KR101410842B1 - Method and apparatus for measuring critical current according to push down pressure of superconducting tape - Google Patents
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Abstract
본 발명은 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정방법 및 그 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초전도 선재 간의 겹침이나 초전도 선재와 다른 물체와의 포개짐으로 인하여 초전도 선재에 작용하는 눌림 압력에 따른 초전도 선재의 임계전류 변화를 측정함으로써, 초전도 선재의 눌림 압력에 대한 임계전류 변화 특성을 정량화하여 응용기기의 제작시 초전도 선재에 작용하는 다양한 크기의 눌림 압력에 효과적으로 대응할 수 있도록 하는 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정방법 및 그 측정장치에 관한 것이다.
이러한 본 발명은, 냉각된 초전도 선재 위에 가압대상물을 올려놓은 후 초전도 선재와 상기 가압대상물을 고정하고, 상기 가압대상물을 하방으로 가압하여 상기 초전도 선재에 점진적으로 증가하는 눌림 압력을 인가한 상태에서, 상기 초전도 선재의 양단에 전류를 인가하여 상기 초전도 선재의 전압을 측정하면서 상기 전류와 전압의 관계식을 통해서 상기 눌림 압력에 따라 변화되는 상기 초전도 선재의 임계전류를 산출하여 측정함으로써, 상기 눌림압력에 따른 상기 초전도 선재의 임계전류 변화 특성을 정량화할 수 있게 됨을 특징으로 하는 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정방법을 기술적 요지로 한다.
그리고 본 발명은, 냉각된 초전도 선재와 가압대상물이 아래 위로 겹쳐진 상태로 상면에 고정되는 받침부; 상기 초전도 선재의 양단에 접속되어 전류를 인가하는 전류공급부; 상기 받침부의 상부에 수직방향으로 승강 가능하게 설치되어 상기 가압대상물에 눌림 압력을 가변시키면서 인가하는 가압부; 상기 초전도 선재의 양단에 접속되어 상기 전류공급부의 인가 전류에 따른 상기 초전도 선재의 전압을 측정하는 전압측정부; 및, 상기 전류공급부에서 인가한 전류와 상기 전압측정부에서 측정한 전압 및 상기 가압부에서 인가한 눌림 압력을 입력받아, 상기 전류와 상기 전압의 관계식을 이용하여 상기 눌림 압력에 따라 변화되는 상기 초전도 선재의 임계전류를 산출하여 측정하는 임계전류측정부;로 구성되어, 상기 눌림 압력에 따른 상기 초전도 선재의 임계전류 변화 추이를 통해 상기 초전도 선재의 눌림 특성을 정량화할 수 있게 됨을 특징으로 하는 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치를 기술적 요지로 한다. The present invention relates to a method of measuring a critical current according to a pressure applied to a superconducting wire and a measuring apparatus thereof, and more particularly, to a method of measuring a critical current according to pressure applied to a superconducting wire by superposition of superconducting wires, The superconducting wire according to the present invention is characterized in that the superconducting wire is subjected to the pressure change of the superconducting wire to measure the change in the critical current with respect to the pressure of the superconducting wire, A method of measuring a critical current according to a pressure, and a measuring apparatus therefor.
The present invention is characterized in that, in a state where a superconducting wire and a pressurizing object are fixed after placing a pressurized object on a cooled superconducting wire, and a pressing pressure is gradually applied to the superconducting wire by pressing the pressurizing object downward, A current is applied to both ends of the superconducting tape to measure a voltage of the superconducting tape and a critical current of the superconducting tape varies according to the pressure applied to the tape, The critical current change characteristic of the superconducting wire can be quantified. Technical Solution The present invention is directed to a method of measuring a critical current according to a pressing pressure of a superconducting wire.
According to another aspect of the present invention, there is provided a superconducting wire, comprising: a pedestal portion fixed on an upper surface of a superconducting wire to be cooled and superimposed thereon; A current supply unit connected to both ends of the superconducting wire to apply a current; A pressing unit which is vertically installed on the upper portion of the receiving unit so as to be vertically movable and applies pressure to the pressing object while varying the pressing pressure; A voltage measuring unit connected to both ends of the superconducting wire to measure a voltage of the superconducting wire according to an applied current of the current supplying unit; And a control unit that receives a current applied by the current supply unit, a voltage measured by the voltage measuring unit, and a pressing pressure applied by the pressing unit, And a critical current measuring unit for calculating and measuring a critical current of the superconducting wire, wherein the superconducting wire is capable of quantifying the pressing characteristic of the superconducting wire through the change in the critical current of the superconducting wire according to the pressure applied thereto. The present invention relates to a critical current measuring apparatus according to the present invention.
Description
본 발명은 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정방법 및 그 측정장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 초전도 선재 간의 겹침이나 초전도 선재와 다른 물체와의 포개짐으로 인하여 초전도 선재에 작용하는 눌림 압력에 따른 초전도 선재의 임계전류 변화를 측정함으로써, 초전도 선재의 눌림 압력에 대한 임계전류 변화 특성을 정량화하여 응용기기의 제작시 초전도 선재에 작용하는 다양한 크기의 눌림 압력에 효과적으로 대응할 수 있도록 하는 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정방법 및 그 측정장치에 관한 것이다.
