[实用新型]超导材料力学性能测试系统的温控系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及超导材料测量技术，具体是指其测量过程中的温度控制系统。

背景技术

目前，在超导材料测量技术中，浸泡式低温下力学性能测试技术，是针对于特殊环境下超导材料的力学性能测试技术。

上述浸泡式低温下力学性能测试技术，具体包括：将试件放置到盛有低温冷却剂的杜瓦瓶内，运用外部的试样、并对试样进行拉伸，以测试试样在某一特定温度下试样的力学性能。

在实现本实用新型的过程中，实用新型人发现，上述浸泡式低温下力学性能测试技术，至少存在以下缺陷：

⑴适用范围小：只能在特定温度环境下进行试验，不能在变温度环境下进行试验；

⑵测量精度低：若采用浸泡式，样品需泡到冷却剂（如液氮）中，冷却剂会产生一定的浮力，影响变形传感器（应变仪）的测量精度；另外，浸泡式试验降温速率是一个未知的量，试样中无法精确控制，因此，对于那些对降温速率敏感的材料，大大影响其测量精度；

⑶成本高：浸泡式试验前需要把测试试样浸泡到冷却剂中，试验结束后，冷却剂不能回收，造成一定的经济损失；

⑷试验时间长：测试试样与试验夹具连接时，由于人为的因素，难免会发生试样脱落，若采用浸泡式，当试样脱落时，重新连接试验时，需要相当繁琐的过程，大大的浪费了试验时间。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是克服现有超导材料力学性能测试验设备的缺陷，提供了一种低温实验箱，以实现适用范围大、测量精度高、成本低与试验时间短的优点。

为了解决上述技术问题，本实用新型提供了如下的技术方案：

超导材料力学性能测试系统的温控系统，包括温度控制箱，测试系统还包括实验箱和液氮单元；所述实验箱为双层空间结构，其一层与液氮罐连接，并设有与温度控制箱电连接的热补偿系统，另一层设有力学性能测试组件和温度传感器，温度传感器与温度控制箱电连接；液氮单元设有与温度控制箱电连接的液氮热电偶。

所述热补偿系统包括补充热电偶，补偿热电偶与温度控制箱电连接。

本实用新型超导材料力学性能测试用低温实验箱可以提供更加宽范围的温度力学测试环境，温度测试范围为从100℃～-196℃，包含了高温区(100℃)、低温区（<-120℃），超低温区（<-150℃）等多个温区；从而可以克服现有技术中适用范围小、测量精度低、成本高与试验时间长的缺陷，以实现适用范围大、测量精度高、成本低与试验时间短的优点。

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中：

图1为根据本实用新型超导材料力学性能测试用低温实验箱的结构示意图；

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下：

1-低温实验箱；2-风机电机；3-轴承；4-下拉杆；5-下夹具体；6-超导材料试样；7-上拉杆；8-连接件；9-负荷传感器；10-温度传感器；11-补偿热点偶；12-温度控制箱；13-液氮罐；14-液氮喷雾量控制装置；15-液氮热电偶。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。

实施例1

如图1所示，根据本实用新型超导材料力学性能测试用低温实验箱，包括箱体1，所述箱体内为双层空间结构，其一层通过液氮喷雾量控制装置14与液氮罐13连接，并设有风循环系统和热补偿系统，另一层设有力学性能测试组件和温度传感器10，温度传感器10与温度控制箱12电连接，本实施例的温度传感器为PT100热电阻温度传感器；双层空间结构之间通过风循环系统贯通连接。箱体1为双层不锈钢体，层间填充有低导热系统发泡型绝缘体，这样可以使温度保持均匀，热波动较小，同时，大大节约了试验成本。

风循环系统包括循环风机16，其通过轴承3与风机电机2连接，循环风,16包括采用环氧材料制成的风机叶片，其出风口为双层空间结构的连接口。热补偿系统包括补偿热电偶11，补偿热电偶11与温度控制箱12电连接。

力学性能测试组件包括分别夹持在超导材料试样6两端的上夹具体与下夹具体5，设在下夹具体5下端的下拉杆4，以及自下向上依次配合设置在上夹具体上端的上拉杆7、连接件8与负荷传感器9。