[發明專利]一種超導腔用極低溫下絕熱支撐件的位移與力精密測量臺

在審

• 申請號: 202010517982.7
• 申請日: 2020-06-09
• 公開（公告）號: CN111721512A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 馬長城;葛銳;閆路平;王小龍;張潔浩;桑民敬;姜永誠;趙同憲;張卓;李少鵬
• 申請（專利權）人: 中國科學院高能物理研究所
• 主分類號: G01M13/00
• 分類號: G01M13/00;G01D21/02
• 代理公司: 北京君尚知識產權代理有限公司 11200
• 代理人: 司立彬

1.一種超導腔用極低溫下絕熱支撐件的位移與力精密測量臺，其特征在于，包括三維測試儀校準安裝臺(1)、測量臺支柱(2)、測量臺底座(3)、校準臺微調主體(4)和測量臺外筒體(6)；其中，

測量臺外筒體(6)的頂部設置三維測試儀校準安裝臺(1)；測量臺外筒體(6)的底部通過測量臺支柱(2)與測量臺底座(3)連接；

測量臺外筒體(6)內設置校準臺微調主體(4)；校準臺微調主體(4)的底部為一微調主體底座，該微調主體底座上設置一中心圓柱，該中心圓柱上設置一中心錐柱；中心錐柱頂部與三維測試儀校準安裝臺(1)直接接觸；校準臺微調主體(4)用于對三維測試儀校準安裝臺(1)進行三維位移的精調；

測量臺底座(3)上設有低溫加熱器元件、低溫溫度測量元件和預制傳力桿的固定安裝孔；所述測量臺底座(3)用于與被測的超導腔絕熱支撐件的低溫端相連接，進行熱量的傳遞；被測的超導腔絕熱支撐件低溫端的受力通過預制傳力桿傳遞到測力計，并經測力計將受力數據傳輸到數據處理單元；被測的超導腔絕熱支撐件低溫端的位移通過三維測試儀校準安裝臺(1)上安裝的三維測試儀進行測量并傳輸到數據處理單元。

2.如權利要求1所述的超導腔用極低溫下絕熱支撐件的位移與力精密測量臺，其特征在于，所述中心錐柱采用碳纖維材料定模制造后打磨而成，定模制造時碳纖維材料的纖維成水平排布。

3.如權利要求1或2所述的超導腔用極低溫下絕熱支撐件的位移與力精密測量臺，其特征在于，所述中心圓柱采用不漲鋼材料，其底部設有凸起結構；所述微調主體底座采用不漲鋼材料制造；測量臺外筒體(6)采用不漲鋼材料，三維測試儀校準安裝臺(1)采用碳纖維材料。

4.如權利要求3所述的超導腔用極低溫下絕熱支撐件的位移與力精密測量臺，其特征在于，所述測量臺支柱(2)采用G10玻璃纖維與樹脂的復合材料。

5.如權利要求3所述的超導腔用極低溫下絕熱支撐件的位移與力精密測量臺，其特征在于，所述測量臺支柱(2)采用不漲鋼材料。

6.如權利要求1或2所述的超導腔用極低溫下絕熱支撐件的位移與力精密測量臺，其特征在于，所述測量臺外筒體(6)側面設有微調孔(5)，用于通過該微調孔(5)調節該微調主體底座的位置，從而實現三維測試儀校準安裝臺(1)在安裝固定于測量臺外筒體(6)的頂部之前，對三維測試儀校準安裝臺(1)進行位置校準。

7.一種超導腔用極低溫下絕熱支撐件位移與力測量方法，其步驟包括：

1)將被測的超導腔復合絕熱支撐件的低溫端與測量臺底座(3)連接后，將三維測試儀校準安裝臺(1)預安裝在測量臺外筒體(6)的頂部；其中，測量臺外筒體(6)的底部通過測量臺支柱(2)與測量臺底座(3)連接；測量臺外筒體(6)內設置校準臺微調主體(4)；校準臺微調主體(4)的底部為一微調主體底座，該微調主體底座上設置一中心圓柱，該中心圓柱上設置一中心錐柱；中心錐柱頂部與三維測試儀校準安裝臺(1)直接接觸；

2)通過測量臺外筒體(6)側面的微調孔(5)調節該微調主體底座的位置，從而實現對三維測試儀校準安裝臺(1)進行位置校準；然后通過校準臺微調主體(4)對三維測試儀校準安裝臺(1)進行三維位移的精調，然后將三維測試儀校準安裝臺(1)安裝在測量臺外筒體(6)的頂部；

3)根據三維測試儀校準安裝臺(1)的工作溫度需要，通過測量臺底座(3)上的溫度計和加熱器，控制測量臺底座(3)的溫度，進而控制測量臺支柱(2)的溫度；

4)對被測的超導腔絕熱支撐件低溫端的施力，通過測量臺底座(3)上的預制傳力桿將超導腔絕熱支撐件低溫端的受力傳遞到測力計，并經測力計將受力數據傳輸到數據處理單元；通過三維測試儀校準安裝臺(1)上安裝的三維測試儀對超導腔絕熱支撐件低溫端的位移進行測量并傳輸到數據處理單元。

8.如權利要求7所述的方法，其特征在于，所述中心錐柱采用碳纖維材料定模制造后打磨而成，定模制造時碳纖維材料的纖維成水平排布。