具有可变容积杜瓦的高温超导带材特性测量设备

摘要

一种具有可变容积杜瓦的高温超导带材特性测量设备，包括：金属骨架、高温超导带材、金属薄膜、液氮杜瓦、电流引线、开关、高压发生器、水阻、高压分压器、直流电源、分流器、电压表和计算机。测量时，高压发生器首先工作，以检测带材的绝缘耐压特性；然后在绝缘耐压特性检测完成后，直流电源工作，以检测带材的临界电流特性。液氮杜瓦为可变容积杜瓦，可将填充物填入液氮杜瓦中以维持液氮液位。本发明的高温超导带材特性测量设备可连续地测量高温超导带材的绝缘耐压特性和临界电流特性，可节约液氮用量。

主权项

一种具有可变容积杜瓦的高温超导带材特性测量设备，其特征在于，所述高温超导带材特性测量设备包括：金属骨架(2)，所述金属骨架(2)呈圆筒形；待测高温超导带材(1)，所述高温超导带材(1)沿着螺旋形路径缠绕在所述金属骨架(2)的外周上；金属薄膜(3)，所述金属薄膜(3)围绕所述高温超导带材(1)且紧贴在所述高温超导带材(1)的外侧，使得所述高温超导带材(1)和所述金属骨架(2)均位于所述金属薄膜(3)的内侧；液氮杜瓦(4)，所述的液氮杜瓦(4)中装有液氮；所述的金属骨架(2)、所述的高温超导带材(1)和所述的金属薄膜(3)均放置在所述液氮杜瓦(4)中，并浸泡在液氮内；第一电流引线(7)，所述第一电流引线(7)固定于所述高温超导带材(1)的一端，且与所述高温超导带材(1)电连接；第二电流引线(8)，所述第二电流引线(8)固定于所述高温超导带材(1)的另一端，且与所述高温超导带材(1)电连接；第一开关(9)，所述第一开关(9)的第一端电连接到所述金属骨架(2)和所述金属薄膜(3)，且所述第一开关(9)的第二端接地；高压发生器(15)，所述高压发生器(15)的第一端和所述第一开关(9)第二端电连接；水阻(17)，所述水阻(17)的第一端和所述高压发生器(15)的第二端电连接；第二开关(10)，所述第二开关(10)的第一端和所述水阻(17)的第二端电连接，且所述第二开关(10)的第二端和所述第一电流引线(7)电连接；高压分压器(19)，所述高压分压器(19)的第一端电连接到所述第一开关(9)的第二端，所述高压分压器(19)的第二端电连接到所述第二开关(10)的第一端，从而所述高压分压器(19)能够测量所述第一开关(9)的第二端和所述第二开关(10)的第一端之间的电压；第三开关(11)，所述第三开关(11)的第一端电连接到所述第二电流引线(8)；直流电源(16)，所述直流电源(16)的第一端电连接到所述第三开关(11)的第二端；分流器(18)，所述分流器(18)的第一端电连接到所述直流电源(16)的第二端；第四开关(12)，所述第四开关(12)的第一端电连接到所述分流器(18)的第二端，且所述第四开关(12)的第二端电连接到所述第一电流引线(7)；第一电压表(20)，所述第一电压表(20)的第一端电连接到所述分流器(18)的第一端，且所述第一电压表(20)的第二端电连接到所述分流器(18)的第二端；第二电压表(21)，所述第二电压表(21)的第一端电连接到所述第三开关(11)的第二端，且所述第二电压表(21)的第二端电连接到所述第四开关(12)的第一端；计算机(22)，所述计算机(22)通过相应数据线分别连接到所述高压发生器(15)、所述直流电源(16)、所述第一开关(9)、所述第二开关(10)、所述第三开关(11)、所述第四开关(12)、所述高压分压器(19)、所述第一电压表(20)和所述第二电压表(21)，以便从所述高压分压器(19)、所述第一电压表(20)和所述第二电压表(21)采集电压数据并且控制所述高压发生器(15)、所述直流电源(16)、所述第一开关(9)、所述第二开关(10)、所述第三开关(11)和所述第四开关(12)的操作；其中，在用所述高温超导带材特性测量设备对所述高温超导带材(1)的绝缘耐压特性和临界电流特性进行测量时，首先利用所述计算机(22)控制所述第一开关(9)和所述第二开关(10)使其接通，且控制所述第三开关(11)和所述第四开关(12)使其断开，且使所述高压发生器(15)工作，并监测从所述高压分压器(19)输出的电压数据，从而检测所述高温超导带材(1)的绝缘耐压特性；然后，在所述高温超导带材(1)的绝缘耐压特性检测完成后，利用所述计算机(22)控制所述第一开关(9)和所述第二开关(10)使其断开，且控制所述第三开关(11)和所述第四开关(12)使其接通，且使所述直流电源(16)工作，并监测从所述第一电压表(20)和所述第二电压表(21)输出的电压数据，并利用所述计算机(22)进行数据处理，从而检测所述高温超导带材(1)的临界电流特性。