The present invention relates to a method of measuring a critical current according to a pressure applied to a superconducting wire and a measuring apparatus thereof, and more particularly, to a method of measuring a critical current according to pressure applied to a superconducting wire by superposition of superconducting wires, The superconducting wire according to the present invention is characterized in that the superconducting wire is subjected to the pressure change of the superconducting wire to measure the change in the critical current with respect to the pressure of the superconducting wire, A method of measuring a critical current according to a pressure, and a measuring apparatus therefor.
초전도 선재는 각종 초전도 기기의 재료가 되는 것으로, 이는 특정 온도에서 전기저항이 0이 되는 초전도 현상이 나타나는 특성에 의해 최근 해당 분야에서 각광받고 있는 소재의 하나이다. Superconducting wire is a material of various superconducting devices, and it is one of the materials that has recently been spotlighted in the field due to the characteristic of superconducting phenomenon that electric resistance becomes zero at a specific temperature.
이러한 초전도 선재를 전력기기 등에 적용할 경우, 상기 초전도 현상에 의해 전력계통의 손실이 감소하며 전력계통의 효율성과 신뢰성 및 친환경성 등이 향상되므로, 현재 세계각국에서는 초전도 선재가 적용되는 초전도 기기의 상용화를 위한 연구가 활발하게 진행되고 있다. When such a superconducting wire is applied to an electric power machine or the like, loss of the electric power system due to the superconducting phenomenon is reduced, and efficiency, reliability and eco-friendliness of the electric power system are improved. Therefore, worldwide superconducting wire Research is actively being carried out.
그리고 초전도 선재는 임계전류 이하에서 초전도 현상이 유지된다. 즉, 초전도 선재에 임계전류를 초과한 크기의 전류가 인가되면 초전도체로 기능을 하지 못하고 상전도체로 전이된다. 따라서 초전도 선재를 이용하여 다양한 응용기기를 제작할 때 초전도 선재의 임계전류에 대한 정보가 매우 중요하다. And superconducting wires maintain superconducting phenomenon below critical current. That is, when a current having a magnitude exceeding the critical current is applied to the superconducting wire, the superconductor fails to function as a superconductor and is transformed into a superconductor. Therefore, it is very important to know the critical current of superconducting wire when manufacturing various applications using superconducting wire.
여기서 초전도 선재를 이용하여 응용기기를 제작할 때 초전도 선재 간의 겹침 혹은 초전도 선재와 다른 물체 간의 포개짐 등으로 인한 눌림 압력에 의해 초전도 선재의 임계전류가 변화하게 된다. When manufacturing superconducting wire using the superconducting wire, the critical current of the superconducting wire changes due to the superposition of superconducting wire or superposition of superconducting wire and other objects.
예를 들어, 초전도 케이블은 복수 개의 초전도 선재와 다른 물체가 겹겹이 적층되는 구조이고, 다른 초전도 케이블과 접속하는 경우 일단이 눌린 상태로 고정되면서 꺽임이 발생하는 구조로서, 초전도 선재 간에 겹침이 발생함과 동시에 초전도 선재와 절연재 간에 포개짐 등이 발생하면서 초전도 선재로 눌림 압력이 강하게 작용하여 초전도 선재의 임계전류가 변화하게 된다. For example, a superconducting cable has a structure in which a plurality of superconducting wires and other objects are layered and laminated. When the superconducting cable is connected to another superconducting cable, there is a structure in which bending occurs while one end is fixed in a pressed state. At the same time, the superconducting wire and the insulation material are superimposed on each other, so that the pressure of the superconducting wire is strongly pressed, and the critical current of the superconducting wire changes.
그리고 고자장 초전도 마그네트와 같이 매우 높은 자장이 발생하는 경우 초전도 선재에 높은 압력이 가해지면서 눌림 압력이 강하게 작용함으로써 초전도 선재의 임계전류가 변화하게 된다. When a very high magnetic field such as a high magnetic field superconducting magnet is generated, a high pressure is applied to the superconducting wire, and the pressure of the superconducting wire is strongly exerted, thereby changing the critical current of the superconducting wire.
그러나 상기와 같이 초전도 선재 혹은 다른 물체로 인하여 초전도 선재에 눌림 압력이 가해질 때 초전도 선재의 임계전류가 어떻게 변화되는지를 측정하기 위한 장치는 현재 개발되지 않고 있다. However, an apparatus for measuring how a critical current of a superconducting wire changes when a pressing pressure is applied to the superconducting wire due to the superconducting wire or another object is not currently developed.
즉, 초전도 케이블 등과 같은 응용기기의 제작시, 초전도 선재에 다양한 크기의 눌림 압력이 작용할 때 초전도 선재의 임계전류가 어떻게 변화되는지에 대한 정보가 정량화되지 않아 응용기기의 제작에 많은 어려움이 따르고 있다. That is, information on how the critical current of the superconducting wire changes when the pressure of various sizes is applied to the superconducting wire at the time of manufacturing the application device such as the superconducting cable is not quantified, and thus it is difficult to manufacture the application device.
따라서 상기한 어려움을 극복하기 위해서는 초전도 선재로 가해지는 눌림 압력에 따라 초전도 선재의 임계전류 변화 추이를 측정하여 초전도 선재의 눌림 특성을 정량화할 수 있도록 하는 장치에 대한 연구 개발이 절실히 요구되고 있다.
Therefore, in order to overcome the above-mentioned difficulties, it is urgently required to research and develop a device for quantifying the pressing characteristic of the superconducting wire by measuring the change in the critical current of the superconducting wire according to the pressing pressure applied to the superconducting wire.
