KR20170074248A - Magnetic levitation force measuring device of superconductor for education - Google Patents
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Abstract
본 발명은 반발력 또는 초전도체에 의해 생성되는 부상력을 이용하여 해당 자력 부상력을 측정하여 쉽게 관찰할 수 있는 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정 장치에 관한 것으로, 비자성 물질로 초전도체를 수용하는 컨테이너부, 상기 컨테이너부의 상부에 이격되어 Z축으로 이동하며 일측에 자석을 탈부착하는 자석 결합부를 구비한 고정지그부, 상기 컨테이너부를 상기 고정지그부 하부에 위치하도록 상기 컨테이너부의 위치를 조정하기 위해 X 축 및 Y축으로 이동시키는 XY 이동부, 및 상기 고정지그부에 구비되어 초전도체의 특성에 의한 하중을 측정하는 로드셀부를 제공한다.The present invention relates to a magnetic levitation force measuring device for a training superconductor, which can easily observe the magnetic levitation force using a repulsive force or a levitation force generated by a superconductor. The apparatus includes a container unit for accommodating a superconductor as a non- A fixed jig part which is spaced apart from the upper part of the container part and moves in the Z axis and which has a magnet coupling part for detachably attaching a magnet to one side thereof and a fixing part for fixing the container part to the X axis and Y And a load cell unit provided on the fixing jig for measuring a load due to the characteristics of the superconductor.
Description
본 발명은 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정 장치에 관한 것으로, 더욱 상세하게는 반발력 또는 초전도체에 의해 생성되는 부상력을 이용하여 해당 자력 부상력을 측정하여 쉽게 관찰할 수 있는 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정 장치에 관한 것이다.The present invention relates to a magnetic levitation force measuring device for a training superconductor, and more particularly, to a magnetic levitation force measuring device for a training superconductor, which can easily observe the magnetic levitation force using the repulsive force or the levitation force generated by the superconductor. ≪ / RTI >
최근 초전도체의 여러 가지 특성을 이용하여 자동차, 반도체, 의료(MRI), 운송 수단등 여러 분야에서 활발하게 응용 되고 있다. Recently, it has been actively applied in various fields such as automobile, semiconductor, medical (MRI), and transportation by using various characteristics of superconductors.
초전도체의 활용이 늘어남에 따라 초전도체의 특성을 측정할 측정 장비의 필요성이 대두되고 있다. 하지만 현재 대부분의 자력 측정 장비는 외국에서 수입해 오고 있어 단가가 높고 양산이 어려운 실정이다. As the use of superconductors increases, the need for measuring instruments to measure the characteristics of superconductors is emerging. However, since most of the magnetic force measuring instruments are imported from foreign countries, the unit price is high and mass production is difficult.
또한 현재 시중에 사용되고 있는 자력 측정 장비는 시편을 전체적으로만 측정할 수 있어 상당히 제한적이다. 하지만 초전도 시편의 경우 각 부위에 따른 특성이 다르기 때문에 이를 부분적으로 측정할 수 있는 장비가 필요하다. In addition, the magnetic force measuring equipment currently used on the market is very limited because it can measure the entire sample only. However, in the case of superconducting specimens, it is necessary to equip the specimens so that they can be measured partly because their characteristics are different from each other.
또 시중에 있는 장비들은 작동법이 어렵기 때문에 기술자나 전문가에 의해서만 다루어졌다. Also, since the equipment on the market is difficult to operate, it was dealt with only by a technician or an expert.
이러한 문제점을 개선시키고 양산할 수 있도록 제작 및 보급하기 위하여 자기 부상력 측정 장치의 개발이 필요하다.It is necessary to develop a magnetic levitation force measuring device to improve and mass-produce these problems.
본 발명은 자석이 부착되어 초전도체 특성에 의한 반발력 또는 초전도체에 의해 생성되는 부상력을 측정하여 육안으로 관찰 및 결과값을 확인하는 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정 장치를 제공하기 위한 것이다.An object of the present invention is to provide a magnetically levitated force measuring device for a training superconductor, which observes and confirms the resultant value by visually observing the repulsive force due to the superconductor property or the levitation force generated by the superconductor with the magnet attached thereto.
