[发明专利]一种张力可控的超导带材临界电流测量装置

说明书

一种张力可控的超导带材临界电流测量装置，涉及超导带材临界电流测量装置领域，包括液氮槽、监控系统、四引线测量系统和超导带材行进系统，超导带材行进系统内设有张力调节装置，张力调节装置包括松紧轮总成、滑块、固定座和顶杆，松紧轮总成与滑块连接为一体，滑块滑动设置在固定座的滑槽内并能够带动松紧轮总成移动，顶杆一端伸入滑槽内并通过一弹簧顶在滑块上以使张紧在松紧轮总成上的超导带材具有一个初始张力，固定座上设有用于检测滑块在超导带材行进过程中的移动方向并向监控系统反馈超导带材过松或过紧信号的感应装置。本发明在测量过程中能够使超导带材的张力大小稳定在一定范围内，测量数据准确性高且不会使超导电性受损。

技术领域

本发明涉及超导带材临界电流测量装置技术领域，具体涉及一种带有张力控制的超导带材临界电流测量装置。

背景技术

临界电流是表征超导体载流能力的重要参量，也是衡量超导材料质量的主要技术指标，研究其测量手段不仅可以探索材料的自身特性，还能为材料的应用与开发服务。大多数临界电流的获得采用磁感法，经计算间接得到，避免或减少了电流电极在大电流下的发热问题，但这样的方法只可以粗略测量临界电流，且使用范围有限。最直观、最能真实反映材料本身实用载流能力的测量方法应为稳态直流传输方法，即四引线法。四引线测量方法就是通过两根引线由电流源对样品提供电流，通过另外两根引线利用纳伏表测量电压降，进而换算出样品的电阻值，测得v -l曲线，然后来确定临界电流。

目前，采用四引线法对超导长带的测量中，一是采用焊接的方法，将焊点放在带材的两端，测量整根长带的临界电流，其无法得知带材的均匀性和缺陷等有关信息，并且焊接后的带材不能继续使用；二是采用磁感法测量长带的临界电流，这种测量方法只能间接测量临界电流，测量值不准确不直观。另外，也有采用压接测量形式的四引线测量法，其是利用带材传动装置使长带行进，每行进一定长度，利用电流和电压探头测得该段的临界电流，直至测完整个长带。现有的此种测量装置在长带的行进过程中，长带的张力易发生变化从而产生过松或过紧的问题，这可能会导致超导带材的超导电性受到损坏或测量结果不准确的问题。

发明内容

本发明的目的是提供一种张力可控的超导带材临界电流测量装置，本测量装置利用四引线法测量超导长带的临界电流，其操作简单、使用方便，能快速、准确地测量超导带材的临界电流，并获得高温超导长带的均匀性和缺陷等信息。

为实现上述目的，本发明的技术方案是：一种张力可控的超导带材临界电流测量装置，包括液氮槽、监控系统、四引线测量系统和超导带材行进系统，超导带材行进系统内超导带材缠绕在放料盘上且其另一端绕经张力传感器、编码器总成和若干引导轮后收纳于收料盘上，超导带材行进系统内还设有张力调节装置，张力调节装置包括松紧轮总成、滑块、固定座和顶杆，松紧轮总成与滑块连接为一体，固定座内部设有滑槽，滑块滑动设置在滑槽内并能够带动松紧轮总成移动，滑槽内在滑块的一侧放置有弹簧，顶杆一端伸入滑槽内并通过其端部连接的顶板顶在弹簧的一端，弹簧受压缩后其另一端抵靠在滑块上以使张紧在松紧轮总成上的超导带材具有一个初始张力，通过调节顶杆伸入滑槽的长度来调节滑块在滑槽内的初始位置进而来调节超导带材的初始张力大小，所述滑槽外固定座的一侧设有感应装置，用以在超导带材行进过程中检测滑块的移动方向并据此反馈超导带材的过松或过紧信号给监控系统，监控系统根据感应装置和张力传感器反馈的信号和张力数据来控制放料盘和收料盘各自的运转速度。

进一步地，所述感应装置包括分别靠近滑槽两端位置设置的磁性开关Ⅰ和磁性开关Ⅱ，滑块上设有磁环，在超导带材行进过程中滑块向滑槽某一端滑动时，滑槽相应端的磁性开关感知到磁环靠近进而发出超导带材过松或过紧的信号给监控系统。

所述滑槽贯穿固定座的两端面设置，固定座一端面上固定有滑槽端盖，与固定座另一端面相对设置有一顶杆支座，顶杆一端穿过顶杆支座上设置的螺纹孔后从固定座一端伸入滑槽内，顶杆的杆身与所述螺纹孔螺纹配合。