본 발명은 상기한 문제점을 해소하기 위해 발명된 것으로서, 초전도 선재 간의 겹침이나 초전도 선재와 다른 물체 간의 포개짐 등으로 인한 눌림 압력에 의해 발생하는 초전도 선재의 임계전류 변화를 측정함으로써, 응용기기의 제작시 초전도 선재에 작용하는 눌림 압력에 따른 초전도 특성 변화를 효과적으로 대응할 수 있도록 하는 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정방법 및 그 측정장치를 제공하는데 그 목적이 있다.
SUMMARY OF THE INVENTION The present invention has been made in order to solve the above-described problems, and it is an object of the present invention to provide a method of manufacturing a superconducting wire by measuring the change in critical current of a superconducting wire caused by a superposition of superconducting wires, The present invention provides a method of measuring a critical current according to a pressing pressure of a superconducting wire, and a measuring device thereof, which can effectively cope with changes in superconducting characteristics depending on the pressure applied to the superconducting wire.
상기 목적을 달성하기 위한 본 발명에 따른 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정방법은, 냉각된 초전도 선재 위에 가압대상물을 올려놓은 후 초전도 선재와 상기 가압대상물을 고정하고, 상기 가압대상물을 하방으로 가압하여 상기 초전도 선재에 점진적으로 증가하는 눌림 압력을 인가한 상태에서, 상기 초전도 선재의 양단에 전류를 인가하여 상기 초전도 선재의 전압을 측정하면서 상기 전류와 전압의 관계식을 통해서 상기 눌림 압력에 따라 변화되는 상기 초전도 선재의 임계전류를 산출하여 측정함으로써, 상기 눌림압력에 따른 상기 초전도 선재의 임계전류 변화 특성을 정량화할 수 있게 됨을 특징으로 한다. According to another aspect of the present invention, there is provided a method of measuring a critical current according to a pressing pressure of a superconducting wire, the method comprising: placing the object to be pressed on the cooled superconducting wire, fixing the superconducting wire and the object to be pressed, The superconducting tape and the superconducting tape are pressed against each other and a pressure is applied to the superconducting tape in a gradually increasing pressure, a current is applied to both ends of the superconducting tape to measure a voltage of the superconducting tape, The critical current change characteristic of the superconducting wire according to the pressing pressure can be quantified by calculating and measuring the critical current of the superconducting wire.
상기 가압대상물의 각도를 평면상에서 변경하여 상기 초전도 선재와 상기 가압대상물 간의 겹침 각도에 변화를 주면서 상기 초전도 선재의 눌림 압력과 함께 상기 초전도 선재의 눌림 면적에 따른 상기 초전도 선재의 임계전류를 측정할 수 있게 됨을 특징으로 한다. The angle of the object to be pressed can be changed in a plane so that the threshold current of the superconducting wire according to the pressed area of the superconducting wire together with the pressing pressure of the superconducting wire can be measured while changing the overlap angle between the superconducting wire and the object to be pressed .
상기 가압대상물은, 상기 초전도 선재로 구성되거나, 상기 초전도 선재와 재질이 다른 물체로 구성됨을 특징으로 한다. The pressing object may be formed of the superconducting wire or may be made of an object different from the material of the superconducting wire.
그리고 본 발명에 따른 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치는, 냉각된 초전도 선재와 가압대상물이 아래 위로 겹쳐진 상태로 상면에 고정되는 받침부; 상기 초전도 선재의 양단에 접속되어 전류를 인가하는 전류공급부; 상기 받침부의 상부에 수직방향으로 승강 가능하게 설치되어 상기 가압대상물에 눌림 압력을 가변시키면서 인가하는 가압부; 상기 초전도 선재의 양단에 접속되어 상기 전류공급부의 인가 전류에 따른 상기 초전도 선재의 전압을 측정하는 전압측정부; 및, 상기 전류공급부에서 인가한 전류와 상기 전압측정부에서 측정한 전압 및 상기 가압부에서 인가한 눌림 압력을 입력받아, 상기 전류와 상기 전압의 관계식을 이용하여 상기 눌림 압력에 따라 변화되는 상기 초전도 선재의 임계전류를 산출하여 측정하는 임계전류측정부;로 구성되어, 상기 눌림 압력에 따른 상기 초전도 선재의 임계전류 변화 추이를 통해 상기 초전도 선재의 눌림 특성을 정량화할 수 있게 됨을 특징으로 한다. The apparatus for measuring a critical current according to a pressing pressure of a superconducting wire according to the present invention comprises a supporter fixed to an upper surface of a superconducting wire and a superconducting wire which are superimposed on each other; A current supply unit connected to both ends of the superconducting wire to apply a current; A pressing unit which is vertically installed on the upper portion of the receiving unit so as to be vertically movable and applies pressure to the pressing object while varying the pressing pressure; A voltage measuring unit connected to both ends of the superconducting wire to measure a voltage of the superconducting wire according to an applied current of the current supplying unit; And a control unit that receives a current applied by the current supply unit, a voltage measured by the voltage measuring unit, and a pressing pressure applied by the pressing unit, And a critical current measuring unit for calculating and measuring the critical current of the wire rod. The pressing characteristic of the superconducting wire rod can be quantified through the change in the critical current of the superconducting wire according to the pressing pressure.
