[发明专利]一种扭转式超导带材临界电流检测装置

说明书

本发明涉及一种扭转式超导带材临界电流检测装置，包括测试单元和低温单元；低温单元包括冷却介质存储容器和低温杜瓦；低温杜瓦包括低温杜瓦壳体和位于该壳体顶端的低温杜瓦法兰；低温杜瓦法兰设有竖向贯通其上的铜电流引线、位于其上表面的旋转把手；测试单元包括与数据采集控制系统连接的信号接头，与铜电流引线通过导线连接的旋转接触式电流引线单元；低温杜瓦壳体内由横向与竖向支架件组成的支架，横向和纵向支架之间的背景磁场磁体，超导带材扭转单元和带弹簧的紧固部件。本发明提供的检测装置功能齐全，使用方便快捷，效率高，精度高，可以获得不同扭转截距，对不同温度，不同磁场大小下扭转式单根或多根超导带材临界电流特性进行测量。

技术领域

本发明涉及一种超导带材临界电流检测装置，具体涉及一种单根或多根并联超导带材在不同扭转截距下超导带材临界电流检测装置。

背景技术

近年来，随着高温超导材料制备技术的不断进步，一系列性能优异的超导材料被制造出来，单根超导带材自场下的临界电流可以近似达到100A，为应用超导技术的发展奠定了基础。但是，随着人们对大载流电力装置需求的逐渐增加，单根超导带材的载流量已经不能满足实际应用的需要，而多根超导带材简单并绕的结构，会因导线支路间微小漏电抗而引起很大的环流，增加交流损耗，导致磁场分布不均匀，从而降低超导带材的临界电流，所以具有高载流量、低交流损耗等良好超导性能的超导复合带材是未来的发展趋势，关于复合超导体临界电流测量是研究其载流性能的基础实验支撑。

不同于常规的超导带材临界电流装置，本发明设计了一种转式超导带材临界电流检测装置，它通过在低温杜瓦中安装超导带材扭转单元，背景磁场磁体，真空机组及旋转接触式电流引线单元，综合考虑环境温度、背景磁场的影响因素，针对不同扭转节距绕制的复合超导带材开展临界电流特性测量，从而获得较全面的扭转式复合超导带材的临界电流性能参数，为扭转式超导复合带材的设计和实际应用提供依据。

发明内容

本发明针对上述问题，提供一种单根或多根并联超导带材在不同扭转截距下超导带材临界电流检测装置，测试方便快捷，效率高，精度高，可以获得不同扭转截距、不同温度、不同磁场大小下扭转式单根或多根超导带材临界电流特性测量。

为了达到上述目的，本发明采用下述技术方案：

一种扭转式超导带材临界电流检测装置包括测试单元和低温单元；低温单元包括冷却介质存储容器(13)和低温杜瓦；低温杜瓦包括低温杜瓦壳体(10)和位于该壳体顶端的低温杜瓦法兰(11)；低温杜瓦法兰(11)设有竖向贯通其上的铜电流引线(2)、背景磁场磁体电流引线(4)和位于其上表面的旋转把手(1)；测试单元包括低温杜瓦法兰上与数据采集控制系统连接的信号接头(12)，与铜电流引线(2)通过导线连接的旋转接触式电流引线单元(3)；低温杜瓦壳体(10)纵向设有横向(15)与竖向(16)支架件组成的支架，贯通横向支架件(15)间设有背景磁场磁体(7)，与旋转接触式电流引线单元(3)尾端连接的横向支架件(15)下表面的轴向上设有超导带材扭转单元(8)。

一种扭转式超导带材临界电流检测装置的第一优选方案，旋转接触式电流引线单元(3) 设在与法兰(11)连接的横向支架件(15)上表面的轴向上，旋转接触式电流引线单元(3) 设有温度探头(5)。

一种扭转式超导带材临界电流检测装置的第二优选方案，设有旋转接触式电流引线单元 (3)的横向支架件(15)下表面的轴向上设有贯通横向支架件(15)的超导带材样品(6)。

一种扭转式超导带材临界电流检测装置的第三优选方案，超导带材扭转单元(8)底部连接有弹性固定单元，所述弹性固定单元包括紧固部件(18)；所述紧固部件(18)间设有弹簧 (17)。

一种扭转式超导带材临界电流检测装置的第四优选方案，信号接头(12)依次连接有数据采集及控制系统、制冷机、背景磁场磁体直流电源和超导直流电源。