[实用新型]高温超导带材力学实验机的液氮自动控制补给装置

说明书

本实用新型公开了一种高温超导带材力学实验机的液氮自动控制补给装置，其主要组成是:高温超导带材力学实验机的带材垂直驱动机构置于顶板上；敞口的杜瓦置于下底板上且位于带材垂直驱动机构的正下方，下底板上还设置有封闭的补液杜瓦；补液管的进液口位于补液杜瓦的底部，出液口置于杜瓦内腔的上部；杜瓦的侧面固定有聚四氟乙烯杆，超导体液位计固定于聚四氟乙烯杆的内侧且不与杜瓦的内壁接触；超导体液位计连接到液位控制器，同时液位控制器与加压阀控制端相连，加压阀固定于补液杜瓦顶部且阀口伸入补液杜瓦内。本实用新型能够自动保证杜瓦中的液氮始终淹没高温超导带材，实验省时省力，实验效率高，实验成功率高，实验结果可靠。

技术领域

本实用新型涉及一种用于高温超导带材力学实验机的液氮自动控制补给装置及其自动补液方法。

背景技术

高温超导带材的力学特性是决定高温超导带材使用性能的重要因素之一。在力学实验机上测试超导带材力学性能时，带材垂直驱动机构需从垂直方向上对杜瓦腔内的高温超导带材进行垂向施力操作，因此杜瓦腔的顶部不能封口，杜瓦腔内的液氮会不断挥发出去；从而实验者在进行高温超导带材力学实验的同时，要不断查看杜瓦内的液氮高度，防止液氮的液位低于高温超导带材从而导致实验失败。尤其是在做高温超导带材力学疲劳特性实验时，实验周期长，工作量大，实验人员需长时间观测并随时准备向杜瓦内加注液氮，费时费力；导致实验效率低，实验失败率高，实验结果不可靠。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种用于高温超导带材力学实验机的液氮自动控制补给装置，该装置能够在无人看守的状态下，自动保证杜瓦中的液氮始终淹没高温超导带材，使操作人员能够专心实验而不用关注杜瓦中的液氮挥发问题，省时省力，实验效率高，实验成功率高，实验结果可靠。

本实用新型实现其目的所采用的技术方案是：一种用于高温超导带材力学实验机的液氮自动控制补给装置，其组成是；

下底板上面固定有四个立柱，立柱上部固定有顶板，高温超导带材力学实验机的带材垂直驱动机构置于顶板上；高温超导带材力学实验机的敞口的杜瓦置于下底板上且位于带材垂直驱动机构的正下方，带材垂直驱动机构的驱动杆通过上夹具夹持杜瓦内的高温超导带材的上端，高温超导带材的下端通过下夹具夹持固定在杜瓦的底部；

所述的下底板上还设置有闭封的补液杜瓦，补液管的进液口伸入补液杜瓦并位于补液杜瓦的底部，补液管的出液口置于杜瓦内腔的上部；杜瓦的侧面固定有聚四氟乙烯杆，超导体液位计固定于聚四氟乙烯杆的内侧且不与杜瓦的内壁接触；超导体液位计的输出线连接到液位控制器的输入信号端，同时液位控制器的输出端通过导线与加压阀控制端相连，加压阀固定于补液杜瓦顶部且加压阀阀口伸入补液杜瓦内；补液杜瓦的腔体上装有安全阀。

本实用新型的使用方法是:

A、液氮的初始加注

根据实验所用的高温超导带材长度，在液位控制器上设定最高、最低液面高度；启动液位控制器，液位控制器读取超导体液位计测出的当前杜瓦内的液氮液面高度；初始时液氮液面高度为0，小于设定的最低液面高度；液位控制器控制加压阀动作、向补液杜瓦加压，补液杜瓦腔体内的压强增大，补液杜瓦的液氮在压力作用下经由补液管流向杜瓦，实现对杜瓦的液氮加注；直至超导体液位计测出的杜瓦中液氮液面高度达到设定的最高液面高度，液位控制器控制加压阀关闭，停止向杜瓦内加注液氮；

B、实验中的液氮自动补给

B1、开启高温超导带材力学实验机对高温超导带材进行力学特性实验；在实验的同时，杜瓦液氮沸腾挥发，杜瓦中的液氮液面高度逐渐降低，当超导体液位计测出的液面高度值等于最低液氮液面高度时，进行B2步的操作；

B2、液位控制器控制加压阀动作，向补液杜瓦加压，补液杜瓦腔体内的压强增大，补液杜瓦的液氮在压力作用下经由补液管流向杜瓦，进行补液操作；直至超导体液位计测出的杜瓦中液氮液面高度达到设定的最高液面高度，液位控制器控制加压阀关闭，停止向杜瓦内的补液操作；