상기 가압부는, 상기 받침부의 상부 양측에 수직으로 설치된 복수 개의 안내봉; 상기 안내봉 상에서 수직으로 승강 가능하게 설치된 승강블럭; 상기 승강블럭을 상기 안내봉 상에서 수직으로 승강시키는 승강수단; 상기 승강블럭에 설치되어 상기 가압대상물에 눌림 압력을 인가하는 가압수단; 상기 가압수단에 설치되어 상기 가압수단의 눌림 압력을 측정하는 로드셀; 및 상기 가압수단의 작동을 제어하여 상기 가압수단의 눌림 압력을 조절하는 압력제어수단;을 포함하여 구성됨을 특징으로 한다. The pressing portion includes a plurality of guide rods vertically installed on both sides of the upper portion of the receiving portion; A lifting block vertically movably installed on the guide rod; Elevating means for vertically elevating the elevating block on the guide rod; A pressing means installed in the ascending / descending block for applying a pressing pressure to the pressing object; A load cell provided in the pressing means for measuring a pressing pressure of the pressing means; And pressure control means for controlling the operation of the pressurizing means to regulate the pressurizing pressure of the pressurizing means.
상기 받침부의 상면에는, 상기 가압대상물이 상기 초전도 선재와 이루는 각도를 표시하는 각도눈금이 표시되어, 상기 초전도 선재와 상기 가압대상물이 이루는 겹친 각도에 따라 겹친 면적을 변화시키면서 상기 초전도 선재의 임계전류를 측정할 수 있게 됨을 특징으로 한다. Wherein an angle scale indicating an angle formed by the pressing object with the superconducting wire is displayed on the upper surface of the receiving portion so that the threshold current of the superconducting wire is changed to a predetermined value while changing the overlapping area according to the overlapping angle formed by the superconducting wire and the pressing object So that it can be measured.
상기 초전도 선재와 상기 가압대상물은, 극저온 테이프로 상기 받침부에 고정됨을 특징으로 한다. And the superconducting tape and the object to be pressed are fixed to the receiving portion with a cryogenic tape.
상기 받침부와 상기 가압수단은, 냉각 환경에서 부식되지 않는 냉간공구강으로 이루어짐을 특징으로 한다.
The bearing portion and the pressing means are formed of a cold tool steel which is not corroded in a cooling environment.
상기한 구성에 의한 본 발명은, 초전도 선재에 작용하는 눌림 압력, 그리고 눌림 압력이 작용하는 눌림 면적에 따른 임계전류 변화를 정확하게 측정함에 따라 초전도 선재의 임계전류 변화 특성을 용이하게 정량화할 수 있는 효과가 있다. 그리고 이를 통해 응용기기 제작시 설치조건 등에 따른 초전도 선재의 임계전류 변화를 정확하게 예측 가능함에 따라 초전도 선재의 임계전류 변화로 인한 응용기기 제작의 어려움을 해소할 수 있는 효과가 있다. 또한 이러한 정확한 예측을 통해 응용기기를 제작함에 따라 응용기기의 초전도 특성에 대한 신뢰성을 높일 수 있는 효과가 있다.
The present invention based on the above construction can easily quantify the critical current change characteristics of the superconducting wire by accurately measuring the pressing pressure acting on the superconducting wire and the critical current change according to the pressed area where the pressing pressure acts, . Accordingly, it is possible to accurately predict the change in critical current of the superconducting wire according to the installation conditions and the like during manufacture of the application device, thereby eliminating the difficulty of manufacturing the application device due to the change in the critical current of the superconducting wire. Also, it is possible to increase the reliability of the superconducting characteristics of the application device by manufacturing the application device through such accurate prediction.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치의 사시도.
도 2는 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치의 사용 상태도. 1 is a perspective view of an apparatus for measuring a critical current according to a pressing pressure of a superconducting wire according to a preferred embodiment of the present invention.
FIG. 2 is a view illustrating a state of use of an apparatus for measuring a critical current according to a pressing pressure of a superconducting wire according to a preferred embodiment of the present invention. FIG.
본 발명에 따른 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정방법 및 그 측정장치는, 초전도 선재로 가해지는 눌림 압력에 따른 초전도 선재의 임계전류 변화를 측정하기 위한 것이다. The method and apparatus for measuring critical current according to the pressing pressure of a superconducting wire according to the present invention are for measuring a change in critical current of a superconducting wire according to a pressing pressure applied to the superconducting wire.
즉, 초전도 선재를 이용하여 응용기기의 제작시 초전도 선재 간의 겹침 혹은 초전도 선재와 다른 물체의 포개짐 등으로 인하여 초전도 선재에 눌림 압력이 작용할 때 임계전류 변화 추이를 측정함으로써 초전도 선재의 눌림 특성을 정량화하기 위한 것이다. That is, when the superconducting wire is used to fabricate a superconducting wire, the superconducting wire can be quantified by measuring the change in the critical current when the superconducting wire is subjected to a pressing pressure due to superposition of superconducting wires or superimposition of superconducting wires or other objects .