또한, 본 발명은 각 분위에 따른 특성이 다른 초전도체의 시편을 전체 또는 부분적으로 측정하는 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정 장치를 제공하기 위한 것이다. The present invention also provides an apparatus for measuring the magnetic levitation force of an educational superconductor, which measures a specimen of a superconductor having different characteristics according to each quartile.
본 발명이 이루고자 하는 기술적 과제들은 이상에서 언급한 기술적 과제들로 제한되지 않는다.The technical objects to be achieved by the present invention are not limited to the above-mentioned technical problems.
상기 과제를 달성하기 위한 본 발명의 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정 장치는, 비자성 물질로 초전도체를 수용하는 컨테이너부; 상기 컨테이너부의 상부에 이격되어 Z축으로 이동하며 일측에 자석을 탈부착하는 자석 결합부를 구비한 고정지그부; 상기 고정지그부를 컨테이너부 상부에서 위치를 조정하기 위해 X 축 및 Y축으로 이동시키는 XY 이동부; 및 상기 고정지그부에 구비되어 초전도체에 의해 생성되는 부상력을 이용하여 자석의 자력을 측정하는 로드셀부;를 포함하는 것을 특징으로 한다. According to an aspect of the present invention, there is provided an apparatus for measuring the magnetic levitation force of a training superconductor, the apparatus comprising: a container unit for containing a superconductor as a non-magnetic material; A stationary jig part having a magnet engaging part which is spaced apart from the upper part of the container part and moves in the Z axis and attaches and detaches the magnet to one side; An XY moving unit for moving the fixing jig in the X axis and the Y axis to adjust the position of the fixing jig above the container unit; And a load cell unit provided in the fixing jig for measuring the magnetic force of the magnet using the levitation force generated by the superconductor.
구체적으로, 상기 컨테이너부의 소재는 아세탈(acetal)인 것을 특징으로 한다. Specifically, the material of the container portion is acetal.
또한, 상기 XY 이동부는 스테핑 모터를 이용하여 입력 펄스로 X축 및 Y축으로 이동시키는 것을 특징으로 한다. In addition, the XY moving unit moves the X-axis and Y-axis by an input pulse using a stepping motor.
또한, 상기 로드셀부에 입력된 하중을 전기적인 신호로 출력하거나 연결된 인터페이스에 전달하는 인디케이터부;를 더 포함하는 것을 특징으로 한다.The load cell unit may further include an indicator unit for outputting the load input to the load cell unit as an electrical signal or transmitting the load to the connected interface.
또한, 상상기 자석 결합부는 지름이 1mm 내지 20mm인 원 기둥 형태의 자석이 결합되는 것을 특징으로 한다. The imaginary magnet coupling portion is characterized in that a circular columnar magnet having a diameter of 1 mm to 20 mm is coupled.
또한, 상기 자석은 네오디뮴(neodymium) 자석인 것을 특징으로 한다.Further, the magnet is a neodymium magnet.
이상에서 설명한 바와 같이, 본 발명은 자석이 부착되어 반발력 또는 초전도체에 의해 생성되는 부상력을 이용하여 해당 자력 부상력을 측정하여 육안으로 관찰 및 결과값을 확인할 수 있는 효과가 있다. As described above, the present invention has the effect of visually observing and checking the resultant value by measuring the magnetic levitation force using the repulsive force or the levitation force generated by the superconductor with the magnet attached thereto.
또한, 본 발명은 각 분위에 따른 특성이 다른 초전도체의 시편을 전체 또는 부분적으로 측정할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of totally or partially measuring the specimen of the superconductor having different characteristics according to each quartile.
또한, 본 발명은 비전문가도 쉽게 초전도체의 특성을 관찰하도록 사용할 수 있는 효과가 있다. Further, the present invention has an effect that a non-specialist can easily use it to observe the characteristics of a superconductor.
도 1은 본 발명의 실시예에 따른 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정장치를 나타낸 간략도이다.
도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정장치의 시제품을 나타낸 도면이다.
도 3은 본 발명의 실시예에 따른 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정장치의 컨테이너부를 나타낸 도면이다.
