[發(fā)明專利]一種高溫超導(dǎo)帶材磁場(chǎng)角度依賴性與扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置及方法

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110609591.2
• 申請(qǐng)日: 2021-06-01
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113359072A
• 公開(kāi)（公告）日: 2021-09-07
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 賴小強(qiáng);李鵬遠(yuǎn);孫林煜;陳輝;左佳欣;張騰;魏海鴻;孫振超;羅蓉蓉
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 核工業(yè)西南物理研究院
• 主分類號(hào): G01R33/12
• 分類號(hào): G01R33/12
• 代理公司: 核工業(yè)專利中心 11007
• 代理人: 董和煦

1.一種高溫超導(dǎo)帶材磁場(chǎng)角度依賴性與扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，其特征在于：包括上支撐板(1)、下支撐板(2)、上旋轉(zhuǎn)臺(tái)(4)、下旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)、下電流引線(7)、下壓片(9)、上壓片(10)、固定桿(11)、背景磁體(14)；上支撐板(1)和下支撐板(2)通過(guò)支撐桿(3)與螺帽進(jìn)行連接與固定，下旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)通過(guò)螺釘固定在下支撐板(2)中心，上旋轉(zhuǎn)臺(tái)(4)安裝在上支撐板(1)中心，上支撐板(1)上開(kāi)有一段圓弧開(kāi)口，上旋轉(zhuǎn)臺(tái)(4)與下旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)之間通過(guò)連接桿(13)連接，保證帶材角度依賴性測(cè)量時(shí)的剛性旋轉(zhuǎn)；下壓片(9)和上壓片(10)分別安裝在下旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)頂部和上旋轉(zhuǎn)臺(tái)(4)底部，用于固定帶材樣品；固定桿(11)安裝在上旋轉(zhuǎn)臺(tái)(4)上，且位于上支撐板(1)的上方，下電流引線(7)呈L型，一端固定在下旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)上，角度依賴性測(cè)量時(shí)另一端穿過(guò)上支撐板(1)的開(kāi)口固定在固定桿(11)上，上支撐板(1)上安裝有固定塊(15)，扭轉(zhuǎn)測(cè)試時(shí)，下電流引線(7)的另一端固定在固定塊(15)上；上支撐板(1)的下表面安裝有三角拉桿(12)，背景場(chǎng)磁體(14)通過(guò)三角拉桿(12)與上支撐板(1)進(jìn)行固定連接。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫超導(dǎo)帶材磁場(chǎng)角度依賴性與扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，其特征在于：角度依賴性測(cè)量時(shí)，下電流引線(7)隨著旋轉(zhuǎn)角度的變化在圓弧開(kāi)口軌道內(nèi)運(yùn)動(dòng)。

3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫超導(dǎo)帶材磁場(chǎng)角度依賴性與扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，其特征在于：所述上旋轉(zhuǎn)臺(tái)(4)上部安裝有旋轉(zhuǎn)桿(6)，上電流引線(8)安裝在上旋轉(zhuǎn)臺(tái)(4)的頂部的中心開(kāi)孔中并與其開(kāi)孔緊密配合。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫超導(dǎo)帶材磁場(chǎng)角度依賴性與扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，其特征在于：所述上支撐板(1)的中心位置并與中心開(kāi)孔重合位置上安裝有刻度盤(16)，刻度盤(16)用于測(cè)試時(shí)角度變化標(biāo)識(shí)。

5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫超導(dǎo)帶材磁場(chǎng)角度依賴性與扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，其特征在于：所述背景場(chǎng)磁體(14)由自制的分離式高溫超導(dǎo)線圈構(gòu)成，分離磁體的對(duì)稱中心區(qū)域在通電后可形成一定的磁場(chǎng)均勻區(qū)用于磁場(chǎng)角度依賴性的測(cè)量。

6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫超導(dǎo)帶材磁場(chǎng)角度依賴性與扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，其特征在于：所述上支撐板(1)、下支撐板(2)、上旋轉(zhuǎn)臺(tái)(4)、下旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)、固定桿(11)、固定塊(15)、下壓片(9)、上壓片(10)的材料是絕緣環(huán)氧樹(shù)脂。

7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫超導(dǎo)帶材磁場(chǎng)角度依賴性與扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置，其特征在于：所述連接桿(13)材料是無(wú)磁的鋁合金，可避免通電后磁化帶來(lái)的測(cè)量誤差。

8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種高溫超導(dǎo)帶材磁場(chǎng)角度依賴性與扭轉(zhuǎn)測(cè)試裝置的方法，其特征在于：包括如下步驟：

步驟1：對(duì)背景磁體(14)均勻區(qū)的磁場(chǎng)大小進(jìn)行低溫標(biāo)記，并記錄不同磁場(chǎng)強(qiáng)度所需要電流大小；

步驟2：帶材在外磁場(chǎng)下的角度依賴性測(cè)試：

步驟2.1：通過(guò)下壓片(9)、上壓片(10)將高溫超導(dǎo)帶材樣品安裝在上旋轉(zhuǎn)臺(tái)(4)與上旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)的電流引線上，保證樣品兩端分別與下電流引線(7)和上電流引線(8)接觸良好，并使帶材有一定張應(yīng)力且處于垂直狀態(tài)；

步驟2.2：在距離樣品與電流引線壓接處兩端的一定位置引出電壓引線，將連接上旋轉(zhuǎn)臺(tái)(4)與下旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)的連接桿(13)下端插入下旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)的凹槽內(nèi)并將上端固定在上旋轉(zhuǎn)臺(tái)(4)上；

步驟2.3：將電源線與下電流引線(7)和上電流引線(8)進(jìn)行連接，將其放置于液氮杜瓦內(nèi)并冷卻至超導(dǎo)態(tài)；通過(guò)手動(dòng)旋轉(zhuǎn)旋轉(zhuǎn)桿(6)，使樣品帶材位于指定的磁場(chǎng)角度；

步驟2.4：電流源給背景場(chǎng)磁體(14)通電至指定磁場(chǎng)以獲得均勻磁場(chǎng)，此時(shí)經(jīng)電源線給帶材樣品通電開(kāi)始測(cè)試；

步驟3：扭轉(zhuǎn)測(cè)試

在步驟2.4完成后，將測(cè)試部分提出杜瓦罐，固定下旋轉(zhuǎn)臺(tái)(5)并將連接桿(13)取下，同時(shí)將下電流引線(7)重新固定在固定塊(15)上，完成后放回杜瓦中重復(fù)步驟2.4。