一種超導股線低溫性能測試裝置的制造方法
【技術領域】
[0001]本實用新型涉及超導材料測試與超導電工技術領域，特別的涉及一種低溫超導股線應變與臨界電流性能測試裝置。
【背景技術】
[0002]隨著科學技術的發展，超導技術越來越多的應用于科學研究中，低溫超導材料尤其是Nb3Sn、NbTi等，已經廣泛的應用于大型核聚變裝置、超導核磁共振裝置、高能粒子加速器裝置、磁共振譜儀等。由超導材料制成的超導股線通常運行在高磁場，大電流和極低溫等極端環境下，實際運行中同時受到冷熱交替變化、電磁洛倫茲力和機械應力等多場耦合的復雜環境，這些外部因素的綜合作用會導致超導股線的超導特性(主要指臨界電流)產生顯著退化。從而使得超導磁體的性能下降，給超導磁體裝置的穩定運行帶來安全隱患。因此，為了安全有效的設計超導磁體，需要對超導股線真實運行工況下的性能進行實驗研究，從而為超導磁體裝置的安全有效設計提供強有力的支撐。
[0003]目前，國外相關的實驗已經進行多年，國內也有一些相關的實驗測試裝置，但根據文獻調研，國內測試裝置普遍存在測量裝置復雜、成本高、軸向應變加載不均勻，測量精度低，測量誤差大，以及無法高效快速的進行不同工況的實驗研究等缺點。本實用新型具有原理簡單，操作方便和測量精度高、誤差小以及快速進行多工況實驗研究等特性，能夠滿足工程用超導股線性能的高效快速準確的測試需求。
【實用新型內容】
[0004]本實用新型的目的在于，針對上述問題，提供一種超導股線低溫性能測試裝置，實現高效性、快速性、準確性和簡潔實用性的優點。
[0005]為實現上述目的，本實用新型采用的技術方案是:
[0006]—種超導股線低溫性能測試裝置，其特征在于:包括內部提供低溫環境的杜瓦、與所述杜瓦密封安裝的吊桿和防輻射屏、置于杜瓦內部吊桿下方的應力加載裝置、設在所述應力加載裝置和外界超導電源之間的一對電流引線、以及夾持在應力加載裝置上的用于測試超導股線應變的延伸計和外部信號采集傳感器部件;超導股線測試樣品置于應力加載裝置上，由電流引線提供測試電流，延伸計測量應變大小，外部信號采集傳感器采集測試數據，從而獲得超導股線的性能曲線。
[0007]所述的超導股線低溫性能測試裝置，其特征在于:所述防輻射屏設在應力加載裝置和杜瓦之間。
[0008]所述的超導股線低溫性能測試裝置，其特征在于:所述應力加載裝置包括放置和固定測試樣品的樣品墊板部件、支撐樣品墊板的墊板支撐部件、置于支撐部件下方的傳動軸和蝸輪蝸桿傳動機構、以及支撐整個應力加載裝置的底部支撐圓盤部件。
[0009]所述的超導股線低溫性能測試裝置，其特征在于:所述樣品墊板部件包括兩個對稱放置的楔形夾具、一個兩端大中間小的狗骨頭型的樣品墊板，樣品墊板的兩端分別通過楔形夾具固定于墊板支撐部件上，延伸計夾持在樣品墊板上;測試樣品在測試時焊接在樣品墊板上，樣品墊板通過螺釘與楔形夾具固定，楔形夾具通過與電流引線連接對樣品加載測試電流。
[0010]所述的超導股線低溫性能測試裝置，其特征在于:所述樣品墊板可拆卸，根據測試需要更換不同的材料。
[0011]所述的超導股線低溫性能測試裝置，其特征在于:所述墊板支撐部件包括兩個支撐滑塊，其中一個是固定的支撐滑塊，另一個是可在底部圓盤上自由滑動的動滑塊，動滑塊通過傳動軸與蝸輪蝸桿傳動機構連接。
[0012]所述的超導股線低溫性能測試裝置，其特征在于:所述傳動軸與動滑塊連接部分有尺寸一定的螺紋，支撐傳動軸的支架固定在底部圓盤上，支架與傳動軸之間有軸承連接。
[0013]所述的超導股線低溫性能測試裝置，其特征在于:所述吊桿采用空心管形式。
[0014]所述的超導股線低溫性能測試裝置，其特征在于:所述底部圓盤下方和動滑塊下方有導向桿連接。
[0015]所述的超導股線低溫性能測試裝置，其特征在于:所述信號采集傳感器采集的測試信息包括不同應變、不同電流下的超導股線電流、電壓和溫度。
[0016]電流引線一端置于杜瓦外部與外界超導電源連接，一端與應力加載裝置連接，過渡部位采用變截面形式。
[0017]所述的超導股線低溫性能測試裝置，其特征在于，低溫杜瓦采用浸泡冷卻方式。
[0018]本實用新型的優點是:
[0019]本實用新型的裝置可以對目前工程上超導磁體常用的Nb3Sn、NbTi等不同直徑的超導股線的超導特性進行完整系列的實驗研究，從而克服現有測試方案中測量裝置復雜、成本高、軸向應力加載不均勻，測量精度低，測量誤差大，以及無法高效快速的進行不同工況的實驗研究等缺點;本實用新型的其他特征和優點將在隨后的說明書中闡述，并且，部分的從說明書中顯而易見，或者通過實施本實用新型而了解。
[0020]下面通過附圖和實施例，對本實用新型的技術方案做進一步的詳細描述。
【附圖說明】
[0021]附圖用來提供對本實用新型的進一步理解，并且成為說明書的一部分，與本實用新型的實施例一起用于闡述本實用新型，并不構成對本實用新型的限制。
[0022]圖1為超導股線低溫性能測試裝置的結構示意圖。
[0023]圖2為應力加載裝置的結構示意圖。
[0024]結合附圖，本實用新型實施例中附圖標記如下:
[0025]1-杜瓦;2-防輻射屏;3-應力加載裝置4-吊桿;5-測試樣品;6-樣品墊板;7-樣品墊板夾具;8-支撐滑塊;9-動滑塊；I O-傳動軸；11-蝸輪蝸桿；12-底部圓盤；13-電流引線；14-延伸計;15-傳動軸支撐塊;16-導向桿。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本實用新型的優選實例進行說明，應當理解，此處所描述的優選實例僅用于說明和解釋本實用新型，并不用于限定本實用新型。
[0027]鑒于現有技術中存在的缺陷，如圖1和圖2所示，提供了一種超導股線低溫性能測試裝置，具體為用于接近實際工況的超導股線低溫應變與臨界電流測試裝置。該超導股線低溫性能測試裝置，原理簡單、操作方便、測量精度高、誤差小，并且可以快速進行多工況實驗研究等特性，能夠滿足工程上常用超導股線的性能測試需求，具有重要的現實意義和科學研究意義。
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