도 4는 본 발명의 실시예에 따른 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정장치를 이용한 실험방법을 나타낸 흐름도이다. 1 is a schematic view showing a magnetic levitation force measuring apparatus for a training superconductor according to an embodiment of the present invention.
2 is a diagram illustrating a prototype of a magnetic levitation force measuring apparatus for a training superconductor according to an embodiment of the present invention.
3 is a view illustrating a container unit of a magnetic levitation force measuring apparatus for a training superconductor according to an embodiment of the present invention.
4 is a flowchart illustrating an experimental method using a magnetic levitation force measuring apparatus for a training superconductor according to an embodiment of the present invention.
이하, 첨부된 도면을 참조하여 본 발명의 바람직한 실시예를 상세하게 설명한다. 도면들 중 동일한 구성요소들은 가능한 어느 곳에서든지 동일한 부호로 표시한다. 또한 본 발명의 요지를 불필요하게 흐릴 수 있는 공지 기능 및 구성에 대한 상세한 설명은 생략한다.Hereinafter, preferred embodiments of the present invention will be described in detail with reference to the accompanying drawings. In the drawings, the same components are denoted by the same reference symbols whenever possible. In the following description, well-known functions or constructions are not described in detail since they would obscure the invention in unnecessary detail.
도 1 및 도 2는 본 발명의 실시예에 따른 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정장치를 나타낸 도면으로서, 자기 부상력 측정장치(100)는 컨테이너부(110), 고정지그부(120), XY이동부(130), 및 로드셀부(140)를 포함한다. 1 and 2 illustrate an apparatus for measuring the magnetic levitation force of a training superconductor according to an embodiment of the present invention. The
컨테이너부(110)는 초전도체(A)를 수용하도록 비자성 물질로 형성한다. 이때, 초전도체(A)의 자기 부상력을 측정하는 경우 시편이 초전도 성질을 띠는 온도에 도달하기 위해 액체 질소를 사용하는데 컨테이너부(110)가 알루미늄 재질인 경우 휘는 현상이 발생할 수 있어, 컨테이너부(110)의 소재는 아세탈(acetal)인 것이 바람직하다. The
또한, 컨테이너부(110)는 수용되는 초전도체(A)를 안정적으로 고정결합 시킬 수 있도록 3점 이상의 고정 브라켓(111)이 형성됨이 바람직하며, 본 발명의 실시예에서는 도 3과 같이, 사방으로 고정 브라켓(111)을 형성하였다. 3, at least three
고정지그부(120)는 컨테이너부(110)의 상부에 이격되어 Z축 방향으로 이동하고, 일측에는 자기력을 생성하는 자석(160)을 탈부착하는 자석 결합부(121)를 구비한다. The
본 발명이 실시예에서는 자석 결합부(121)에 지름이 1m 내지 20mm인 원기둥 형태의 자석(160)이 결합될 수 있으며, 자석 결합부(121)는 컨테이너부(110)의 고정 브라켓(111)의 원리와 유사하게 자석이 체결되는 체결구(미도시) 내측으로 위치한 브라켓(미도시)이 자석(160) 외주면에 위치하여 자석(160)을 조이면서 자석 결합부(121)에 고정시킨다. A
이때, 자석 결합부(121)는 드릴척 형태일 수 있다. At this time, the
여기서, 자석(160)은 네오디뮴 자석인 것이 바람직하다. 네오디뮴 자석은 25 내지 50MGOe 자력을 지니고 있으며, 가공성이 양호하고 비용적 측면에서 절감할 수 있어 본 발명에서 용이하게 사용할 수 있다. Here, the
또한, 자력이 큰 네오디뮴 자석을 사용하면 자력이 적은 자석을 사용할 때보다 측정오차가 줄어들고, 직경이 작은 크기의 네오디뮴 자석은 극소부위의 부상력을 측정하는데 큰 효과가 있어 부분적으로 부상력 또는 반발력을 측정한다.In addition, the use of neodymium magnets with a large magnetic force reduces the measurement error compared to the use of magnets with a small magnetic force. Neodymium magnets with a small diameter have a great effect in measuring the levitation force at a very small area, .
