CN105738680A - 一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置及测试方法 - Google Patents

一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置及测试方法 Download PDF

Info

Publication number
CN105738680A
CN105738680A CN201610218547.8A CN201610218547A CN105738680A CN 105738680 A CN105738680 A CN 105738680A CN 201610218547 A CN201610218547 A CN 201610218547A CN 105738680 A CN105738680 A CN 105738680A
Authority
CN
China
Prior art keywords
temperature superconductor
superconductor band
high temperature
band
temperature superconducting
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Granted
Application number
CN201610218547.8A
Other languages
English (en)
Other versions
CN105738680B (zh
Inventor
羊新胜
师江涛
刘力源
邱添
张勇
赵勇
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
Southwest Jiaotong University
Original Assignee
Southwest Jiaotong University
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Southwest Jiaotong University filed Critical Southwest Jiaotong University
Priority to CN201610218547.8A priority Critical patent/CN105738680B/zh
Publication of CN105738680A publication Critical patent/CN105738680A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN105738680B publication Critical patent/CN105738680B/zh
Expired - Fee Related legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01R—MEASURING ELECTRIC VARIABLES; MEASURING MAGNETIC VARIABLES
    • G01R19/00—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof
    • G01R19/0092—Arrangements for measuring currents or voltages or for indicating presence or sign thereof measuring current only
    • G—PHYSICS
    • G01—MEASURING; TESTING
    • G01N—INVESTIGATING OR ANALYSING MATERIALS BY DETERMINING THEIR CHEMICAL OR PHYSICAL PROPERTIES
    • G01N19/00—Investigating materials by mechanical methods

Abstract

本发明公开了一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置及测试方法，其装置的组成主要是：电磁铁壳空腔内置有T型的液氮杜瓦，电磁铁壳的夹层中安装有电磁铁，电磁铁壳的顶部放置支撑架；支撑架顶部的伺服电机输出轴向下与夹持高温超导带材上端的上夹具相连；下夹具夹持高温超导带材的下端，下夹具固定于伺服电机位于支撑架以下的部位；上夹具、下夹具均位于液氮杜瓦中；支撑架的顶部安装有电机，电机的轴与主齿轮相连，伺服电机的输出轴壳上固定有齿环，主齿轮与齿环啮合；应变片粘贴在高温超导带材上。该装置能够测出不同的拉力下高温超导带材临界电流的各向异性，从而为高温超导强磁体或变压器的设计和制造提供更可靠的实验依据。

