[发明专利]一种高温超导带材磁场角度依赖性与扭转测试装置及方法

权利要求书

1.一种高温超导带材磁场角度依赖性与扭转测试装置，其特征在于：包括上支撑板(1)、下支撑板(2)、上旋转台(4)、下旋转台(5)、下电流引线(7)、下压片(9)、上压片(10)、固定杆(11)、背景磁体(14)；上支撑板(1)和下支撑板(2)通过支撑杆(3)与螺帽进行连接与固定，下旋转台(5)通过螺钉固定在下支撑板(2)中心，上旋转台(4)安装在上支撑板(1)中心，上支撑板(1)上开有一段圆弧开口，上旋转台(4)与下旋转台(5)之间通过连接杆(13)连接，保证带材角度依赖性测量时的刚性旋转；下压片(9)和上压片(10)分别安装在下旋转台(5)顶部和上旋转台(4)底部，用于固定带材样品；固定杆(11)安装在上旋转台(4)上，且位于上支撑板(1)的上方，下电流引线(7)呈L型，一端固定在下旋转台(5)上，角度依赖性测量时另一端穿过上支撑板(1)的开口固定在固定杆(11)上，上支撑板(1)上安装有固定块(15)，扭转测试时，下电流引线(7)的另一端固定在固定块(15)上；上支撑板(1)的下表面安装有三角拉杆(12)，背景场磁体(14)通过三角拉杆(12)与上支撑板(1)进行固定连接。

2.根据权利要求1所述的一种高温超导带材磁场角度依赖性与扭转测试装置，其特征在于：角度依赖性测量时，下电流引线(7)随着旋转角度的变化在圆弧开口轨道内运动。

3.根据权利要求1所述的一种高温超导带材磁场角度依赖性与扭转测试装置，其特征在于：所述上旋转台(4)上部安装有旋转杆(6)，上电流引线(8)安装在上旋转台(4)的顶部的中心开孔中并与其开孔紧密配合。

4.根据权利要求1所述的一种高温超导带材磁场角度依赖性与扭转测试装置，其特征在于：所述上支撑板(1)的中心位置并与中心开孔重合位置上安装有刻度盘(16)，刻度盘(16)用于测试时角度变化标识。

5.根据权利要求1所述的一种高温超导带材磁场角度依赖性与扭转测试装置，其特征在于：所述背景场磁体(14)由自制的分离式高温超导线圈构成，分离磁体的对称中心区域在通电后可形成一定的磁场均匀区用于磁场角度依赖性的测量。

6.根据权利要求1所述的一种高温超导带材磁场角度依赖性与扭转测试装置，其特征在于：所述上支撑板(1)、下支撑板(2)、上旋转台(4)、下旋转台(5)、固定杆(11)、固定块(15)、下压片(9)、上压片(10)的材料是绝缘环氧树脂。

7.根据权利要求1所述的一种高温超导带材磁场角度依赖性与扭转测试装置，其特征在于：所述连接杆(13)材料是无磁的铝合金，可避免通电后磁化带来的测量误差。

8.根据权利要求1所述的一种高温超导带材磁场角度依赖性与扭转测试装置的方法，其特征在于：包括如下步骤：

步骤1：对背景磁体(14)均匀区的磁场大小进行低温标记，并记录不同磁场强度所需要电流大小；

步骤2：带材在外磁场下的角度依赖性测试：

步骤2.1：通过下压片(9)、上压片(10)将高温超导带材样品安装在上旋转台(4)与上旋转台(5)的电流引线上，保证样品两端分别与下电流引线(7)和上电流引线(8)接触良好，并使带材有一定张应力且处于垂直状态；

步骤2.2：在距离样品与电流引线压接处两端的一定位置引出电压引线，将连接上旋转台(4)与下旋转台(5)的连接杆(13)下端插入下旋转台(5)的凹槽内并将上端固定在上旋转台(4)上；

步骤2.3：将电源线与下电流引线(7)和上电流引线(8)进行连接，将其放置于液氮杜瓦内并冷却至超导态；通过手动旋转旋转杆(6)，使样品带材位于指定的磁场角度；

步骤2.4：电流源给背景场磁体(14)通电至指定磁场以获得均匀磁场，此时经电源线给带材样品通电开始测试；

步骤3：扭转测试

在步骤2.4完成后，将测试部分提出杜瓦罐，固定下旋转台(5)并将连接杆(13)取下，同时将下电流引线(7)重新固定在固定块(15)上，完成后放回杜瓦中重复步骤2.4。