一种超导带材拉伸应力下临界电流测量的辅助装置的制作方法

本发明涉及超导带材临界电流测试领域，尤其涉及一种超导带材拉伸应力下临界电流测量的辅助装置。

背景技术

超导技术是一项具有巨大发展潜力和重大战略意义的技术。目前超导技术的应用大部分依靠超导带材实现。

传统超导带材临界电流的测试方法中，带材处于自然应力状态，测得的临界电流即为超导带材在自然应力状态下的临界电流。实际使用中，由于超导带材的机械性能较差，当带材受到拉伸应力发生应变时，临界电流会变小，带材的载流能力降低。因此，在科研和工程中，有时候会根据实际应用需要，测量超导带材在拉伸应力下的临界电流大小。

目前，测量超导带材在拉伸应力下的临界电流大小并无特殊的方法或者特定装置。常见的方式为将超导带材固定在拉伸试验机上进行拉伸，将电路测量的电流引线直接接在拉伸机上下两个夹头上来直接测量超导带材临界电流的大小。

传统的测量超导带材在拉伸应力下临界电流的方法中，电流引线直接从拉伸机的上下拉伸夹头上引出。这种做法会让整个测试系统的力学接触和电学接触混在一起，当力学接触出现诸如打滑等接触故障时，电学接触的接头处也会出现连接问题，很容易导致接头打火，进而烧坏样品，损伤带材。

技术实现要素：

本发明实施例提供了一种超导带材拉伸应力下临界电流测量的辅助装置，能够将现有实验装置中的力学接触和电学接触分离开，使得带材的电学接触部分可以受到更好的保护。

本发明提供了一种超导带材拉伸应力下临界电流测量的辅助装置，包括：电流夹头；

所述电流夹头设置于拉伸机的两个拉伸夹头之间；

所述电流接头包括：第一连接器和第二连接器；

所述第一连接器固定连接于拉伸机的其中一个拉伸夹头上，所述第一连接器和所述第二连接器可拆卸连接，且所述第一连接器和所述第二连接器之间相距预置距离构成可供超导带材通过的通道；

所述第二连接器上具有预置焊点，所述预置焊点用于焊接电流引线。

优选地，所述电流夹头的数量为两个，两个所述电流夹头的所述第一连接器与拉伸机的两个拉伸夹头一一对应固定连接。

优选地，所述第一连接器依次通过连杆、固定板与所述拉伸夹头固定连接。

优选地，所述第一连接器和所述第二连接器构造相同。

优选地，所述第一连接器和所述第二连接器螺纹连接。

优选地，所述第一连接器和所述第二连接器之间通过螺柱或螺栓连接。

优选地，所述第一连接器和所述第二连接器由紫铜材料或黄铜材料或铍青铜材料制成。

优选地，所述连杆为玻璃连杆。

优选地，所述固定板为橡胶垫片。

优选地，所述固定板通过陶瓷螺钉固定与所述拉伸夹头上。

从以上技术方案可以看出，本发明实施例具有以下优点：

本发明实施例提供了一种超导带材拉伸应力下临界电流测量的辅助装置，包括：电流夹头；电流夹头设置于拉伸机的两个拉伸夹头之间；电流接头包括：第一连接器和第二连接器；第一连接器固定连接于拉伸机的其中一个拉伸夹头上，第一连接器和第二连接器可拆卸连接，且第一连接器和第二连接器之间相距预置距离构成可供超导带材通过的通道；第二连接器上具有预置焊点，预置焊点用于焊接电流引线。本发明实施例通过独立的电流夹头，分离了超导带材拉伸状态下临界电流测试过程中所涉及到的力学接触(拉伸夹头)和电学接触(电流引线)，解决了传统的力学接触和电学接触混在一起，当力学接触出现故障时会造成电火花打火损坏超导带材的技术问题。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。

图1为本发明实施例提供的一种超导带材拉伸应力下临界电流测量的辅助装置的一个实施例的结构示意图；

图2为电流夹头的具体结构示意图。

具体实施方式

本发明实施例提供了一种超导带材拉伸应力下临界电流测量的辅助装置，能够将现有实验装置中的力学接触和电学接触分离开，使得带材的电学接触部分可以受到更好的保护。

为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，下面所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而非全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