예를 들어, 다결정 초전도체의 경우 결정별로 초전도체의 특성이 다르기 때문에 작은 크기의 네오디뮴 자석을 이용하여 결정별로 초전도체의 특성을 측정할 수 있다. For example, in the case of a polycrystalline superconductor, the characteristics of the superconductor are different for each crystal. Therefore, the characteristics of the superconductor can be measured by using a small size neodymium magnet.
이때, 고정지그부(120)는 지지프레임(미도시)과 결합되어 컨테이너부(1140) 상부에 위치되는 것이 바람직하다. At this time, it is preferable that the
본 발명의 실시예에서는 컨트롤박스(미도시)와 결합되어 고정되었으나 고정지그부(120)는 컨테이너부(110)와 이격된 상부에 위치될 수 있는 구성이면 무관하다. In the embodiment of the present invention, the
XY 이동부(130)는 컨테이너부(110)를 고정지그부(120) 하부에 위치하도록 컨테이너부(110)의 위치를 조정하기 위해 X축 및 Y축으로 이동시킨다. The
본 발명의 실시예에 고정지그부(120)의 Z축 이동, 및 XY이동부(130)의 X축 및 Y축의 이동은 제어부(미도시)에 연결되어 제어 스위치에 의해 제어됨이 바람직하다. 이에 대한 상세한 설명들은 생략 하도록 한다. In the embodiment of the present invention, the Z-axis movement of the
이때, XY이동부(130)는 입력 펄스 수와 모터의 회전각도가 완전히 비례하므로 회전 각도를 정확하게 제어하는 스테핑 모터부(131)를 이용하여 입력펄스로 X축 및 Y축으로 이동시킨다. At this time, since the number of input pulses is completely proportional to the rotation angle of the motor, the
로드셀부(140)는 고정지그부(120)에 구비되어, 자석 결합부(121)에 고정된 자석(160)과 컨테이너부(110)에 고정된 초전도체(A) 특성에 의한 하중을 측정하고, The
초전도체(A)의 특성은 자석(160)과 초전도체(A) 사이의 자기력선이 고정 또는 반사에 의해 발생된다. The characteristics of the superconductor (A) are such that the lines of magnetic force between the magnets (160) and the superconductor (A) are generated by fixing or reflecting.
초전도체(A)와 자석(160)이 일정거리 이격된 상태에서 초전도체(A)가 임계 온도 이하로 냉각 될 경우 초전도체(A)와 자석(160) 사이에는 부상력이 발생되고, 초전도체(A)가 임계 온도 이하로 냉각된 상태에서 초전도체(A)에 자석(160)이 근접할 경우 초전도체(A)와 자석(160) 사이에는 반발력이 발생되어 이와 같은 원리를 이용하여 반발력 또는 부상력을 측정한다. When the superconductor A is cooled below the critical temperature in a state where the superconductor A and the
인디케이터부(150)은 로드셀부(140)에 입력된 하중에 따른 전기적인 신호를 출력하거나 연결된 인터페이스(미도시)에 전달하여 가공할 수 있는 데이터로 수집한다. 이로써, 사용자가 용이하게 측정된 결과를 확인할 수 있다. The
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명의 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정장치를 이용한 실험방법은 다음과 같다. An experimental method using the apparatus for measuring the magnetic levitation force of the educational superconductor of the present invention constructed as above is as follows.
