CN220019848U - 超导带材临界电流测试装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型提供的超导带材临界电流测试装置，所述铜电流导板(2)为2个且间隔设置于所述测试架绝缘底板(3)上，任意一个所述铜电流导板(2)上均固定安装有所述不锈钢压块(1)，所述铜电流导板(2)和所述测试架绝缘底板(3)之间均设置有所述铟片(6)，所述铟片(6)之间连接有所述高温超导带材(4)，所述高温超导带材(4)上电连接有所述电压信号采集引线(5)，直流电源通过电流引线及铜电流导板(2)向高温超导带材(4)输入逐步增大的电流，由于高温超导带材在液氮温度下的超导性，测得的电压值接近于零。随着电流增大，当纳伏表测得的电压值开始升高时的电流值即为临界电流，从而实现超导带材临界电流测试，上述超导带材临界电流测试装置，结构简单，易于操作。
Description
技术领域
本实用新型涉及超导带材电性能测试技术领域，特别涉及一种超导带材临界电流测试装置。
背景技术
在超导磁体中，多使用环氧树脂对线圈进行固化以提高磁体的机械性能、绝缘性能以及导热性能等。由于较小的温度裕度，低温超导磁体容易由于树脂开裂和脱粘释放的热量无法消散而失去超导性。高温超导材料由于具有较高的温度裕度，难以因此失去超导性。但其多层结构导致机械强度有显著的各向异性，在冷却过程中，由于各层材料的冷却收缩率不同，各层之间出现应力集中，而环氧树脂的冷却收缩率比超导带材大得多，使得这一情况更为严重，在导体上产生较强的应力。当应力大于导体所能承受的范围，将导致传输电流的超导层出现裂痕、剥落，甚至发生断裂，所表现出的结果就是导体的临界电流发生衰退。因此有必要对超导带材在环氧树脂固化前后的临界电流进行测试。
实用新型内容
鉴于此，有必要针对现有技术存在的技术缺陷提供一种对超导带材在环氧树脂固化前后的临界电流进行测试的装置。
为解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：
本实用新型目的之一，提供了一种超导带材临界电流测试装置，包括：不锈钢压块(1)、铜电流导板(2)、测试架绝缘底板(3)、高温超导带材(4)、电压信号采集引线(5)及铟片(6)，所述铜电流导板(2)为2个且间隔设置于所述测试架绝缘底板(3)上，任意一个所述铜电流导板(2)上均固定安装有所述不锈钢压块(1)，所述铜电流导板(2)和所述测试架绝缘底板(3)之间均设置有所述铟片(6)，所述铟片(6)之间连接有所述高温超导带材(4)，所述高温超导带材(4)上电连接有所述电压信号采集引线(5)。
在其中一些实施例中，还包括螺栓(7)，所述螺栓用于将所述不锈钢压块(1)及所述铜电流导板(2)固定于所述测试架绝缘底板(3)。
在其中一些实施例中，所述铜电流导板(2)为L型，所述铜电流导板(2)的竖直一端与电流导线相连，所述电流导线的一端设置有铜鼻子。
在其中一些实施例中，直流电源通过所述电流导线及所述铜电流导板向所述超导带材输入逐步增大的电流。
在其中一些实施例中，所述不锈钢压块(1)为中间厚两边薄的形状。
在其中一些实施例中，所述电压信号采集引线(5)与所述高温超导带材(4)通过焊接实现电连接。
在其中一些实施例中，所述焊接采用熔点在200℃以下的低温焊锡。
本实用新型目的之二，提供了一种所述的超导带材临界电流测试装置的测试方法，包括下述步骤：
确定所述高温超导带材(4)待测试的区域，并将所述电压信号采集引线(5)焊接在待测试的区域的两端；
将焊接有所述电压信号采集引线(5)的高温超导带材(4)夹持在所述铟片(6)之间，并使得所述铟片(6)固定在所述不锈钢压块(1)的下表面以及铜电流导板(2)的上表面之间；
将所述铜电流导板(2)的一端与电流导线的一端相连，所述电流导线的另一端输入直流电源；
将组装好的所述超导带材临界电流测试装置浸没入液氮中，静置3-5分钟；
所述直流电源通过所述电流导线向所述高温超导带材(4)输入逐步增大的电流；
当测得的电压值开始升高时的电流值即为临界电流，当到达临界电流时，停止通电。
在其中一些实施例中，定义电压升至1μV/cm时对应的电流值为临界电流。
本实用新型采用上述技术方案，其有益效果如下：
