误差，而且测试后的线带材不能再使用，因此这种方式仅适用于研究破坏性测试，不能作为超导线带材生产产品的出厂质量检测。而整个磁体测试法，往往需要大量昂贵的液氦，而且测试后发现磁体不超导或性能较低，不能判定是线带材整体的问题还是线带材局部的问题。
[0004]因此，开发一种低成本、可准确判定超导线带材载流性能的测试装置，对即将实现产业化的超导材料产业有极其重要的意义。
实用新型内容
[0005]本实用新型所要解决的技术问题在于针对上述现有技术的不足，提供一种超导线带材载流性能连续测试装置。该装置结构简单紧凑，设计巧妙合理，设备成本低，推广面大，测试结果准确可靠，可广泛适用于超导线带材的测试。
[0006]为解决上述技术问题，本实用新型采用的技术方案是:一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:包括测试室，所述测试室内盛装有冷媒，所述测试室内还设置有通过超导线带材依次连接的放线轮、第一导轮、第二导轮、第三导轮、第四导轮和收线轮，所述第一导轮、第二导轮、第三导轮和第四导轮均浸没于冷媒中，所述放线轮和收线轮均布设于冷媒上方，所述第一导轮与第四导轮之间连接有相串联的电源和标准电阻，所述标准电阻的两端并联连接有第一纳伏表，所述第二导轮与第三导轮之间连接有第二纳伏表。
[0007]上述的一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:所述测试室的形状为U形。
[0008]上述的一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:所述测试室内设置有冷媒液位探测器。
[0009]上述的一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:所述测试室内设置有冷媒温度检测器。[0010]上述的一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:还包括第一机械泵和第二机械泵，所述第一机械泵和第二机械泵对称设置于测试室的左右两侧。
[0011]上述的一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:还包括冷媒储罐，所述冷媒储罐通过电磁阀与测试室连接。
[0012]上述的一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:所述超导线带材为B1-2212超导线带材。
[0013]本实用新型与现有技术相比具有以下优点:
[0014]1、本实用新型结构简单紧凑，设计合理，设备成本低，推广面大，测试准确，可适用于超导线带材的测试。
[0015]2、本实用新型充分利用标准四引线法测试超导线带材的载流性能，并利用冷媒来保证稳定低温环境，能够准确计算出超导线带材在其应用温区的载流性能。本实用新型将冷媒与连续无损测试相结合，可作为超导线带材产品出厂的检测手段，对超导线带材的产业化有极其重要的意义。
[0016]下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步详细说明。
【专利附图】
【附图说明】
[0017]图1为本实用新型的结构示意图。
[0018]图2为本实用新型第一导轮与第四导轮之间，以及第二导轮与第三导轮之间的连接关系不意图。
[0019]附图标记说明:
[0020]I一测试室；2—冷媒；3—超导线带材；
[0021]4-1 一第一导轮；4-2—第二导轮；4-3—第三导轮；
[0022]4-4一第四导轮；6_1—第一机械泵；6_2—第二机械泵；
[0023]7一放线轮；8 —电磁阀；9一冷媒储iil ；
[0024]10—冷媒温度检测器； 11一冷媒液位探测器； 12—收线轮；
[0025]20—电源；21—标准电阻；22-1—第一纳伏表；
[0026]22-2—第二纳伏表。
【具体实施方式】
[0027]如图1和图2所示的超导线带材载流性能连续测试装置，包括测试室1，所述测试室I内盛装有冷媒2，所述测试室I内还设置有通过超导线带材3依次连接的放线轮7、第一导轮4-1、第二导轮4-2、第三导轮4-3、第四导轮4-4和收线轮12，所述第一导轮4_1、第二导轮4-2、第三导轮4-3和第四导轮4-4均浸没于冷媒2中，所述放线轮7和收线轮12均布设于冷媒2上方，所述第一导轮4-1与第四导轮4-4之间连接有相串联的电源20和标准电阻21，所述标准电阻21的两端并联连接有第一纳伏表22-1，所述第二导轮4-2与第三导轮4-3之间连接有第二纳伏表22-2。