먼저, 초전도체(A)에 따른 자석(160)의 크기를 선정한다(S110). 본 발명은 초전도체이 전체는 물론 부분적인 측정이 가능하므로 해당 부분에 따른 자석 크기로 선정함이 바람직하다. First, the size of the
자석(160)은 1mm 내지 20mm의 직경을 가진 원기둥 형태의 자석을 선택할 수 있다. The
이어, 컨테이너부(110)에 초전도체(A)를 고정시킨다(S120). 측정하고자 하는 초전도체(A)를 컨테이너부(110)의 고정 브라켓(111)을 이용하여 고정시킨다.Next, the superconductor A is fixed to the container 110 (S120). The superconductor A to be measured is fixed using the
이어, 자석(160)의 위치에 따라 컨테이너부(110)를 이동시킨다(S130). 자석(160)의 하단에 측정하고자 하는 초전도체(A)의 부위를 위치시키기 위해 스테핑 모터(131)를 이용하여 XY이동부(130)를 이동시킴으로써, XY이동부(130) 상단에 구비된 컨테이너부(110)를 이동시킬 수 있다. Then, the
이어, 컨테이너부(110)의 내부를 임계 온도로 설정한다(S140). 이때, 초전도체(A)를 냉각시키기 위해 냉각제인 액체 질소를 투입할 수도 있다. Next, the inside of the
이어, 자석(160)을 구비한 고정지그부(120)를 Z축 방향으로 이동시킨다(S150). 이때, 고정지그부(120)를 Z축 방향으로 이동시킨다 함은 초전도체(A)를 구비한 컨테이너부(110)가 위치한 하부방향으로 자석(160)을 하강시키는 것이다. Next, the fixing
마지막으로, 초전도체(A)로 하강하는 고정지그부(120)의 자석(160)과 초전도체(A) 사이의 부상력 및 반발력 중 어느 하나 이상을 측정한다(S160). 자석(160)과 초전도체(A)에 가하는 힘을 로드셀부(140)을 통해 측정하여 인디케이터부(150)를 통해 컴퓨터에 전달한다. Finally, at least one of a levitation force and a repulsive force between the
컴퓨터에 전달된 데이터를 이용하여 그래프 또는 수치와 같이 반발력에 대한 정보를 출력할 수 있다. Using the data transferred to the computer, information about the repulsive force such as a graph or a numerical value can be outputted.
상기와 같은 구성으로 이루어진 본 발명을 교육적으로 사용하는 예는 다음과 같다. Examples of the educational use of the present invention having the above-described configuration are as follows.
[사용예 1] 물리 실험 [Example 1] Physical experiment
■ 실험목표 ■ Experimental goals
- 솔레노이드와 같은 전기가 흐르는 도선 주위에서 자기장을 측정한다. - Measure the magnetic field around an electrically conducting wire, such as a solenoid.
■ 실험방법 ■ Experimental Method
1) 전원을 켜지 않은 상태에서 자석의 무게를 측정한다. 1) Measure the weight of the magnet without turning on the power.
2) 전류를 흐르게 한 후 자석의 무게를 다시 측정한다. 2) Measure the magnets again after the current flows.
3) 전류의 크기를 바꾸어가며 3)의 실험을 반복한다. 3) Repeat the experiment of 3) changing the magnitude of current.
4) 전류가 흐르지 않을 때와 흐를 때의 무게의 차이를 측정하여 표에 기입한다. 4) Measure the difference in weight when current does not flow and flow, and write it in the table.
5) 전류의 방향을 반대로 하여 같은 실험을 반복하여 값을 비교해본다. 5) Reverse the direction of the current and repeat the same experiment to compare the values.
6) 전류와 도선의 길이를 고정한 후, 요크를 이용하여 각도에 따른 자기력의 변화를 측정한다. 6) After fixing the current and the length of the wire, use a yoke to measure the change in magnetic force with the angle.
이와 같은 실험방법으로 솔레노이드와 같은 전기가 흐르는 도선 주위에서 발생하는 자기가장을 측정하여 앙페르의 법칙의 응용인 솔레노이드에서 흐르는 전류와 자기장의 관계()를 확인 할 수 있다In this experiment, we measured the magnetism induced around an electric wire such as a solenoid, and measured the relationship between the current flowing in the solenoid and the magnetic field ) Can be confirmed
[사용예 2] 재료공학 실험[Application example 2] Materials engineering experiment
■ 실습목표 ■ Practice Objectives
- 온도에 따른 자석의 자력변화를 측정한다. - Measure the magnetic force change of the magnet with temperature.
■ 실험방법 ■ Experimental Method
1) 네 가지 자석을 준비하고 각각 자석의 온도를 다르게 한다. 1) Prepare four magnets and make the temperature of each magnet different.