이는, 극저온으로 냉각된 초전도 선재 위에 가압대상물을 포개어 겹친 후 가압대상물을 수직 하방으로 가압하여 초전도 선재에 점진적으로 증대되는 눌림 압력을 가한 상태에서 초전도 선재의 양단에 전류를 인가하면서 초전도 선재의 전압을 측정하여 전류와 전압의 관계식을 통해 임계전류 변화를 산출하여 측정하는 측정방법, 그리고 초전도 선재와 가압대상물이 상하로 포개어 겹친 상태로 놓여지는 받침부와, 초전도 선재의 양단에 전류를 인가하는 전류공급부와, 가압대상물에 가압하여 눌림 압력을 점진적으로 증대시켜 가하는 가압부와, 초전도 선재의 전압을 측정하는 전압측정부와, 전류공급부에서 인가한 전류와 전압측정부에서 측정한 전압을 이용하여 초전도 선재의 임계전류 변화를 측정하는 임계전류측정부를 포함하는 측정장치에 의해 달성된다. This is because, when a superconducting wire is superimposed on a superconducting wire cooled at a cryogenic temperature, the superconducting wire is superimposed on the superconducting wire, and then the superconducting wire is pressed against the superconducting wire, A measuring method for calculating and measuring a change in a critical current through a relationship between a current and a voltage measured by a current measuring unit and a current supplying unit for applying a current to both ends of the superconducting wire, A voltage measuring unit for measuring a voltage of the superconducting wire and a voltage measuring unit for measuring a voltage applied to the superconducting wire by using the voltage measured by the current applying unit and the voltage measured by the voltage measuring unit, And a threshold current measuring unit for measuring a change in the threshold current of the measuring unit It is achieved.
따라서 가압대상물의 가압에 따른 다양한 크기의 눌림 압력에 대한 초전도 선재의 임계전류 변화를 측정함에 따라, 눌림 압력에 변화하는 초전도 선재의 임계전류 변화를 정량화할 수 있게 된다. Accordingly, by measuring the change in the critical current of the superconducting wire with respect to the pressing pressure of various sizes according to the pressing of the pressing object, it is possible to quantify the change in the critical current of the superconducting wire changing to the pressing pressure.
이에 따라 초전도 선재를 이용하여 응용기기의 제작시 다른 초전도 선재 혹은 다른 물체와의 겹침이나 포개짐 등으로 초전도 선재에 눌림 압력이 작용할 때 임계전류 변화를 미리 예측하여 대응할 수 있게 함으로써 초전도 선재의 임계전류 변화로 인한 응용기기 제작의 어려움을 해소할 수 있게 된다.
Accordingly, when superconducting wires are used, it is possible to anticipate and cope with a change in critical current when pressure is applied to the superconducting wire by overlapping or superimposing with other superconducting wires or other objects in manufacturing an application device, It is possible to solve the difficulty of manufacturing an application device due to the change.
이하 본 발명의 바람직한 실시예를 첨부한 도면을 참조하여 상세하게 설명하면 다음과 같다. Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings.
도 1은 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치의 사시도이고, 도 2는 본 발명의 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치의 사용 상태도이다.
FIG. 1 is a perspective view of a critical current measuring apparatus according to a preferred embodiment of the present invention, and FIG. 2 is a graph showing a relationship between a critical current according to a pressing pressure of the superconducting wire according to a preferred embodiment of the present invention This is the usage state of the device.
먼저, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정방법은, 냉각된 초전도 선재(200) 위에 가압대상물(300)을 올려놓은 상태에서 가압대상물(300)에 점진적으로 증대되는 눌림 압력을 가하면서 전류가 양단에 인가되는 초전도 선재(200)의 전압을 측정하여 초전도 선재(200)의 임계전류 변화를 측정하는 것이다. A method of measuring a critical current according to a pressing pressure of a superconducting wire according to a preferred embodiment of the present invention is characterized in that the
즉, 액체 질소나 액체 헬륨 등에 의해 극저온으로 냉각된 초전도 선재(200) 위에 가압대상물(300)을 올려놓고 초전도 선재(200)와 가압대상물(300)을 고정한 후 가압대상물(300)을 가압수단을 통해 하방으로 눌러 초전도 선재(200)에 점진적으로 증가하는 눌림 압력을 가한 후 초전도 선재(200)의 양단에 전류를 인가한다. 이때 눌림 압력은 가압수단에 설치된 로드셀로 측정한다. That is, the object to be pressed 300 is placed on the
이와 동시에 초전도 선재(200)의 양단 전압을 측정하여 초전도 선재(200)에 인가되는 전류와 초전도 선재(200)에서 측정되는 전압의 관계식을 통해 초전도 선재(200)에 가해지는 눌림 압력의 점진적인 증대에 따라 변화되는 초전도 선재(200)의 임계전류를 산출하는 것이다. At the same time, the voltage across both ends of the
따라서 초전도 선재(200)로 가해지는 눌림 압력에 따른 임계전류 변화 추이를 측정함으로써 상기 눌림 압력에 따른 초전도 선재(200)의 임계전류 변화를 정량화할 수 있게 된다. Therefore, it is possible to quantify the change in the critical current of the
여기서 초전도 선재(200) 위에 가압대상물(300)을 올려놓고 고정할 때 가압대상물(300)의 각도를 평면상에서 변화를 주면서 임계전류 변화 추이를 측정하는 것도 가능하다. It is also possible to measure the change in the critical current change while changing the angle of the
이는 초전도 선재(200)와 가압대상물(300)의 겹친 각도에 따라 초전도 선재(200)로 가해지는 눌림 압력이 작용하는 눌림 면적을 가변시키면서 초전도 선쟁(200)의 임계전류 변화를 측정하기 위한 것이다. This is for measuring the change in the critical current of the
따라서 초전도 선재(200)의 눌림 압력과 함께 그 눌림 압력이 가해지는 눌림 면적에 따른 임계전류 변화 추이를 측정함으로써 상기 눌림 압력과 눌림 면적에 따른 초전도 선재(200)의 임계전류 변화를 정량화할 수 있게 된다. Therefore, by measuring the variation of the critical current according to the pressed area of the
이때 가압대상물(300)은 초전도 선재(200)와 동일한 재질의 초전도 선재로 구성할 수도 있고, 초전도 선재(200)와는 재질이 다른 물체로 구성할 수도 있다. 즉, 가압대상물(300)은 초전도 선재로 구성되거나 절연층이나 보호층이 되는 절연재나 보호재로 구성된다.
