[发明专利]高温超导材料零电阻测试仪防拉杆非正常下滑装置

说明书

技术领域

本发明应用于高温超导材料零电阻测试仪

背景技术

超导现象的发现已有99年历史了，从仅有理论研究价值的低温超导阶段发展到了有一定实用价值的高温超导阶段，正在向着极具市场价值的常温超导阶段发展。高温超导材料零电阻测试仪是一种很有意义的近代物理实验仪，学生通过实验可以清楚地观察到超导材料电阻值随温度下降而降低并突然转变为零电阻状态的过程，思索超导转变的机理，憧憬超导技术对人类文明的作用，从而激发出研究超导现象的热情。实验中拉杆下端装有超导材料，当超导材料保持距液氮面3～4厘米距离时，温度逐渐下降电阻值逐渐下降，零电阻转变过程可以清楚地观察到，当超导材料与液氮面距离太大，温度下降太慢，实验过程太长，在设定的实验时间内完不成实验过程，距离太小，温度下降太快，不利于清楚地观察超导转变过程。因液氮蒸发很快，液氮面不断快速下降，要保持超导材料与液氮面的合适距离就得不断调整超导材料的位置，即每过几分钟就要松开拉杆锁紧螺母，让拉杆下降1厘米，再拧紧拉杆锁紧螺母，这种调节拉杆下降的次数在一次实验中多达15～20次，经常出现拉杆突然滑落使超导材料掉进液氮中，温度在突然间下降到液氮温度，电阻率突然降到了0，超导现象是观察到了，但其转变过程却观察不到，同时现有超导材料在液体浸泡后常会出现开裂、脱层而导致实验失败，也使价格昂贵的超导材料失去了重复实验的可能。拉杆突然下垂掉入液氮中的原因有三种，一是操作者不小心，在未抓紧拉杆的情况下松开了拉杆锁紧螺母，导致拉杆突然下落；二是因为拉杆壁很薄，仅0.5毫米壁厚，锁紧螺母用力过大会导致拉杆变形，引起滑动困难，用力过小没有拧紧，导致松手后拉杆下落；三是拧紧了拉杆锁紧螺母，刚松手时没有下落，但当被螺母锁紧拉杆的部分温度下降，并有凝水出现时，摩擦力下降，使原有的锁紧力不够导致了拉杆下落。尽管实验前反复强调先握紧拉杆再松开拉杆锁紧螺母，用力大小既要保证不下滑又不要把拉杆压变形，同时要在拧紧拉杆锁紧螺母后用力上下拉动拉杆，确认没有滑动后才能松手，但是因为实验操作者都是第一次做这个实验，松开拉杆锁紧螺母前忘了握紧拉杆和锁紧拉杆的用力偏小的情况经常发生，因而出现拉杆突然非正常下滑和超导材料损坏的事经常发生。

发明内容

为了克服高温超导材料零电阻测试仪拉杆非正常下滑的困难，本发明设计了一种高温超导材料零电阻测试仪防拉杆非正常下滑装置。所述发明装置可以很好地防止拉杆下滑。

本发明所述高温超导材料零电阻测试仪防拉杆非正常下滑装置主要包括防滑夹持架、刻度顶杆、锁紧螺钉。防滑夹持架夹住拉杆上顶盒，用螺钉牢固连接，刻度顶杆插入防滑夹持架的刻度顶杆导向孔中，由紧固螺钉压紧定位，刻度顶杆下端接触拉杆安装板的上端面。实验时因液氮挥发快，液氮面下降快，需要降低超导材料的空间位置时，先检查并拧紧拉杆锁紧螺母后松开刻度顶杆紧固螺钉，将刻度顶杆上移1厘米——1厘米长度是我处长期实验得出的一个经验数据，可以直接从刻度顶杆上观察调节——后拧紧，再松开拉杆锁紧螺母，让拉杆下行1厘米后拧紧。当液氮面再次下降需降低超导材料空间位置时，再重复前述操作。因防滑夹持架远离低温的液氮面，表面温度接近室温，不会因凝结水而改变摩擦因素，防滑夹持架可以稳定地和拉杆上顶盒连接在一起，刻度顶杆可以被刻度顶杆紧固螺钉牢固地定位，因而拉杆的每次下降距离都不会超过刻度顶杆所给定的距离，这就避免了实验中因各种原因引起的拉杆非正常下滑问题，保证了实验者可以在设定的实验时间内清楚地观察到高温超导材料零电阻的转变过程，同时也避免了高温超导材料的非正常损坏。

本发明的有益效果是在高温超导材料零电阻测试仪上安装一个防拉杆非正常下滑装置后可以保证实验的正常进行，也可以延长超导材料的使用寿命。

附图说明

下面结合附图对本发明技术方案作进一步说明。

图1是高温超导材料零电阻测试仪防拉杆非正常下滑装置的结构示意图。

图中，1、防滑夹持架紧固螺钉，2、拉杆上顶盒，3、刻度顶杆紧固螺钉，4、防滑夹持架，5、刻度顶杆，6、拉杆锁紧螺母，7、拉杆安装板，8、拉杆夹持套，9、拉杆，10、超导材料安装盒，11、液氮面，12、液氮容器，13、刻度顶杆导向孔。

具体实施方式

在图1中，防滑夹持架(4)套在拉杆上顶盒(2)外，由防滑夹持架紧固螺钉(1)固定，刻度顶杆(5)插在防滑夹持架(4)的刻度顶杆导向孔(13)中并由刻度顶杆紧固螺钉(3)压紧定位，刻度顶杆(5)的下端与拉杆安装板(7)的上端面接触，拉杆(9)由拉杆夹持套(8)和拉杆锁紧螺母(6)连接在拉杆安装板(7)的中心孔中，拉杆安装板(7)处于液氮容器(12)的上端面，超导材料安装盒(10)连接在拉杆(9)的下端。