예시- (1) 드라이아이스(-78˚C) (3) 실내(25˚C) Example - (1) Dry ice (-78˚C) (3) Indoor (25˚C)
(2) 냉동실(-10˚C) (4) 끓는 물(100˚C) (2) Freezer (-10˚C) (4) Boiling water (100˚C)
2) 자석에 충분히 온도가 전해지도록 자석을 각각의 조건에 최소한 15분 이상 놓아둔다. 2) Leave magnet on each condition for at least 15 minutes to allow sufficient temperature to reach the magnet.
3) 온도별 차례대로 자력을 측정하여 표에 기입한다. 3) Measure magnetic force in turn by temperature and write it in the table.
4) 각 온도별 실험값을 비교해본다. 4) Compare the experimental values for each temperature.
이와 같은 실험방법으로 온도에 따른 자석의 자력 변화를 측정하여 재료는 온도에 변화에 따라 원자의 정렬상태가 변하는 것을 보여주는 예의 하나가 된다. 자성을 측정하므로 교육자들은 재료가 온도에 영향을 받는 것이 기계적이나 물리적 상태뿐만 아니라 그 외에 다른 많은 것들이 바뀜을 실험을 통해 깨달을 수 있는 계기를 얻을 수 있다.As a result of measuring the magnetic force change of the magnet according to the temperature by this experimental method, the material becomes one example showing that the alignment state of the atom changes with temperature. By measuring magnetism, educators can gain an insight into the effects of temperature on the material as well as the mechanical or physical state, as well as many other things.
[사용예 3] 분체가공 및 실습[Example 3] Powder processing and practice
■ 실습목표 ■ Practice Objectives
- 소결 법을 이용한 초전도체를 제작하여 자력의 세기를 평가한다. - The strength of magnetic force is evaluated by fabricating superconductor using sintering method.
■ 실험방법 ■ Experimental Method
이 실험에서는 소결을 이용하여 직접 초전도체를 제작한다. 여러 가지 전도체 중에 RE-B-C-O계 초전도체인 YBCO초전도체의 분말을 혼합하고 성형체를 제작한다. 약 160여 시간의 열처리 과정을 거친 뒤, 100시간의 산소열처리를 한다. In this experiment, superconductors are fabricated directly using sintering. Among the various conductors, YBCO superconductor powder of RE-B-C-O type superconductor is mixed and a molded body is manufactured. After about 160 hours of heat treatment, 100 hours of oxygen heat treatment.
- 종자결정성장법 - seed crystal growth method
1) YBCO 성형체 위에 종자결정을 심는다. 1) Seed crystals are planted on the YBCO shaped body.
2) 성형체를 부분적으로 녹인다. 2) Partially melt the formed body.
3) 서서히 냉각하여 종자로부터 YBCO 초전도 결정이 성장하게 한다. 3) Gradually cool to allow YBCO superconducting crystals to grow from the seed.
이와 같이 제작된 초전도체의 자력의 세기를 평가하여 초전도체의 특성을 파악할 수 있다.The strength of the magnetic force of the superconductor thus manufactured can be evaluated to determine the characteristics of the superconductor.
초전도체는 단결정으로 성장할수록 특성이 좋게 나타난다. 이 단결정으로 자란 초전도체는 큰 반자성을 띈다. 따라서 본 실험에서 개발하고자하는 자력 측정 장치를 이용해 초전도체의 반자성(자기부상력)을 측정하고 이를 통해 초전도체의 특성을 평가할 수 있다.Superconductors exhibit better characteristics as they grow into single crystals. The superconductors grown by this single crystal are highly semiconducting. Therefore, it is possible to evaluate the characteristics of the superconductor by measuring the magnetism levitation of the superconductor by using the magnetic force measuring apparatus to be developed in this experiment.
따라서, 본 발명은 자석이 부착되어 반발력 또는 초전도체에 의해 생성되는 부상력을 이용하여 해당 자력 부상력을 측정하여 육안으로 관찰 및 결과값을 확인할 수 있는 효과가 있다. Therefore, the present invention has the effect of visually observing and checking the resultant value by measuring the magnetic levitation force using the repulsive force or the levitation force generated by the superconductor with the magnet attached thereto.