Description

一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置及测试方法
技术领域
本发明涉及一种高温超导带材临界电流各向异性测试装置及测试方法。
背景技术
随着高温超导技术的不断成熟，超导产品正在逐步实现产业化。高温超导带材目前主要应用在电力和强磁体方面。在强电流的电力输送方面，采用常规电缆或变压器的损耗比较大，稳定性差，应用高温超导带材可以有效地解决这些问题。在强磁体应用上，第二代高温超导带材本身产生的不可逆的高磁场具有明显的优势。因此，超导带材作为高温超导材料的主要应用形式，其性能备受研究者的关注。
不同背景磁场的方向对高温超导带材的载流能力(临界电流)会产生较大的影响；即当磁场方向与带材之间的夹角不同时，带材的载流能力发生明显变化，这种现象，称之为各向异性。在高温超导强磁体或变压器的使用场景中往往存在不同大小和方向的背景(干扰)磁场，因此，需要对高温超导带材临界电流的各向异性进行测试，确定带材的正常适用范围。
同时，高温超导强磁体或变压器在制造过程中，需要绕制高温超导带材线圈，线圈在绕制过程中会产生拉应力；这种拉应力(拉力)也会对高温超导带材线圈的载流能力(临界电流)产生影响，使其临界电流降低，从而影响超导装置的正常运行。
现有的高温超导带材各向异性测试装置，只能测出不同大小的恒定背景磁场下带材的各向异性；不能测试不同拉力下高温超导带材的各向异性，更不能测试不同拉力下、连续变化的交变磁场中的高温超导带材的各向异性。
发明内容
本发明的目的是提供一种拉力下高温超导带材临界电流各向异性测试的装置，该装置能够测出不同的拉力下高温超导带材临界电流的各向异性，从而为高温超导强磁体或变压器的设计和制造提供更可靠的实验依据。
本发明实现其发明目的所采用的技术方案是：一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置，其组成是：
电磁铁壳中央的空腔内置有T型的液氮杜瓦，电磁铁壳的夹层中安装有电磁铁，电磁铁壳的顶部放置支撑架；
伺服电机的输出轴壳向下通过轴承安装在支撑架的顶部；伺服电机的输出轴与上夹具相连；上夹具夹持高温超导带材的上端，上夹具正下方的下夹具夹持高温超导带材的下端，下夹具固定于固定架的底板上，固定架的顶杆固定在伺服电机位于支撑架以下的部位；所述的上夹具、高温超导带材、下夹具和固定架均位于液氮杜瓦中；
支撑架的顶部安装有电机，电机的轴与主齿轮相连，伺服电机的输出轴壳上固定有齿环，主齿轮与齿环啮合；
支撑架上的应变数据采集仪通过导线与应变片相连，应变片粘贴在高温超导带材上；
一种使用权利要求1所述的拉力下高温超导带材临界电流各向异性测试装置进行拉力下高温超导带材各向异性的测试方法，其操作是：
A、将纳伏表的两根电压引线与高温超导带材连接，向液氮杜瓦注入液氮，直到高温超导带材完全浸入液氮；
B、给电磁铁通以设定的电流，使其产生设定的恒定或交变的背景磁场；同时，启动伺服电机，使伺服电机的输出轴上移，对高温超导带材施加拉力，并由应变数据采集仪得到施加的拉力值；
C、启动电机，电机依次通过主齿轮、齿环、带动输出轴壳转动进而带动高温超导带材转动设定的角度；
D、给高温超导带材通以从小至大的直流电，当纳伏表测出的电压达到1μV/cm时，此时给高温超导带材通过的直流电即为设定角度的临界电流值；
E、改变设定的角度，重复C、D步骤的操作，得到高温超导带材在多个设定角度下的临界电流值，从而完成高温超导带材在当前的拉力下的各向异性。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
一、本发明在高温超导带材的表面贴有灵敏应变片，在对带材进行拉伸时可以精确采集带材的微小应变。
二、本发明不仅可以为带材提供一定的拉力，还可以在这种拉力的条件下对带材进行任意角度的转动。这样可以测得拉力作用下，高温超导带材临界电流的各向异性。
三、本发明为带材提供旋转的部分是由电机带动齿轮进行控制的，可以保证超导带材在任意角度的精确旋转。
四、本发明装置的电磁铁可以产生交变磁场，可以测试高温超导带材在交变磁场下的载流特性。
下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。
附图说明
图1为本发明实施例的装置示意图。
具体实施方法
实施例
图1示出，本发明的一种具体实施方式是，一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置，其组成是：
电磁铁壳4中央的空腔内置有T型的液氮杜瓦13，电磁铁壳4的夹层中安装有电磁铁5，电磁铁壳4的顶部放置支撑架2；
伺服电机6的输出轴壳7向下通过轴承9安装在支撑架2的顶部；伺服电机6的输出轴12与上夹具14相连；上夹具14夹持高温超导带材17的上端，上夹具14正下方的下夹具18夹持高温超导带材17的下端，下夹具18固定于固定架11的底板上，固定架11的顶杆固定在伺服电机6位于支撑架2以下的部位；所述的上夹具14、高温超导带材17、下夹具18和固定架11均位于液氮杜瓦13中；
支撑架2的顶部安装有电机3，电机3的轴与主齿轮1相连，伺服电机6的输出轴壳7上固定有齿环8，主齿轮1与齿环8啮合；
支撑架2上的应变数据采集仪10通过导线15与应变片16相连，应变片16粘贴在高温超导带材17上；
一种使用上述的拉力下高温超导带材临界电流各向异性测试装置进行拉力下高温超导带材各向异性的测试方法，其操作是：
A、将纳伏表的两根电压引线与高温超导带材17连接，向液氮杜瓦13注入液氮，直到高温超导带材17完全浸入液氮；
B、给电磁铁5通以设定的电流，使其产生设定的恒定或交变的背景磁场；同时，启动伺服电机6，使伺服电机6的输出轴12上移，对高温超导带材17施加拉力，并由应变数据采集仪10得到施加的拉力值；
C、启动电机3，电机3依次通过主齿轮1、齿环8、带动输出轴壳7转动进而带动高温超导带材17转动设定的角度；
D、给高温超导带材17通以从小至大的直流电，当纳伏表测出的电压达到1μV/cm时，此时给高温超导带材17通过的直流电即为设定角度的临界电流值；
E、改变设定的角度，重复C、D步骤的操作，得到高温超导带材17在多个设定角度下的临界电流值，从而完成高温超导带材17在当前的拉力下的各向异性。

