[发明专利]一种超导长带临界电流连续化测量装置及其测量方法

说明书

一种超导长带临界电流连续化测量装置及测量方法，包括第一收线盘(1)、第二收线盘(2)、制动单元、测量单元、液氮槽(3)，其特征在于：所述第一收线盘(1)和第二收线盘(2)上分别缠绕有测试用超导长带(4)的首端和尾端，所述超导长带待测段被置于液氮槽(3)中；所述制动单元检测所述超导长带待测段的张力，并基于所述张力调节所述第一收线盘(1)和第二收线盘(2)的转动速度；所述测量单元基于四引线法测量所述超导长带待测段的临界电流。本发明测试装置测试精确度高、系统误差小，操作方便，成本低。

技术领域

本发明涉及超导输电领域，更具体地，涉及一种超导长带临界电流连续化测量装置及其测量方法。

背景技术

超导技术在电力系统中的应用多种多样，也是近年来超导应用研究的主要方向之一。与电力电缆相比，超导电缆具有很大的优越性，例如：输电能力较强，成本节约、占用空间小、线路阻抗极低、输电损耗小、抗磁干扰能力强；允许采用相对较低的电压进行长距离输电，也可以地下输电从而避免超高压高空输电所带来的噪声、电磁污染和安全隐患，保护生态环境。

目前，临界电流作为衡量高温超导带材载流能力的重要指标，是高温超导带材检测过程中必不可少的检测项目。背景技术1：CN206584030U公开了一种超导体材料临界电流的测试装置，该装置由制冷剂箱、带材固定板、接线孔、金属接线头、电流引线、电压引线、以及传送装置和检测装置构成。通过传送装置的传送，方便地实现超导带材的拆装和多组同时测试。背景技术2：一种新型YBCO高温超导带材临界电流特性测试方法，诸嘉慧等，低温与超导，第37卷第5期。背景技术2中的超导带材临界电流特性测试采用四引线法，其测试系统设置于低温杜瓦罐内，带材支架吊杆等装置采用低温下形变小的材料制成，具有良好的机械强度。然而，现有技术中的测试装置均无法方便地在测试过程中对超导带材的位置进行移动，并针对带材上的不同部位进行多次测量。这使得对超导长带临界电流整体分布情况的分析无法实现。

因此，亟需一种新的超导长带临界电流连续化测量装置及其测量方法，能够针对超导长带的不同位置进行多次测量，并准确地获得和记录测量数据。

发明内容

为解决现有技术中存在的不足，本发明的目的在于，提供一种超导长带临界电流连续化测量装置及其测量方法，通过改变第一和第二收线盘的转动速度，确保超导长带待测段的稳定张力。同时根据第一和第二收线盘的收放线操作对超导长带的不同位置进行临界电流测试，从而生成超导长带的临界电流分布情况。

本发明采用如下的技术方案。本发明第一方面，涉及一种超导长带临界电流连续化测量装置，包括第一收线盘1、第二收线盘2、制动单元、测量单元、液氮槽3，其特征在于：第一收线盘1和第二收线盘2上分别缠绕有测试用超导长带4的首端和尾端，超导长带待测段被置于液氮槽3中；制动单元检测超导长带待测段的张力，并基于张力调节所述第一收线盘1和第二收线盘2的转动速度；测量单元基于四引线法测量所述超导长带待测段的临界电流。

优选地，装置包括压力传感器，用于测量超导长带待测段的张力，并反馈张力数据；其中，超导长带待测段的张力是基于第一收线盘1和第二收线盘2的转动获得的。

优选地，制动单元，基于张力数据，控制第一收线盘1与第二收线盘2之间的转速差。

优选地，第一收线盘1和第二收线盘2的转动通过自动或手动方式执行。

优选地，装置中还包括控制模块，当第一收线盘和第二收线盘的转动通过自动方式执行时，控制模块用于设置第一收线盘1和第二收线盘2的转动速度。

优选地，液氮槽3中还设置有第一转向轮5和第二转向轮6，分别位于液氮槽3内的两端，用于分别接收来自第一收线盘1、第二收线盘2的超导长带4，并将超导长带待测段设置于液氮槽3内的固定位置上；第一收线盘1一侧还设置有反向轮7，用于搭载第一收线盘1和第一转向轮5之间的超导长带，以使得第一收线盘1和第二收线盘2的转动方向相同。