또한, 본 발명은 각 분위에 따른 특성이 다른 초전도체의 시편을 전체 또는 부분적으로 측정할 수 있는 효과가 있다. In addition, the present invention has the effect of totally or partially measuring the specimen of the superconductor having different characteristics according to each quartile.
또한, 본 발명은 비전문가도 쉽게 초전도체의 특성을 관찰하도록 사용할 수 있는 효과가 있다. Further, the present invention has an effect that a non-specialist can easily use it to observe the characteristics of a superconductor.
상기와 같은 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정 장치은 위에서 설명된 실시예들의 구성과 작동 방식에 한정되는 것이 아니다. 상기 실시예들은 각 실시예들의 전부 또는 일부가 선택적으로 조합되어 다양한 변형이 이루어질 수 있도록 구성될 수도 있다. The apparatus for measuring the magnetic levitation force of the educational superconductor as described above is not limited to the configuration and the operation method of the embodiments described above. The above embodiments may be configured so that all or some of the embodiments may be selectively combined to make various modifications.
110 : 컨테이너부 120 : 고정지그부
121 : 자석 결합부 130 : XY이동부
131 : 스테핑 모터부 140 : 로드셀부
150 : 인디케이터부110: container part 120: fixed jig part
121: magnet coupling part 130: XY moving part
131: stepping motor unit 140: load cell unit
150: Indicator section
Claims (6)
상기 컨테이너부의 상부에 이격되어 Z축으로 이동하며 일측에 자석을 탈부착하는 자석 결합부를 구비한 고정지그부;
상기 컨테이너부를 상기 고정지그부 하부에 위치하도록 상기 컨테이너부의 위치를 조정하기 위해 X축 및 Y축으로 이동시키는 XY 이동부; 및
상기 고정지그부에 구비되어 초전도체의 특성에 의한 하중을 측정하는 로드셀부;를 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정 장치.
A container portion for containing the superconductor as a non-magnetic material;
A stationary jig part having a magnet engaging part which is spaced apart from the upper part of the container part and moves in the Z axis and attaches and detaches the magnet to one side;
An XY moving unit moving the container unit in X and Y axes to adjust the position of the container unit to be positioned below the fixing jig; And
And a load cell unit provided in the fixing jig for measuring a load due to the characteristics of the superconductor.
상기 컨테이너부의 소재는 아세탈(acetal)인 것을 특징으로 하는 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정장치.
The method according to claim 1,
Wherein the material of the container portion is acetal.
상기 XY 이동부는 스테핑 모터를 이용하여 입력 펄스로 X축 및 Y축으로 이동시키는 것을 특징으로 하는 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the XY moving unit moves the X and Y axes by an input pulse using a stepping motor.
상기 로드셀부에 입력된 하중에 따른 전기적인 신호로 출력하거나 연결된 인터페이스에 전달하는 인디케이터부;를 더 포함하는 것을 특징으로 하는 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정 장치.
The method according to claim 1,
And an indicator for outputting an electric signal according to the load inputted to the load cell unit or transmitting the electrical signal to an interface connected to the load cell unit.
상기 자석 결합부는 지름이 1mm 내지 20mm인 원 기둥 형태의 자석이 결합되는 것을 특징으로 하는 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정 장치.
The method according to claim 1,
Wherein the magnet coupling portion is coupled with a columnar magnet having a diameter of 1 mm to 20 mm.
상기 자석은 네오디뮴(neodymium) 자석인 것을 특징으로 하는 교육용 초전도체의 자기 부상력 측정 장치.
The method according to claim 1 or 5,
Characterized in that the magnet is a neodymium magnet.
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---|---|---|---|
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KR20220046073A (en) * | 2020-10-07 | 2022-04-14 | 주식회사 아모티스 | Test device for air bearing |
-
2015
- 2015-12-21 KR KR1020150182525A patent/KR20170074248A/en not_active Application Discontinuation
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CN110767064B (en) * | 2019-11-21 | 2022-04-01 | 北京交通大学 | Device for demonstrating and testing magnetic suspension train model |
KR20220046073A (en) * | 2020-10-07 | 2022-04-14 | 주식회사 아모티스 | Test device for air bearing |
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