磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置的制作方法

专利检索2025-07-26  4


本发明涉及超导材料,尤其涉及一种磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置。


背景技术:

1、高温超导磁体,在电力、新能源、轨道交通、大科学装置等领域均具有极大的应用前景。超导材料在超导态下具有无阻特性,且高温超导带材失超传播速度缓慢,然而一旦出现失超,有可能对系统造成巨大的损失。为了保障系统安全,提高经济稳定性,有必要在超导线圈制作前,对超导带材进行性能检测。

2、目前,业内常用的超导带材检测方式为液氮温区检测。但是这样,只能测试在液氮温度环境下的超导带材性能,无法充分表征实际应用场景下的超导材料性能。而在实际应用中,超导磁体中的超导材料不可避免地需要在强磁场下工作,为了获得更高的材料性能,通常使超导材料工作于液氮温度以下,例如20k。因此,亟需提供一种新型的测量超导带材在低温磁场下的临界电流均匀性的装置。


技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,用以至少解决现有技术中所存在的问题之一。

2、为了实现上述目的,本发明提供一种磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,包括:

3、真空杜瓦,内部设有相互独立的线盘区和测试区;

4、第一收放线盘和第二收放线盘,转动设置于所述线盘区,所述第一收放线盘和所述第二收放线盘用于缠绕超导带材;

5、降温装置,设置于所述测试区,所述降温装置用于调整所述超导带材的温度,以使所述超导带材的温度降至指定测试温度;

6、磁体组件,设置于所述测试区,所述磁体组件用于形成磁场空间;

7、检测探头,设置于所述磁体组件上,所述检测探头用于测量所述超导带材的临界电流值。

8、根据本发明提供的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,还包括:

9、冷屏,设置于所述测试区,所述降温装置位于所述冷屏内,所述冷屏设有用于供所述超导带材出入的带材进口和带材出口。

10、根据本发明提供的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,还包括:

11、气体管路,设置于所述冷屏外,所述气体管路用于通入保护气体,所述气体管路设有多个出气孔,以使所述保护气体从所述出气孔喷出。

12、根据本发明提供的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,所述降温装置包括成组设置的冷却轮,每组所述冷却轮包括:

13、第一冷却轮和第二冷却轮,分别转动设置于所述磁体组件的两侧,所述超导带材绕过所述第一收放线盘、所述第一冷却轮、所述磁场空间、所述第二冷却轮并连接至所述第二收放线盘。

14、根据本发明提供的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,所述冷却轮至少设置有两组,各组所述冷却轮沿所述超导带材的移动路径依次间隔分布。

15、根据本发明提供的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,还包括:

16、加热器,设置于所述冷却轮上,所述加热器用于在更换所述超导带材时加热所述冷却轮,以调整所述冷却轮的温度。

17、根据本发明提供的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,所述磁体组件包括:

18、成对且间隔设置的第一磁体和第二磁体,所述第一磁体和所述第二磁体之间形成所述磁场空间,所述超导带材由所述第一磁体和所述第二磁体之间穿过,所述检测探头设置于所述第一磁体或所述第二磁体上。

19、根据本发明提供的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,所述磁体组件包括:

20、螺线管磁体,内部设有中空腔体,以形成所述磁场空间,所述中空腔体内转动设置有导向轮,所述超导带材穿入所述中空腔体并绕过所述导向轮且穿出所述中空腔体,所述检测探头设置于所述螺线管磁体上。

21、根据本发明提供的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,所述真空杜瓦包括:

22、内层和外层,所述外层套设于所述内层外,且所述内层和所述外层之间形成真空腔体。

23、根据本发明提供的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,所述检测探头设置为磁场传感器。

24、本发明提供的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,包括:真空杜瓦,内部设有相互独立的线盘区和测试区;第一收放线盘和第二收放线盘,转动设置于线盘区,第一收放线盘和第二收放线盘用于缠绕超导带材;降温装置,设置于测试区,降温装置用于调整超导带材的温度,以使超导带材的温度降至指定测试温度;磁体组件,设置于测试区,磁体组件用于形成磁场空间;检测探头,设置于磁体组件上,检测探头用于测量超导带材的临界电流值。

25、如此设置,缠绕在收放线盘上的超导带材穿入测试区,经过降温装置降至指定测试温度后进入磁场空间,此时检测探头能够感应出该位置下超导带材的临界电流值。从而可根据实际实验要求调节超导带材的测试温度,满足不同场景下的测试需求,且检测探头处于磁场中,即可直接测得处于磁场环境下感生的超导临界电流。且通过两个收放线盘连续转动,带动超导带材移动,从而可对整个超导带材进行连续无损测量,最终获取超导带材的临界电流分布,进而用以分析超导带材的临界电流均匀性。



技术特征:

1.一种磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,其特征在于,包括:

2.根据权利要求1所述的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,其特征在于,还包括:

3.根据权利要求2所述的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,其特征在于,还包括:

4.根据权利要求1所述的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,其特征在于,所述降温装置包括成组设置的冷却轮(10),每组所述冷却轮(10)包括:

5.根据权利要求4所述的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,其特征在于,所述冷却轮(10)至少设置有两组,各组所述冷却轮(10)沿所述超导带材(1)的移动路径依次间隔分布。

6.根据权利要求4所述的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,其特征在于,还包括:

7.根据权利要求1所述的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,其特征在于,所述磁体组件包括:

8.根据权利要求1所述的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,其特征在于,所述磁体组件包括:

9.根据权利要求1所述的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,其特征在于,所述真空杜瓦(2)包括:

10.根据权利要求1所述的磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,其特征在于,所述检测探头(8)设置为磁场传感器。


技术总结
本发明涉及超导材料领域,提供一种磁场下超导带材临界电流均匀性测试装置,包括真空杜瓦、第一收放线盘、第二收放线盘、降温装置、磁体组件和检测探头。这样,缠绕在收放线盘上的超导带材穿入测试区,经降温装置降至指定测试温度后进入磁场空间,此时检测探头可感应出该位置下超导带材的临界电流值。从而可根据实验要求调节超导带材的测试温度,满足不同场景下的测试需求,且检测探头处于磁场中,即可直接测得处于磁场环境下的超导临界电流。且通过两个收放线盘连续转动,带动超导带材移动,从而可对整个超导带材进行连续无损测量,最终获取超导带材的临界电流分布,进而用以分析超导带材的临界电流均匀性。

技术研发人员:赖凌峰,岳宇宾,赵凯,高琦
受保护的技术使用者:北京原力辰超导技术有限公司
技术研发日:
技术公布日:2024/5/29
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