Claims (2)

1.一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置及测试方法，其组成是：
电磁铁壳(4)中央的空腔内置有T型的液氮杜瓦(13)，电磁铁壳(4)的夹层中安装有电磁铁(5)，电磁铁壳(4)的顶部放置支撑架(2)；
伺服电机(6)的输出轴壳(7)向下通过轴承(9)安装在支撑架(2)的顶部；伺服电机(6)的输出轴(12)与上夹具(14)相连；上夹具(14)夹持高温超导带材(17)的上端，上夹具(14)正下方的下夹具(18)夹持高温超导带材(17)的下端，下夹具(18)固定于固定架(11)的底板上，固定架(11)的顶杆固定在伺服电机(6)位于支撑架(2)以下的部位；所述的上夹具(14)、高温超导带材(17)、下夹具(18)和固定架(11)均位于液氮杜瓦(13)中；
支撑架(2)的顶部安装有电机(3)，电机(3)的轴与主齿轮(1)相连，伺服电机(6)的输出轴壳(7)上固定有齿环(8)，主齿轮(1)与齿环(8)啮合；
支撑架(2)上的应变数据采集仪(10)通过导线(15)与应变片(16)相连，应变片(16)粘贴在高温超导带材(17)上。
2.一种使用权利要求1所述的拉力下高温超导带材临界电流各向异性测试装置进行拉力下高温超导带材各向异性的测试方法，其操作是：
A、将纳伏表的两根电压引线与高温超导带材(17)连接，向液氮杜瓦(13)注入液氮，直到高温超导带材(17)完全浸入液氮；
B、给电磁铁(5)通以设定的电流，使其产生设定的恒定或交变的背景磁场；同时，启动伺服电机(6)，使伺服电机(6)的输出轴(12)上移，对高温超导带材(17)施加拉力，并由应变数据采集仪(10)得到施加的拉力值；
C、启动电机(3)，电机(3)依次通过主齿轮(1)、齿环(8)、带动输出轴壳(7)转动进而带动高温超导带材(17)转动设定的角度；
D、给高温超导带材(17)通以从小至大的直流电，当纳伏表测出的电压达到1μV/cm时，此时给高温超导带材(17)通过的直流电即为设定角度的临界电流值；
E、改变设定的角度，重复C、D步骤的操作，得到高温超导带材(17)在多个设定角度下的临界电流值，从而完成高温超导带材(17)在当前的拉力下的各向异性。
CN201610218547.8A 2016-04-08 2016-04-08 一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置及测试方法 Expired - Fee Related CN105738680B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610218547.8A CN105738680B (zh) 2016-04-08 2016-04-08 一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置及测试方法

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201610218547.8A CN105738680B (zh) 2016-04-08 2016-04-08 一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置及测试方法

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN105738680A true CN105738680A (zh) 2016-07-06
CN105738680B CN105738680B (zh) 2019-01-18

Family

ID=56253090

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201610218547.8A Expired - Fee Related CN105738680B (zh) 2016-04-08 2016-04-08 一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置及测试方法

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN105738680B (zh)

