[发明专利]一种高温超导带材拉伸下自场临界电流测试装置

说明书

本发明公开了一种高温超导带材拉伸下自场临界电流测试装置，包括有施力机构，还包括有运动拉杆、两根电流引线和样品架，在支撑框架内部安装有伺服电机，在伺服电机上安装有丝杠，在丝杠的下端固定连接有运动滑块。本发明适用于液氮或液氦浸泡时高温超导带材力学拉伸下临界电流测试实验，通过引入样品架活动端的结构保证样品不受样品架材料的热膨胀性能影响，使其在低温环境初始拉伸应力基本为零，为精确评估高温超导带材力学性能提供可靠平台；同时利用保护块结构，保证安装过程中不损伤样品，减小人为因素，提高可操作性；引入临界电流测试机构，为高温超导带材力学‑临界电流性能研究提供宝贵依据。

技术领域

本发明涉及超导带材力学拉伸下临界电流测试技术领域，尤其涉及一种高温超导带材拉伸下自场临界电流测试装置。

背景技术

超导材料因能源、医疗和生命科学、高能物理、尖端军事工业的发展而得到广泛应用。超导强电技术的发展是众多尖端领域的基础，将直接影响到国民经济的发展。随着大型超导磁约束聚变装置、超导储能装置、超导强磁场装置及高能物理加速器装置技术参数的不断提高及对强磁场运行环境的迫切需求，大型超导磁体的应用特别是在大科学工程领域的应用在加速发展中，对实用型超导材料性能提出了更高的要求。高温超导材料将是未来20T大型超导磁体唯一备选的超导材料，也是全超导强磁场装置必须采用的材料。

高温超导材料输运性能不仅与温度、磁场有关，同时与其所受应力应变关系密切。当承受较大应力应变作用时，高温超导材料临界电流可能出现迅速不可逆衰减。研究高温超导材料力学性能以及临界电流与应力应变的关系是高温超导材料走向大规模应用的前提。

发明内容

本发明目的就是为了弥补已有技术的缺陷，提供一种高温超导带材拉伸下自场临界电流测试装置。

本发明是通过以下技术方案实现的：

一种高温超导带材拉伸下自场临界电流测试装置，包括有施力机构，所述的施力机构包括有支撑框架，在支撑框架内部安装有伺服电机，在伺服电机上安装有丝杠，在丝杠的下端固定连接有运动滑块，在运动滑块的下面固定安装有称重传感器，在支撑框架的下端固定连接有低温法兰，在低温法兰的下面固定安装有防辐射屏，防辐射屏是表面包裹有铝箔的泡沫材料构成，在低温法兰的下面还固定连接有多个定位杆，定位杆的上端穿过防辐射屏与低温法兰固定连接，在多个定位杆的下端安装有底座，在多个定位杆的内侧设有定位滑块，所述的定位滑块的侧面与定位杆间隙配合，保证定位滑块只能上下方向自由滑动，还包括有运动拉杆、两根电流引线和样品架，所述的运动拉杆的顶端连接所述的称重传感器，运动拉杆的下端依次穿过支撑框架的下端、低温法兰、防辐射屏后连接有万向节，所述的万向节通过连接杆连接所述的定位滑块的上侧面，所述的两根电流引线的下端依次穿过支撑框架的下端、低温法兰、防辐射屏，电流引线的上端位于支撑框架的内侧，所述的样品架包括有样品架上端和样品架下端，样品架上端通过样品架固定端固定在定位滑块的下侧面，样品架下端通过样品架活动端固定在底座上，样品的两端分别固定在样品架上端和样品架下端上。

所述的定位杆有3个，位置分布为三角形分布，定位杆的上端与低温法兰焊接连接。

所述的定位滑块的下侧面有定位凹槽，所述的样品架固定端安装在定位凹槽内。

所述的样品架固定端与样品架活动端结构相同且上下对称安装，所述的样品架上端与样品架下端结构相同且上下对称安装，所述的样品架固定端的上部分为圆盘结构，安装于定位滑块下面的定位凹槽内，样品架固定端的下部分为圆棒结构，圆棒结构的下面设有螺纹孔；所述的样品架上端为紫铜材料，其上半部分为内圆外六角结构，且在上面开有通孔，通孔与圆棒的螺纹孔通过螺母固定连接，所述的样品架上端的下部分为一块状结构，两边分布有6个螺纹孔，中间部位前后分别有一凹槽，样品的上端固定在其中一个凹槽内，并利用压块压接，在另一凹槽内安装有保护块，且该凹槽内上下分布有两个螺纹孔；在底座上侧面开有凹槽，样品架活动端安装在凹槽内。