本实用新型提供的超导带材临界电流测试装置，所述铜电流导板(2)为2个且间隔设置于所述测试架绝缘底板(3)上，任意一个所述铜电流导板(2)上均固定安装有所述不锈钢压块(1)，所述铜电流导板(2)和所述测试架绝缘底板(3)之间均设置有所述铟片(6)，所述铟片(6)之间连接有所述高温超导带材(4)，所述高温超导带材(4)上电连接有所述电压信号采集引线(5)，直流电源通过电流引线及铜电流导板(2)向高温超导带材(4)输入逐步增大的电流，由于高温超导带材在液氮温度下的超导性，测得的电压值接近于零。随着电流增大，当纳伏表测得的电压值开始升高时的电流值即为临界电流，从而实现超导带材临界电流测试，上述超导带材临界电流测试装置及测试方法，结构简单，易于操作。
附图说明
为了更清楚地说明本实用新型实施例的技术方案，下面将对本实用新型实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面所描述的附图仅仅是本实用新型的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本实施例1提供的超导带材临界电流测试装置的结构示意图。
图2为本实施例2提供的超导带材临界电流测试方法的步骤流程图。
具体实施方式
下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。
实施例1
请参阅图1，为本实施例提供的超导带材临界电流测试装置的结构示意图，包括：不锈钢压块(1)、铜电流导板(2)、测试架绝缘底板(3)、高温超导带材(4)、电压信号采集引线(5)及铟片(6)。以下详细说明各个部件的连接关系及其实现方式。
所述铜电流导板(2)为2个且间隔设置于所述测试架绝缘底板(3)上。所述铜电流导板(2)与所述测试架绝缘底板(3)可通过螺栓(7)固定。
进一步地，所述铜电流导板(2)为L型，铜电流导板(2)的竖直一端用于与电流导线相连，电流导线需一端焊有铜鼻子，通过铜鼻子及螺栓(7)与所述测试架绝缘底板(3)实现贴合的电连接。
任意一个所述铜电流导板(2)上均固定安装有所述不锈钢压块(1)，所述铜电流导板(2)和所述测试架绝缘底板(3)之间均设置有所述铟片(6)。
进一步地，所述螺栓(7)可穿过将所述不锈钢压块(1)及所述铜电流导板(2)以便将所述螺栓(7)可穿过将所述不锈钢压块(1)及所述铜电流导板(2)固定于所述测试架绝缘底板(3)
进一步地，不锈钢压块(1)设计为中间厚两边薄的形状，便于两边螺栓(7)施加压紧力将高温超导带材(4)压紧。
可以理解，将铟片(6)分别垫在不锈钢压块(1)的下表面以及铜电流导板(2)的上表面，可填补高温超导带材(4)与铜电流导板(2)之间的细小缝隙，减少接触电阻。
不锈钢压块1设计为中间厚两边薄的形状，便于两边螺栓施加压紧力将高温超导带材4压紧。
所述铟片(6)之间连接有所述高温超导带材(4)，所述高温超导带材(4)上电连接有所述电压信号采集引线(5)。
进一步地，电压信号采集引线(5)与高温超导带材(4)通过焊接实现电连接，焊接需要采用低温焊锡(熔点在200℃以下)避免烧坏带材。
上述实施例提供的超导带材临界电流测试装置，其工作方式如下：直流电源通过电流引线及铜电流导板(2)向所述高温超导带材(4)输入逐步增大的电流，由于高温超导带材在液氮温度下的超导性，测得的电压值接近于零。随着电流增大，当纳伏表测得的电压值开始升高时的电流值即为临界电流，上述超导带材临界电流测试装置及测试方法，结构简单，易于操作。
实施例2
请参阅图2，为本实用新型实施例2提供的超导带材临界电流测试装置的测试方法，包括下述步骤S110至步骤S160，以下详细说明各个步骤的实现方式。
步骤S110：确定所述高温超导带材(4)待测试的区域，并将所述电压信号采集引线(5)焊接在待测试的区域的两端。
具体地，裁剪长度略超过测试装置长度的高温超导带材(4)，确定要测试电性能的区域，使用低温焊锡(熔点在200℃以下)将两根电压信号采集引线(5)焊接在区域两端。
步骤S120：将焊接有所述电压信号采集引线(5)的高温超导带材(4)夹持在所述铟片(6)之间，并使得所述铟片(6)固定在所述不锈钢压块(1)的下表面以及铜电流导板(2)的上表面之间。
具体地，将焊接好电压信号引线的高温超导带材(4)夹持在临界电流测试装置上，铟片(6)分别垫在不锈钢压块(1)下表面(超导带材上表面)以及铜电流导板(2)上表面(超导带材下表面)，用于填补高温超导带材(4)与铜电流导板(2)之间的细小缝隙，减少接触电阻，并使得夹持后的高温超导带材(4)应保持绷直且无拉应力的状态。
步骤S130：将所述铜电流导板(2)的一端与电流导线的一端相连，所述电流导线的另一端输入直流电源。