Cited By (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106371043A (zh) * 2016-08-15 2017-02-01 富通集团有限公司 超导带材测试装置
CN106370952A (zh) * 2016-09-23 2017-02-01 西南交通大学 磁扰动下高温超导线圈临界电流特性的测量装置及其方法
CN107167681A (zh) * 2017-05-10 2017-09-15 西南交通大学 一种高温超导带材的载流特性测试装置及测试方法
CN107167750A (zh) * 2017-05-25 2017-09-15 西南交通大学 一种混合应力下的超导线材临界电流测试装置及测试方法
CN107884731A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 中国电力科学研究院 一种扭转式超导带材临界电流检测装置
CN108344913A (zh) * 2018-03-16 2018-07-31 西安聚能超导磁体科技有限公司 一种高温超导带材在不同磁场方向下的载流能力测试装置
CN108536181A (zh) * 2018-05-03 2018-09-14 西南交通大学 高温超导带材力学实验机的液氮自动控制补给装置及方法
CN110632425A (zh) * 2019-09-29 2019-12-31 中国原子能科学研究院 多场耦合下高温超导带材与线圈载流能力测试装置和方法
CN111638411A (zh) * 2020-05-28 2020-09-08 东部超导科技（苏州）有限公司 一种用于高温超导带材耐疲劳实验方法及装置
CN114112647A (zh) * 2021-12-09 2022-03-01 上海超导科技股份有限公司 超导带材拉伸应力测试装置和测试方法
CN114166741A (zh) * 2021-12-09 2022-03-11 上海超导科技股份有限公司 超导带材脱层应力测试装置和测试方法
CN115980641A (zh) * 2023-03-20 2023-04-18 中国科学院合肥物质科学研究院 一种复杂应力和磁场下超导带材临界电流测试系统及方法

Families Citing this family (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN110658082A (zh) * 2019-10-17 2020-01-07 山东大学 一种金属板材高温拉伸各向异性r值测试系统及方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101446595A (zh) * 2008-11-25 2009-06-03 中国电力科学研究院 一种高温超导带材临界电流特性测试用的样本架
CN101446609A (zh) * 2008-11-25 2009-06-03 中国电力科学研究院 一种高温超导带材临界电流特性的测量装置
CN102520017A (zh) * 2011-12-04 2012-06-27 中国科学院电工研究所 高温超导带材弯曲特性测量装置
CN102735964A (zh) * 2012-06-08 2012-10-17 中国科学院电工研究所 一种高温超导带材多场特性测量装置
CN105372608A (zh) * 2015-12-23 2016-03-02 西南交通大学 可变高磁场下高温超导线圈磁悬浮特性测试装置
CN205643474U (zh) * 2016-04-08 2016-10-12 西南交通大学 一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101446595A (zh) * 2008-11-25 2009-06-03 中国电力科学研究院 一种高温超导带材临界电流特性测试用的样本架
CN101446609A (zh) * 2008-11-25 2009-06-03 中国电力科学研究院 一种高温超导带材临界电流特性的测量装置
CN102520017A (zh) * 2011-12-04 2012-06-27 中国科学院电工研究所 高温超导带材弯曲特性测量装置
CN102735964A (zh) * 2012-06-08 2012-10-17 中国科学院电工研究所 一种高温超导带材多场特性测量装置
CN105372608A (zh) * 2015-12-23 2016-03-02 西南交通大学 可变高磁场下高温超导线圈磁悬浮特性测试装置
CN205643474U (zh) * 2016-04-08 2016-10-12 西南交通大学 一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置

Non-Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
YUNPENG ZHU 等: "The Study of Critical Current for YBCO Tape in Distorted Bending Mode", 《J SUPERCOND NOV MAGN》 *
易培文 等: "Bi系和YBCO超导带材不同弯曲应变下的临界电流和n指数比较", 《低温物理学报》 *

