[实用新型]高温超导材料多场耦合测试系统

说明书

技术领域

本实用新型涉及高温超导材料测量领域，具体地，涉及一种用来测量力、磁、热、电对高温超导材料作用的多场耦合测试系统。 

背景技术

高温超导材料(泛指临界温度高于77K的超导材料)的发现有力的推动了应用超导相关领域的研究与发展，预计其在低压大电流输电、变压器、限流器、储能系统、超导磁体等方面的应用将在本世纪成为现实。与传统的低温超导体类似，高温超导体也具有三个临界特征参数，临界磁场(包括上、下临界磁场)、临界温度和临界电流密度。考虑到其一般应用领域存在的多场耦合特性，即高温超导材料工作区域通常涉及力-电-磁-热多场的相互作用。已有的实验结果表明超导材料存在较为显著的多场耦合的特性，如应力场会改变高温超导材料的临界温度和临界电流密度，而磁场能够改变其临界电流密度和应力场(材料的杨氏模量等)。受实验装置限制，截止目前还没有全面的对其力-电-磁-热多场耦合特性相关测试结果的报告。 

目前，针对高温超导材料的力-电-磁-热多场耦合测试一般仅涉及到其中的一项或者两项，对于材料研究工作者来说，集中于外加磁场对高温超导材料的临界电流密度的影响研究，很少关注外加磁场对其力学特性如杨氏模量的影响规律；应用高温超导材料研究学者一般重点关注应力场(材料和结构变形)对磁体磁场构型的影响，而很少关注其对临界电流密度的影响，如前所述，高温超导材料的这些特性都是相互关联，相互影响，不能对其隔离研究。 

实用新型内容

本实用新型的目的在于，针对上述问题，提出一种高温超导材料多场耦合测试系统，以实现测量出力、磁、热、电对高温超导材料多场耦合作用的优点。 

为实现上述目的，本实用新型采用的技术方案是： 

一种高温超导材料多场耦合测试系统，包括低温杜瓦装置和磁场发生装置，所述磁场发生装置内部为空腔结构，在空腔内设置有磁场均匀区，所述低温杜瓦装置设置在该磁场均匀区，所述低温杜瓦装置包括低温施力机构、绝缘构件、低温夹具、封盖、绝缘构件、杜瓦容器和温度探头，所述低温施力机构组成 “U”形结构，该“U”形结构的两个自由端固定在封盖上，所述低温施力机构穿透封盖并固装在封盖上，在该“U”形结构的底部与低温施力机构的底部相对设置有绝缘构件，所述绝缘构件上装置用来固定试样的低温夹具，所述温度探头装置在固定在低温夹具间的试样上，所述低温夹具上设置有接线柱，所述杜瓦容器半封闭包裹在低温杜瓦装置的外围，所述封盖盖装在杜瓦容器的开口上。

根据本实用新型的优选实施例，所述空腔直径150mm，高度为450mm，中心磁场均匀区为100mm。 

根据本实用新型的优选实施例，所述温度探头采用铑铁温度计。 

本实用新型的技术方案提供了一种用于测量力、电、磁、热对高温超导材料相互作用的测量系统，在密封的均匀磁场空间中通过低温杜瓦装置测量出力、电、磁、热对高温超导材料的综合作用，以实现测量出力、磁、热、电对高温超导材料多场耦合作用的目的。 

本实用新型的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本实用新型而了解。本实用新型的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书、以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。 

下面通过附图和实施例，对本实用新型的技术方案做进一步的详细描述。 

附图说明

附图用来提供对本实用新型的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本实用新型的实施例一起用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的限制。在附图中： 

图1为本实用新型实施例所述的高温超导材料多场耦合测试系统中低温杜瓦装置的结构示意图；

图2为本实用新型实施例所述的高温超导材料多场耦合测试系统中磁场发生装置的结构示意图。

结合附图，本实用新型实施例中附图标记如下： 

1-杜瓦容器；2-低温夹具；3-绝缘构件；4-低温施力机构；5-低温施力机构；6-温度探头；7-接线柱；8-封盖；9-均匀磁场区；10-空腔。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。