请参阅图1，本发明提供的一种超导带材拉伸应力下临界电流测量的辅助装置的一个实施例，包括：电流夹头；

在本实施例中，电流夹头的数量为两个，两个电流夹头设置于拉伸机的两个拉伸夹头3之间。

请参阅图2，电流接头包括：第一连接器1和第二连接器2。其中，第一连接器1和第二连接器2构造相同，第一连接器1和第二连接器2可以为相互对应的公头连接器和母头连接器。

两个电流夹头的第一连接器1与拉伸机的两个拉伸夹头3一一对应固定连接，更进一步地，第一连接器1依次通过连杆5、固定板6与拉伸夹头3固定连接。具体的，固定板6固定于拉伸夹头3的侧面，连杆5为一曲折状的条形杆。

第一连接器1和第二连接器2可拆卸连接，且第一连接器1和第二连接器2之间相距预置距离构成可供超导带材4通过的通道。第一连接器1和第二连接器2可拆卸连接的方式可以为螺纹连接，具体的，如图2所示，第二连接器上开设有预设数量(该数量可以根据实际需求进行设置，通常设置为四个)个通口22，同理，第一连接器1上设置有对应数量个的通口22，方便定位且用于进行螺纹连接，螺纹连接的方式可以为通过螺柱或螺栓连接。

第二连接器2上具有预置焊点21，预置焊点21用于焊接电流引线，电流引线可以从该焊口穿过接在超导带材4上，以进行超导带材4在拉伸应力下的临界电流测试。

电流夹头为了满足性能要求，可以采用三种不同的材料进行制作，第一连接器1和第二连接器2可以由紫铜材料或黄铜材料或铍青铜材料制成。以下对该三种材料进行说明：(1)紫铜材料，导电性好，塑性好，可以控制整体电阻率维持在一个很低的水平，价格略高；(2)黄铜材料，价格低廉，硬度很好，可以很好的控制生产成本；(3)铍青铜材料，有很高的强度、硬度、弹性，而且高导电，无磁性，性能极好，但是价格较高。实际使用中，可以根据整体预算要求，电流大小要求，发热功率要求，夹头硬度要求等几个方面选择合适的电流夹头材料。

为了实现电流夹头和拉伸夹头之间的绝缘，连杆5可以使用玻璃钢杆，其质量轻，弹性好，强度高。同时，固定板6可以采用橡胶垫片，且固定板6通过陶瓷螺钉固定与拉伸夹头3上，提高隔热和绝缘性能。

由于拉伸夹头3不再承担电学接触的作用，需要考虑拉伸夹头3和超导带材4的接触绝缘。可以采用一个覆盖在拉伸夹头上的橡胶垫片来达到绝缘效果，即将该橡胶垫片设置于拉伸夹头3与超导带材4之间，同时橡胶的缓冲效果可以减少拉伸机压紧过程中对超导带材4和拉伸夹头3之间的接触部分造成的机械损伤。

为了控制电流夹头和超导带材4的焊接接头发热功率，采用银铜焊接。一般来说，预置焊点21接触面积和预置焊点电阻大小遵循1cm²×1nω的反比例关系。通过控制预置焊点21接触面积，就可以达到控制总体发热功率<0.1w的要求。

以下将对本发明提供的一种超导带材拉伸应力下临界电流测量的辅助装置的使用过程进行说明：

本装置包括两组电流夹头，分别夹住带材的上下两端。每组夹头由分离的两部分组成，即第一连接器(以下称为公头)和第二连接器(以下称为母头)，每个公头和母头配合使用。使用时，先将电流夹头的两个公头与拉伸机上下拉伸夹头的侧面连接，将超导带材固定到拉伸机上。再连接超导带材和电流夹头以及相应试验用到的电流引线。最后固定电流夹头的公头和母头，对齐整个夹头，调节压紧力，完成整个实验装置的搭建，即可进行电流测试。

本发明通过两对独立的电流夹头，分离了超导带材拉伸状态下临界电流测试过程中所涉及到的力学接触和电学接触。通过这样一种方式解决了传统的力学接触和电学接触混在一起，当力学接触出现故障时会造成电火花打火损坏超导带材的问题。同时，可替换的零部件设计给试验故障的排查和解决降低了难度。独立的电流夹头也增大了电流引线的接线数目和接线可靠性，给一些更复杂电学信号测量提供了拓展空间。

以上所述，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的精神和范围。