At this time, the
다음으로, 본 발명의 바람직한 실시예에 따른 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치(100)는, 도 1에 도시된 바와 같이 받침부(110), 전류공급부(120), 가압부(130), 전압측정부(140), 및 임계전류측정부(150)로 구성되는 것이 바람직하다. 1, the
상기 받침부(110)는 아래 위로 포개지는 초전도 선재(200)와 가압대상물(300)을 상면에 올려놓기 위한 것으로, 이는 가압부(130)에 의해 가압되는 초전도 선재(200)와 가압대상물(300)을 하부에서 지지하는 역할을 한다. The
여기서 받침부(110)의 상면에는 가압대상물(300)이 평면상에서 초전도 선재(200)와의 이루는 각도를 정확하게 조절하기 위한 각도눈금(111)이 표시되어 있다. Here, an
즉, 상기 각도눈금(111)은 초전도 선재(200)와 가압대상물(300)과의 이루는 각도를 변화시켜 그 각도에 따른 눌림 면적을 가변하면서 초전도 선재(200)의 임계전류 변화를 측정하기 위함이다. That is, the
그리고 받침부(110)는 액체 질소나 액체 헬륨에 의해 극저온으로 냉각된 상태로 올려지는 초전도 선재(200)와 직접 접촉되므로 극저온 냉각 환경에서 부식이 되지 않는 냉간공구강으로 구성되는 것이 바람직하다. The
이때 초전도 선재(200)와 가압대상물(300)은 극저온 테이프(400)를 매개로 하여 받침부(110)의 상면에 고정되는 것이 바람직하다. At this time, the
또한, 가압대상물(300)은 응용기기의 제작시 조건에 맞도록 초전도 선재(200)와 동일한 초전도 선재로 구성되거나 초전도 선재(200)와는 다른 물체로 구성되는 것이 바람직하다. The
상기 전류공급부(120)는 받침부(110)의 상면에 올려지는 초전도 선재(200)의 양단과 접속되어 연결되는 것으로, 이는 초전도 선재(200)의 양단을 통해 전류를 공급하는 역할을 한다. The
상기 가압부(130)는 받침부(110)의 상부에 설치되는 것으로, 이는 받침부(110)의 상면에 초전도 선재(200)와 함께 올려진 가압대상물(300)을 하방으로 가압하여 초전도 선재(200)에 눌림 압력이 작용하도록 하는 역할을 한다. The
여기서 가압부(130)는 복수 개의 안내봉(131), 승강블럭(132), 승강수단(133), 가압수단(134), 로드셀(135), 및 압력제어수단(136)으로 구성되는 것이 바람직하다. The pressurizing
상기 안내봉(131)은 받침부(110)의 상부 양측에 수직으로 설치되어 승강블럭(132)을 수직으로 승강 안내하는 것이다. 상기 승강블럭(132)은 안내봉(131)을 따라 수직으로 승강 가능하게 설치되어 가압수단(134)의 높이 조절을 가능하게 한다. The
상기 승강수단(133)은 승강블럭(132)과 받침부(110)의 사이에 설치되어 승강블럭(132)을 안내봉(131)을 따라 승강시키는 것이다. The elevating
상기 가압수단(134)은 승강블럭(132)에 설치되어 작동에 따라 하방으로 하중을 가변적으로 가하여 가압대상물(300)을 가압하는 것이다. The
이때 가압수단(134)은 액체 질소나 액체 헬륨에 의해 극저온으로 냉각되는 초전도 선재(200)와 직접 접촉되므로 극저온 냉각 환경에서 부식되지 않는 냉간공구강으로 구성되는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the
상기 로드셀(135)은 가압수단(134)의 상측에 설치되어, 가압수단(134)의 눌림 압력을 측정하는 것이다. 즉, 가압수단(134)을 통해 가압대상물(300)과 함께 초전도 선재(200)를 하방으로 가압할 때의 그 눌림 압력을 측정한다. The
즉, 가압부(130)는 승강수단(133)을 통해 승강블럭(132)이 안내봉(131)을 따라 승강시켜 가압수단(134)의 높이를 조절하고, 가압수단(134)의 작동에 따라 가압대상물(300)을 가변적인 하중으로 가압하여 초전도 선재(200)에 눌림 압력을 가하게 된다. That is, the pressurizing
상기 압력제어수단(136)은 가압수단(134)의 작동을 제어하여 가압수단(134)의 눌림 압력을 조절하기 위한 것이다.
The pressure control means 136 is for controlling the operation of the pressurizing means 134 to regulate the pressing pressure of the pressurizing means 134.
