[发明专利]一种测量超导带在强制对流冷却下失超及恢复特性的装置

权利要求书

1.一种测量超导带在强制对流冷却下失超及恢复特性的装置，其特征在于：包括真空绝热储罐、低温液体强制对流系统和超导带材电路系统；

所述的真空绝热储罐包括由实验腔(1)及其外侧设有的真空夹层组成的双层结构，真空夹层为低于10^-3Pa的高真空环境，实验腔(1)顶部通过第一法兰(6)进行端部密封，第一法兰(6)底部开设有与位于实验腔(1)内侧的U型管(8)入口直径相同的通孔，U型管(8)入口连接在通孔上，U型管(8)出口连接在第一法兰(6)顶部，并通过第二法兰(7)进行密封；

所述的低温液体强制对流系统包括低温液体储罐(9)，低温液体储罐(9)中的低温液体经过闸阀(10)、流量计(11)通过第二法兰(7)上的管路流入U型管(8)内，并通过第一法兰(6)上的排空管路直接排放至室外大气环境中；闸阀(10)和流量计(11)用于调节低温液体流量，从而实现测量在不同强制对流换热系数的冷却条件下超导带失超及恢复特性；

所述的超导带材电路系统包括连接在超导带(e)的两端的铜块正极(d1)、铜块负极(d2)，铜块正极(d1)和电流引线正极(c1)一端连接，电流引线正极(c1)另一端和分流器(b)连接；铜块负极(d2)和电流引线负极(c2)一端连接，电流引线负极(c2)另一端和直流电源(a)负极连接，直流电源(a)正极和分流器(b)连接；电流引线正极(c1)和电流引线负极(c2)安装在第二法兰(7)上；分流器(b)通过数据采集器(i)和计算机(j)连接，用于实时采集并记录电路中的电流信号；

超导带(e)放置于U型管(8)内部，完全浸泡在低温液体中。

2.根据权利要求1所述的一种测量超导带在强制对流冷却下失超及恢复特性的装置，其特征在于：通过打开第二法兰(7)，在固定U型管(8)的情况下抽出超导带(e)，方便更换超导带(e)。

3.根据权利要求1所述的一种测量超导带在强制对流冷却下失超及恢复特性的装置，其特征在于：所述的真空绝热储罐外壁开设有可视化视窗(2)，结合U型管(8)内侧设有的LED灯照明设备(3)，能够观测超导带失超及恢复过程中低温流体的流动情况；LED灯照明设备(3)的功率由计算机(j)控制。

4.根据权利要求1所述的一种测量超导带在强制对流冷却下失超及恢复特性的装置，其特征在于：所述的第一法兰(6)上开有实验腔(1)抽真空管路、低温液体排空管路和LED灯照明设备(3)通道接口；第二法兰(7)上开有电流引线正极(c1)、电流引线负极(c2)和低温液体入口管路接口。

5.根据权利要求1所述的一种测量超导带在强制对流冷却下失超及恢复特性的装置，其特征在于：当被测量的超导带(e)采用钇钡铜氧高温超导带材时，低温液体采用液氮或液化天然气；当被测量的超导带(e)采用硼化镁高温超导带材时，低温液体采用液氦或液氢。

6.根据权利要求1所述的一种测量超导带在强制对流冷却下失超及恢复特性的装置，其特征在于：温度传感器(g1、g2、g3、g4)和电压传感器(h1、h2、h3、h4)交错设置在超导带(e)上，并与数据采集器(i)连接，用于采集超导带(e)上相应位置的温度和电压信号；加热丝(f)缠绕在超导带(e)中部，并与数据采集器(i)连接，用于产生瞬时的脉冲热量。

7.根据权利要求1所述的一种测量超导带在强制对流冷却下失超及恢复特性的装置，其特征在于：所述的超导带材电路系统中，U型管(8)内浸泡在低温液体中的导线均采用与超导带(e)相同材质的超导线。