[发明专利]一种超导线材铜超比在线测试设备及其测试方法

摘要

本发明公开了一种超导线材铜超比测试设备，包括主动放线机，在线测试主机和带排线的主动收线机。本发明具有测试设备简单，测试时完全无损测试的特点，并且本发明能够实现超导线材铜超比的不间断测试，大大提高了超导线材铜超比检测效率；本发明还公开了上述设备测试超导线铜超比的方法将成卷的受测超导线材装入主动放线机进行测试，并绘制Cu/Sc测试曲线；确定受测超导线材的铜超比。本发明在线不间断测试，极大的提高了测试效率，适合超导线材的大批量生产，并且能直观反映出整卷超导线的Cu/Sc走势，测试结果可作为工艺设计、质量控制的参数，亦可作为超导线Cu/Sc性能指标的判定依据。

主权项

一种超导线材铜超比测试方法，所用测试设备包括主动放线机(1)，在线测试主机(16)和带排线的主动收线机(2)，其特征在于，所述测试方法具体包括以下步骤：步骤1、将成卷的受测超导线材(12)装入主动放线机(1)进行测试，并绘制Cu/Sc测试曲线；步骤1.1、将受测超导线材(12)装入主动放线机(1)，按照确定的绕制路线将受测超导线材(12)穿过在线测试主机(16)，到达主动收线机(2)；步骤1.2、将两只测试探头(17)紧靠超导线，通过调节主动放线机(1)、主动收线机(2)的收、放线速度或测试探头(17)接触超导线的频率，从而得到间隔长度不同的测量点，以此调节Cu/Sc的采样率；步骤1.3、可编程电流源(10)按照预先设置的数值输出电流，可编程纳伏计(11)测试两测试探头之间超导线的电压；步骤1.4、将K型热电偶(13)布置在两测试探头(17)之间的超导线近表面，测量超导线温度；依据超导线温度，温度补偿模块(9)补偿不同温度间材料的导电率差异；步骤1.5、用长度测量单元(14)和编码器(15)记录流过的超导线的长度；步骤1.6、根据室温下超导线Cu和Sc的导电率差异，计算每个测量点的铜超比，Cu/Sc；铜超比的计算采用公式(1)，其中Cu/Sc＝Beta：公式(1)中符号代表的实际参量为：a：a取值等于234.4；b：b＝a+k，k取值20；t：被测超导线实时的摄氏温度，单位℃；s：被测超导线横截面积，Rh0：室温20℃下铜的电阻率；Rm：超导线的综合电阻值，Rm＝Um/Is；Lg：两只测试探头间被测超导线长度，Lg≥12米；X：超导芯丝相对Rh0的电阻率倍数，超导芯丝为Nb‑47Ti，X＝42；步骤1.7、利用步骤1.5中记录的超导线流过长度做平面直角坐标系横坐标，取同一时刻Cu/Sc做纵坐标，通过计算机绘制Cu/Sc‑L离散图样，用“最小二乘拟合法”将各点连接形成Cu/Sc‑L连续曲线图，待整卷超导线流过便形成整卷线关于长度坐标上的Cu/Sc测试曲线；步骤2、确定受测超导线材(12)的铜超比；通过读取经步骤1绘制的Cu/Sc测试曲线上对应长度处的Cu/Sc值，确定受测超导线材(12)在对应处的铜超比。