具体地，将铜电流导板(2)的竖直一端与电流导线相连，电流导线的一端焊有铜鼻子，通过铜鼻子及螺栓与测试架绝缘底板(3)实现贴合的电连接；电流导线另一端输入直流电源。
步骤S140：将组装好的所述超导带材临界电流测试装置浸没入液氮中，静置3-5分钟。
步骤S150：所述直流电源通过所述电流导线向所述高温超导带材(4)输入逐步增大的电流。
步骤S160：当测得的电压值开始升高时的电流值即为临界电流，当到达临界电流时，停止通电。
可以理解，直流电源通过电流引线及铜电流导板(2)向高温超导带材(4)输入逐步增大的电流，由于高温超导带材在液氮温度下的超导性，测得的电压值接近于零。随着电流增大，当纳伏表测得的电压值开始升高时的电流值即为临界电流。实验中定义电压升至1μV/cm时对应的电流值为临界电流。观察当到达临界电流时，及时停止通电，避免失超导致的临界电流退化，本实用新型上述实施例提供的超导带材临界电流测试方法，方法简单，能够实现超导带材临界电流的快速测试。
可以理解，以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上仅为本实用新型的较佳实施例而已，仅具体描述了本实用新型的技术原理，这些描述只是为了解释本实用新型的原理，不能以任何方式解释为对本实用新型保护范围的限制。基于此处解释，凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进，及本领域的技术人员不需要付出创造性的劳动即可联想到本实用新型的其他具体实施方式，均应包含在本实用新型的保护范围之内。
Claims (7)
1.一种超导带材临界电流测试装置，其特征在于，包括：不锈钢压块(1)、铜电流导板(2)、测试架绝缘底板(3)、高温超导带材(4)、电压信号采集引线(5)及铟片(6)，所述铜电流导板(2)为2个且间隔设置于所述测试架绝缘底板(3)上，任意一个所述铜电流导板(2)上均固定安装有所述不锈钢压块(1)，所述铜电流导板(2)和所述测试架绝缘底板(3)之间均设置有所述铟片(6)，所述铟片(6)之间连接有所述高温超导带材(4)，所述高温超导带材(4)上电连接有所述电压信号采集引线(5)。
2.如权利要求1所述的超导带材临界电流测试装置，其特征在于，还包括螺栓(7)，所述螺栓(7)用于将所述不锈钢压块(1)及所述铜电流导板(2)固定于所述测试架绝缘底板(3)。
3.如权利要求1或2所述的超导带材临界电流测试装置，其特征在于，所述铜电流导板(2)为L型，所述铜电流导板(2)的竖直一端与电流导线相连，所述电流导线的一端设置有铜鼻子。
4.如权利要求3所述的超导带材临界电流测试装置，其特征在于，直流电源通过所述电流导线及所述铜电流导板向所述超导带材输入逐步增大的电流。
5.如权利要求1或2所述的超导带材临界电流测试装置，其特征在于，所述不锈钢压块(1)为中间厚两边薄的形状。
6.如权利要求1所述的超导带材临界电流测试装置，其特征在于，所述电压信号采集引线(5)与所述高温超导带材(4)通过焊接实现电连接。
7.如权利要求6所述的超导带材临界电流测试装置，其特征在于，所述焊接采用熔点在200℃以下的低温焊锡。
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| CN202321635234.4U CN220019848U (zh) | 2023-06-26 | 2023-06-26 | 超导带材临界电流测试装置 |
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| CN (1) | CN220019848U (zh) |
Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN119534508A (zh) * | 2024-11-07 | 2025-02-28 | 松山湖材料实验室 | 一种评估环氧树脂浸渍对超导带材性能影响的方法 |
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2023
- 2023-06-26 CN CN202321635234.4U patent/CN220019848U/zh active Active
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