[实用新型]一种超导力学测试系统

说明书

本实用新型提供的超导力学测试系统，包括：真空箱、液氮杜瓦、真空泵、控制机柜和上位机，所述真空箱内设置有测试部件，所述测试部件可对超导磁悬浮力进行测量；所述液氮杜瓦及所述真空泵均与所述真空箱管道连接；所述控制机柜采用真空接插件与所述真空箱连接，用于将所述真空箱体内的测试部件的线路通过所述真空接插件引出；所述上位机电性连接所述控制机柜，所述上位机可以对所述测试部件的数据进行处理和保存，并对所述测试部件的参数进行设置和控制，以测量超导体和永磁体之间超导磁力，上述超导力学测试系统，将检测部件均放置在真空箱内，这种全封闭式的系统有效防止系统结冰，减小环境影响因素，减小密封难度，减小漏热量。

技术领域

本实用新型涉及超导技术领域，特别涉及一种超导力学测试系统。

背景技术

20世纪八十年代，美国和中国分别报道了合成的钇钡铜氧化合物样品，其临界转变温度突破了液氮温区达到93K，使高温超导体走向了实际应用阶段。高温超导体同时具有迈斯纳效应和钉扎效应，让其成为可以实现无需外部控制的“自稳定悬浮”材料。因此，从轨道交通到电力能源，从生物医学到高能物理，高温超导技术的应用领域正在逐渐扩大，甚至成为约束可控核聚变装置中的重要技术手段。

超导体与外部磁场之间的相互作用力(以下简称“超导磁力”)，是超导体内部结构性质的宏观表现，也是材料实际应用时的设计基础。伴随着对超导体的研究不断深入，磁力测试设备的研制也在不断发展。

传统测试系统均在大气环境中完成测试，无法解决由于低温造成的结冰现象所带来的系统误差。结冰现象的发生一方面对传感器及驱动装置造成损害，另一方面导致无法测量小间隙时的超导磁力。除此之外，大气环境中的气流波动等因素对精密测量造成无法量化的影响。有文献中的设计将系统的测试部分放置在真空箱中，驱动装置及其他部分放置在大气环境里，减小了大气环境对测试部分的影响，但同时带来了驱动装置与测试部分之间密封的难题。此外，现有资料中的超导力学测试系统由于测试环境在大气里，不可避免的会引起结冰的现象，还会因为空气中的气流、温度梯度、温度波动、冰层厚度变化、冰层重量变化等因素造成测量的误差。即使有将测试系统的一部分放置在真空箱中的设计，也会给密封带来困难。

实用新型内容

鉴于此，有必要针对现有技术中存在的缺陷，提供一种可测量超导体和永磁体之间超导磁力的超导力学测试系统。

为解决上述问题，本实用新型采用下述技术方案：

本实用新型提供了一种超导力学测试系统，包括：真空箱(100)、液氮杜瓦(200)、真空泵(300)、控制机柜(400)和上位机(500)；其中：

所述真空箱(100)内设置有测试部件，所述测试部件可对超导磁悬浮力进行测量；所述液氮杜瓦(200)及所述真空泵(300)均与所述真空箱(100)管道连接；所述控制机柜(400)采用真空接插件与所述真空箱(100)连接，用于将所述真空箱(100)体内的测试部件的线路通过所述真空接插件引出；所述上位机(500)电性连接所述控制机柜(400)，所述上位机(500)可以对所述测试部件的数据进行处理和保存，并对所述测试部件的参数进行设置和控制。

在其中一些实施例中，所述真空箱(100)包括真空箱体(101)、以及设置于所述真空箱(100)体内的输液管(102)、力传感器(103)、永磁体样品架(104)、高温超导样品架(105)、回温装置(106)、温控装置(107)、位移传感器(108)、直线滑台(109)及驱动电机(110)，所述永磁体样品架(104)用于盛放永磁体样品，所述高温超导样品架(105)用于盛放液氮和高温超导样品；