Cited By (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN106371043B (zh) * 2016-08-15 2019-03-26 富通集团有限公司 超导带材测试装置
CN106371043A (zh) * 2016-08-15 2017-02-01 富通集团有限公司 超导带材测试装置
CN106370952A (zh) * 2016-09-23 2017-02-01 西南交通大学 磁扰动下高温超导线圈临界电流特性的测量装置及其方法
CN106370952B (zh) * 2016-09-23 2023-05-05 西南交通大学 磁扰动下高温超导线圈临界电流特性的测量装置及其方法
CN107884731A (zh) * 2016-09-30 2018-04-06 中国电力科学研究院 一种扭转式超导带材临界电流检测装置
CN107167681B (zh) * 2017-05-10 2023-05-05 西南交通大学 一种高温超导带材的载流特性测试装置及测试方法
CN107167681A (zh) * 2017-05-10 2017-09-15 西南交通大学 一种高温超导带材的载流特性测试装置及测试方法
CN107167750A (zh) * 2017-05-25 2017-09-15 西南交通大学 一种混合应力下的超导线材临界电流测试装置及测试方法
CN107167750B (zh) * 2017-05-25 2023-08-04 西南交通大学 一种混合应力下的超导线材临界电流测试装置及测试方法
CN108344913A (zh) * 2018-03-16 2018-07-31 西安聚能超导磁体科技有限公司 一种高温超导带材在不同磁场方向下的载流能力测试装置
CN108536181A (zh) * 2018-05-03 2018-09-14 西南交通大学 高温超导带材力学实验机的液氮自动控制补给装置及方法
CN110632425A (zh) * 2019-09-29 2019-12-31 中国原子能科学研究院 多场耦合下高温超导带材与线圈载流能力测试装置和方法
CN111638411A (zh) * 2020-05-28 2020-09-08 东部超导科技（苏州）有限公司 一种用于高温超导带材耐疲劳实验方法及装置
CN114166741A (zh) * 2021-12-09 2022-03-11 上海超导科技股份有限公司 超导带材脱层应力测试装置和测试方法
CN114112647A (zh) * 2021-12-09 2022-03-01 上海超导科技股份有限公司 超导带材拉伸应力测试装置和测试方法
CN115980641A (zh) * 2023-03-20 2023-04-18 中国科学院合肥物质科学研究院 一种复杂应力和磁场下超导带材临界电流测试系统及方法

Also Published As

Publication number Publication date
CN105738680B (zh) 2019-01-18

Similar Documents

Publication Publication Date Title
CN105738680A (zh) 一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置及测试方法
CN106546838B (zh) 一种高温超导带材临界电流特性的测量装置及其方法
CN106371043B (zh) 超导带材测试装置
US10899575B2 (en) Linear media handling system and devices produced using the same
CN107167750A (zh) 一种混合应力下的超导线材临界电流测试装置及测试方法
CN101324500B (zh) 一种磁流变液流变学特性检测方法与装置
CN105865919A (zh) 高温超导带材横向压缩作用下的临界电流测试装置
CN1275027C (zh) 块状高温超导体磁悬浮力测量装置
CN104062610A (zh) 磁致伸缩材料的磁特性测试装置及检测方法
CN113359072A (zh) 一种高温超导带材磁场角度依赖性与扭转测试装置及方法
CN205643474U (zh) 一种拉力下高温超导带材各向异性的测试装置
Liu et al. Strong magnetic field dependence of micro-YBCO superconductor levitated above Halbach guideway
CN205880128U (zh) 电磁场共同作用下的低温聚合物电树枝引发装置
CN105911400B (zh) 一种应变产生装置
CN1963477B (zh) 一种非接触连续测量超导线/带材n指数均匀性的方法和装置
CN105372608A (zh) 可变高磁场下高温超导线圈磁悬浮特性测试装置
CN205027803U (zh) 用于高温超导带材力学性能测试的装置
CN108735423B (zh) 一种径向四磁极等温热充磁装置
CN112462149A (zh) 一种超导线圈电感测量新方法
CN106370952B (zh) 磁扰动下高温超导线圈临界电流特性的测量装置及其方法
Wang et al. Review of research and measurement for application properties of HTS tapes
CN217542602U (zh) 一种超导带材压力测试装置
CN206348380U (zh) 一种张力可控的超导带材临界电流测量装置
CN203037834U (zh) 检测压缩机内置电机磁通的夹具
CN206096231U (zh) 高温超导带材临界电流特性的测量装置

Legal Events

Date Code Title Description
C06 Publication
PB01 Publication
C10 Entry into substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant
CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee

Granted publication date: 20190118

Termination date: 20210408

CF01 Termination of patent right due to non-payment of annual fee