[0028]本实施例中，所述测试室I的形状为U形。
[0029]本实施例中，所述测试室I内设置有冷媒液位探测器11。
[0030]本实施例中，所述测试室I内设置有冷媒温度检测器10。[0031]本实施例中,还包括第一机械泵6-1和第二机械泵6-2,所述第一机械泵6-1和第二机械泵6-2对称设置于测试室I的左右两侧。
[0032]本实施例中，还包括冷媒储罐9，所述冷媒储罐9通过电磁阀8与测试室I连接。
[0033]本实施例中，所述超导线带材3为B1-2212超导线带材。
[0034]本实用新型超导线带材载流性能连续测试装置的工作过程为:首先将待测试超导线带材3装在放线轮7上，将收线轮12与步进电机连接，然后利用步进电机拉动超导线带材3进行连续运动，使超导线带材3浸没于冷媒2中进行载流性能测试，具体测试过程为:利用第一纳伏表22-1测得标准电阻21两端的电压值V1，利用第二纳伏表22-2测得位于第一导轮4-1与第四导轮4-4之间的超导线带材3的电压值V2。然后利用标准四引线法，以I μ v/cm作为超导电流的判据，根据V1和V2值对超导线带材3是否失超进行判定。此外，利用标准电阻21的电阻值R计算得出位于第一导轮4-1与第四导轮4-4之间的超导线带材3的电流A，A=N1ZR,即为该超导线带材3的临界电流。
[0035]具体实施过程中，在对B1-2212超导线带材的载流性能进行测试时，可采用温度为65K的固氮与液氮的混合物作为冷媒2。并且在将B1-2212超导线带材3浸没于冷媒2中进行载流性能测试时，可利用第一机械泵6-1和第二机械泵6-2及时抽出冷媒2产生的挥发氮气，并通过冷媒储罐9向冷媒2中及时补加液氮，以充分保证冷媒2的稳定低温环境。
[0036]以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例，并非对本实用新型作任何限制。凡是根据实用新型技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效变化，均仍属于本实用新型技术方案的保护范围内。
【权利要求】
1.一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:包括测试室(I)，所述测试室(I)内盛装有冷媒(2)，所述测试室(I)内还设置有通过超导线带材(3)依次连接的放线轮(7)、第一导轮(4-1)、第二导轮(4-2)、第三导轮(4-3)、第四导轮(4-4)和收线轮(12)，所述第一导轮(4-1)、第二导轮(4-2)、第三导轮(4-3)和第四导轮(4-4)均浸没于冷媒(2)中，所述放线轮(7)和收线轮(12)均布设于冷媒(2)上方，所述第一导轮(4-1)与第四导轮(4-4)之间连接有相串联的电源(20)和标准电阻(21)，所述标准电阻(21)的两端并联连接有第一纳伏表(22-1)，所述第二导轮(4-2)与第三导轮(4-3)之间连接有第二纳伏表(22-2)。
2.根据权利要求1所述的一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:所述测试室(I)的形状为U形。
3.根据权利要求1所述的一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:所述测试室(I)内设置有冷媒液位探测器(11)。
4.根据权利要求1所述的一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:所述测试室(I)内设置有冷媒温度检测器(10)。
5.根据权利要求1所述的一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:还包括第一机械泵(6-1)和第二机械泵(6-2),所述第一机械泵(6-1)和第二机械泵(6-2)对称设置于测试室(I)的左右两侧。
6.根据权利要求1所述的一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:还包括冷媒储罐(9 )，所述冷媒储罐(9 )通过电磁阀(8 )与测试室(I)连接。
7.根据权利要求1所述的一种超导线带材载流性能连续测试装置，其特征在于:所述超导线带材(3)为B1-2212超导线带材。
【文档编号】G01R31/00GK203616414SQ201320824210
【公开日】2014年5月28日 申请日期:2013年12月12日 优先权日:2013年12月12日
【发明者】郝清滨, 李成山, 张胜楠, 李高山, 熊晓梅, 贾佳林, 张平祥 申请人:西北有色金属研究院