상기 전압측정부(140)는 받침부(110)에 올려진 초전도 선재(200)의 양단에 연결되는 것으로, 이는 가압부(130)에 의한 눌림 압력에 따라 변화되는 초전도 선재(200)의 전압을 측정하는 역할을 한다. The
이때 초전도 선재(200)의 전압은 전류공급부(120)를 통해 초전도 선재(200)로 인가되는 전류와의 관계식을 통해 초전도 선재(200)의 임계전류를 산출하여 그 변화를 측정하기 위한 것이다. At this time, the voltage of the
상기 임계전류측정부(150)는 전류공급부(120)와 전압측정부(140) 및 가압부(130)에 연결되는 것으로, 이는 전류공급부(120)에서 인가한 전류와 전압측정부(140)에서 측정한 전압 및 상기 가압부(130)에서 가한 눌림 압력을 입력받아 초전도 선재(200)의 임계전류 변화를 출력하는 역할을 한다. The critical
즉, 상기 전류와 상기 전압의 관계식인 옴의 법칙을 이용하여 상기 눌림 압력에 따라 변화되는 초전도 선재(200)의 임계전류 변화를 산출하게 된다. That is, the Ohm's law, which is a relational expression of the current and the voltage, is used to calculate a change in the critical current of the
따라서 초전도 선재(200)로 가해지는 눌림 압력과 함께 눌림 압력이 작용하는 초전도 선재(200)의 눌림 면적에 따라 변화되는 전압을 측정하여 이를 통해 초전도 선재의 임계전류를 산출함으로써 그 변화를 측정할 수 있게 된다.
Therefore, the voltage that varies with the pressing area of the
이상과 같이 본 발명은, 초전도 선재를 응용기기에 적용할 때 다른 초전도 선재 혹은 다른 물체와의 겹침이나 포개짐 등으로 인해 가해지는 눌림 압력 및 상기 눌림 압력이 작용하는 눌림 면적에 따른 임계전류 변화를 측정함에 따라, 눌림 압력과 눌림 면적에 따른 임계전류의 특성을 정량화할 수 있도록 함으로써, 응용기기 제작시 초전도 선재의 임계전류 변화에 효과적으로 대응하여 응용기기 제작의 어려움을 해소할 수 있게 한다. As described above, according to the present invention, when a superconducting wire is applied to an applied device, a change in critical current due to a superimposed superposition of superconducting wire or another superconducting wire, It is possible to quantify the characteristics of the critical current according to the pressing pressure and the area to be pressed so that it is possible to effectively cope with the change in the critical current of the superconducting wire during the manufacture of the application equipment and to solve the difficulties of the production of the application equipment.
상기한 실시예는 예시적인 것에 불과한 것으로, 당해 기술분야에 대한 통상의 지식을 가진 자라면 이로부터 다양하게 변형된 다른 실시예가 가능하다. The above-described embodiments are merely illustrative, and various modifications may be made by those skilled in the art without departing from the scope of the present invention.
따라서 본 발명의 진정한 기술적 보호범위에는 하기의 특허청구범위에 기재된 발명의 기술적 사상에 의해 상기의 실시예 뿐만 아니라 다양하게 변형된 다른 실시예가 포함되어야 한다.
Therefore, the true technical protection scope of the present invention should include not only the above embodiments but also various other modified embodiments according to the technical idea of the invention described in the following claims.
100: 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치
110: 받침부 111: 각도눈금
120: 전류공급부 130: 가압부
131: 안내봉 132: 승강블럭
133: 승강수단 134: 가압수단
135: 로드셀 136: 압력제어수단
140: 전압측정부 150: 임계전류측정부
200: 초전도 선재 300: 가압대상물
400: 극저온 테이프100: Critical current measuring device according to the pressure of superconducting wire
110: pedestal 111: angle scale
120: current supply unit 130:
131: guide rod 132: lift block
133: lifting means 134: pressing means
135: load cell 136: pressure control means
140: voltage measuring unit 150: critical current measuring unit
200: superconducting wire 300: pressed object
400: Cryogenic tape
Claims (8)
The superconducting wire 200 and the object to be pressed 300 are fixed after the object to be pressed 300 is placed on the cooled superconducting wire 200 and the superconducting wire 200 is pressed downward by pressing the object 300 to be pressed. A current is applied to both ends of the superconducting wire 200 to measure the voltage of the superconducting wire 200 while applying a gradually increasing pressure to the superconducting wire 200, The critical current change characteristic of the superconducting tape 200 according to the pressing pressure can be quantified by calculating and measuring the critical current of the superconducting tape 200 that changes according to the pressure applied to the superconducting tape 200. [ Measuring Method of Critical Current with Pressure.
상기 가압대상물(300)의 각도를 평면상에서 변경하여 상기 초전도 선재(200)와 상기 가압대상물(300) 간의 겹침 각도에 변화를 주면서 상기 초전도 선재(200)의 눌림 압력과 함께 상기 초전도 선재(200)의 눌림 면적에 따른 상기 초전도 선재(200)의 임계전류를 측정할 수 있게 됨을 특징으로 하는 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정방법.
The method according to claim 1,
The angle of the pressing object 300 is changed on a plane to change the overlapping angle between the superconducting wire 200 and the pressing object 300 while changing the angle of overlap between the superconducting wire 200 and the superconducting wire 200, The critical current of the superconducting tape 200 according to the pressed area of the superconducting tape 200 can be measured.
상기 가압대상물(300)은,
상기 초전도 선재로 구성되거나, 상기 초전도 선재와 재질이 다른 물체로 구성됨을 특징으로 하는 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정방법.
The method according to claim 1,
The pressing object (300)
Wherein the superconducting tape is made of the superconducting tape or is made of an object different from the material of the superconducting tape.
