[發(fā)明專利]高溫超導(dǎo)塊材捕獲磁場測試裝置及其測試方法

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 200910059566.0
• 申請日: 2009-06-11
• 公開（公告）號: CN101571575A
• 公開（公告）日: 2009-11-04
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 郭杰;胡明華;雷剛;鄧昌延;王濤;施蕓
• 申請（專利權(quán)）人: 四川工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院
• 主分類號: G01R33/12
• 分類號: G01R33/12
• 代理公司: 成都天嘉專利事務(wù)所（普通合伙）
• 代理人: 徐 豐

1.一種高溫超導(dǎo)塊材捕獲磁場測試裝置，包括機(jī)架(1)和位于機(jī)架(1) 底部固定安裝的磁場源固定座(2)，其特征在于：機(jī)架(1)頂部設(shè)置有液氮杜 瓦容器的電控位移機(jī)構(gòu)，機(jī)架(1)的側(cè)面安裝有驅(qū)動磁場傳感器(12)的電控 位移臺；所述液氮杜瓦容器的電控位移機(jī)構(gòu)包括電機(jī)、驅(qū)動垂直位移的電動缸 (10)、電動缸(10)向下伸出的絲桿(8)、杜瓦瓶旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(9)和分體式液氮 杜瓦容器，電機(jī)和電動缸固定在機(jī)架(1)頂部上方，分體式液氮杜瓦容器通過 杜瓦瓶旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(9)上面的夾持器(7)連接和緊固，杜瓦瓶旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(9)固 定安裝在電動缸(10)的絲桿(8)上，杜瓦瓶旋轉(zhuǎn)機(jī)構(gòu)(9)由電機(jī)驅(qū)動；

所述分體式液氮杜瓦容器包括安裝超導(dǎo)塊材的小容量杜瓦(4)、保存和補充 液氮的大容量杜瓦(5)和液氮輸送管(6)，小容量杜瓦(4)與大容量杜瓦(5) 之間通過液氮輸送管(6)連接固定，液氮輸送管(6)是小容量杜瓦(4)與大 容量杜瓦(5)之間的連通器；所述液氮輸送管(6)由非金屬隔熱材料制成，中 間有連通孔。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫超導(dǎo)塊材捕獲磁場測試裝置，其特征在 于：所述電控位移臺包括水平電控位移臺(11)和桿狀磁場傳感器(12)，所述 水平電控位移臺(11)上設(shè)置有承載重物的平臺，桿狀的磁場傳感器(12)固定 在平臺上。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫超導(dǎo)塊材捕獲磁場測試裝置，其特征在 于：所述磁場源固定座(2)設(shè)置有可更換的磁場源(3)，所述磁場源(3)采用 永久磁體或電磁體。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫超導(dǎo)塊材捕獲磁場測試裝置，其特征在 于：所述分體式液氮杜瓦容器由無磁非金屬材料制成；

所述絲桿(8)由無磁鋁合金或不銹鋼制成；

所述夾持器(7)由無磁非金屬材料制成；

所述機(jī)架(1)的材料采用無磁鋁合金或不銹鋼。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫超導(dǎo)塊材捕獲磁場測試裝置，其特征在 于：所述機(jī)架(1)采用II形或L形。

6.一種使用權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)塊材捕獲磁場測試裝置的測試方法， 其特征在于：所述磁場源(3)采用永久磁體時，測試步驟如下：

A、安裝磁場源(3)

將選定的永久磁體安裝在磁場源固定座(2)上，調(diào)整固定機(jī)構(gòu)使永久磁體 的幾何中心與固定座的幾何中心重合；

B、測量磁場源的磁場

驅(qū)動磁場傳感器測量磁場源的磁場強度及分布狀態(tài)，產(chǎn)生并記錄磁場源的測 試文件；

C、安裝超導(dǎo)塊材

將高溫超導(dǎo)塊材安裝到分體式液氮杜瓦容器的小容量杜瓦(4)中，啟動電 動缸(10)驅(qū)動，使超導(dǎo)塊材垂直移動到磁場源(3)上方的指定位置；超導(dǎo)塊 材移動到指定位置時，超導(dǎo)塊材和磁場源之間的距離為冷卻高度，根據(jù)測試需要 由試驗者確定；

D、灌裝液氮

將液氮由分體式液氮杜瓦容器的大容量杜瓦(5)緩慢灌入，對超導(dǎo)塊材進(jìn) 行冷卻；冷卻時間需要25-30分鐘，根據(jù)超導(dǎo)塊材的體積大小而定，超導(dǎo)塊材體 積小所需冷卻的時間短，反之冷卻時間長，使超導(dǎo)塊材完全進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)并在磁場 源(3)作用下產(chǎn)生捕獲磁通；

E、撤去磁場源

電動缸(10)驅(qū)動提升分體式液氮杜瓦容器，使超導(dǎo)塊材遠(yuǎn)離磁場源(30)； 松開磁場源固定座(2)，水平移去永磁體；

F、捕獲磁場測試

啟動測試軟件，驅(qū)動磁場傳感器(12)和電控位移機(jī)構(gòu)配合運動，對超導(dǎo)塊 材的捕獲磁場進(jìn)行3維掃描測試，產(chǎn)生并記錄測試文件，所述測試文件包括數(shù)據(jù) 表和捕獲磁場3維分布圖形文件。

7.一種使用權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)塊材捕獲磁場測試裝置的測試方法， 其特征在于：所述磁場源(3)采用電磁體時，測試步驟如下：

A、安裝磁場源(3)

將選定的電磁體安裝在磁場源固定座(2)上，調(diào)整固定機(jī)構(gòu)使電磁體的幾 何中心與固定座的幾何中心重合；

B、安裝超導(dǎo)塊材

將高溫超導(dǎo)塊材安裝到分體式液氮杜瓦容器的小容量杜瓦(4)中，電動缸 (10)驅(qū)動使超導(dǎo)塊材垂直移動到距離磁場源(3)上上方的指定位置；超導(dǎo)塊 材移動到指定位置時，超導(dǎo)塊材和磁場源之間的距離根據(jù)測試需要由試驗者確 定；

C、灌裝液氮

將液氮由分體式液氮杜瓦容器的大容量杜瓦(5)緩慢灌入，對超導(dǎo)塊材進(jìn) 行冷卻；冷卻時間需要25-30分鐘，根據(jù)超導(dǎo)塊材的體積大小而定，超導(dǎo)塊材體 積小所需冷卻的時間短，反之冷卻時間長，使超導(dǎo)塊材完全進(jìn)入超導(dǎo)態(tài)并在磁場 源(3)作用下產(chǎn)生捕獲磁通；

D、激勵電磁體

接通電磁體電源，即給電磁鐵通電，使電磁體充磁，同時測量電磁體的磁場 強度；

E、撤去磁場源(3)

斷開電磁體電源，電動缸驅(qū)動提升分體式液氮杜瓦容器，使超導(dǎo)塊材遠(yuǎn)離電 磁體線圈；松開磁場源固定座(2)，移去電磁體線圈；

F、捕獲磁場測試

驅(qū)動磁場傳感器(12)和電控位移機(jī)構(gòu)配合運動，對超導(dǎo)塊材的捕獲磁場進(jìn) 行3維掃描測試，產(chǎn)生并記錄測試文件，所述測試文件包括數(shù)據(jù)表和捕獲磁場3 維分布圖形文件。