상기 초전도 선재(200)의 양단에 접속되어 전류를 인가하는 전류공급부(120);
상기 받침부(110)의 상부에 수직방향으로 승강 가능하게 설치되어 상기 가압대상물(300)에 눌림 압력을 가변시키면서 인가하는 가압부(130);
상기 초전도 선재(200)의 양단에 접속되어 상기 전류공급부(120)의 인가 전류에 따른 상기 초전도 선재(200)의 전압을 측정하는 전압측정부(140); 및,
상기 전류공급부(120)에서 인가한 전류와 상기 전압측정부(140)에서 측정한 전압 및 상기 가압부(130)에서 인가한 눌림 압력을 입력받아, 상기 전류와 상기 전압의 관계식인 옴의 법칙을 이용하여 상기 눌림 압력에 따라 변화되는 상기 초전도 선재(200)의 임계전류를 산출하여 측정하는 임계전류측정부(150);로 구성되어,
상기 눌림 압력에 따른 상기 초전도 선재(200)의 임계전류 변화 추이를 통해 상기 초전도 선재(200)의 눌림 특성을 정량화할 수 있게 됨을 특징으로 하는 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치.
A supporter 110 fixed to the upper surface of the superconducting wire 200 in a state where the superconducting wire 200 and the object 300 to be pressed are overlapped with each other;
A current supply unit 120 connected to both ends of the superconducting wire 200 to apply current;
A pressing part 130 installed vertically on the upper part of the receiving part 110 to apply a pressing pressure to the pressing object 300 while varying the pressing pressure;
A voltage measuring unit (140) connected to both ends of the superconducting wire (200) and measuring a voltage of the superconducting wire (200) according to an applied current of the current supplying unit (120); And
The current applied by the current supplying unit 120, the voltage measured by the voltage measuring unit 140, and the pressing pressure applied by the pressing unit 130 are inputted, and the Ohm's law, which is a relational expression of the current and the voltage, And a critical current measuring unit 150 for calculating and measuring a critical current of the superconducting tape 200,
Wherein the pressing characteristic of the superconducting wire (200) can be quantified through the change in the critical current of the superconducting wire (200) according to the pressing pressure.
상기 가압부(130)는,
상기 받침부(110)의 상부 양측에 수직으로 설치된 복수 개의 안내봉(131);
상기 안내봉(131) 상에서 수직으로 승강 가능하게 설치된 승강블럭(132);
상기 승강블럭(132)을 상기 안내봉(131) 상에서 수직으로 승강시키는 승강수단(133);
상기 승강블럭(132)에 설치되어 상기 가압대상물(300)에 눌림 압력을 인가하는 가압수단(134);
상기 가압수단(134)에 설치되어 상기 가압수단(134)의 눌림 압력을 측정하는 로드셀(135); 및
상기 가압수단(134)의 작동을 제어하여 상기 가압수단(134)의 눌림 압력을 조절하는 압력제어수단(136);을 포함하여 구성됨을 특징으로 하는 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치. 5. The method of claim 4,
The pressurizing unit 130 is configured to press-
A plurality of guide rods 131 vertically installed on both sides of the upper portion of the receiving portion 110;
A lifting block 132 vertically movably installed on the guide rod 131;
A lifting means 133 vertically lifting the lifting block 132 on the guide rod 131;
A pressing means (134) installed on the lifting block (132) for applying a pressing pressure to the pressing object (300);
A load cell 135 installed in the pressure device 134 for measuring the pressure of the pressure device 134; And
And a pressure control means (136) for controlling the operation of the pressure means (134) to adjust the pressure applied to the pressure means (134).
상기 받침부(110)의 상면에는,
상기 가압대상물(300)이 상기 초전도 선재(200)와 이루는 각도를 표시하는 각도눈금(111)이 표시되어, 상기 초전도 선재(200)와 상기 가압대상물(300)이 이루는 겹친 각도에 따라 겹친 면적을 변화시키면서 상기 초전도 선재(200)의 임계전류를 측정할 수 있게 됨을 특징으로 하는 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치.
5. The method of claim 4,
On the upper surface of the receiving portion 110,
An angle scale 111 indicating an angle formed by the pressing object 300 with the superconducting wire 200 is displayed so that the overlapping area of the superconducting wire 200 and the pressing object 300 The critical current of the superconducting tape 200 can be measured while changing the critical current of the superconducting tape.
상기 초전도 선재(200)와 상기 가압대상물(300)은,
극저온 테이프(400)에 의해 상기 받침부(110)에 고정됨을 특징으로 하는 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치.
5. The method of claim 4,
The superconducting wire 200 and the pressing object 300 are connected to each other,
Wherein the cryogenic tape (400) is fixed to the receiving part (110).
상기 받침부(110)와 상기 가압수단(134)은,
냉각 환경에서 부식되지 않는 냉간공구강으로 이루어짐을 특징으로 하는 초전도 선재의 눌림 압력에 따른 임계전류 측정장치.
6. The method of claim 5,
The receiving unit 110 and the pressing unit 134 are connected to each other,
And a cold tool steel which is not corroded in a cooling environment. The apparatus for measuring a critical current according to a pressing pressure of a superconducting wire.
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| A201 | Request for examination | ||
| E902 | Notification of reason for refusal | ||
| E701 | Decision to grant or registration of patent right | ||
| GRNT | Written decision to grant | ||
| LAPS | Lapse due to unpaid annual fee |