[发明专利]一种超导带材临界电流低点快速定位方法及装置

说明书

本发明公开一种超导带材临界电流低点快速定位方法及装置，包括将待测的带材装在放线单元上，待测带材外端的引带依次穿过电流极、若干对电压极、电流极至收线单元；冷媒浸没电流极、电压极和待测带材；将待测带材走带至电流极之间，增加电流并监控电压值，直至目标的电压值，停止电流，采集每一个电流值及对应的电压值，绘制电流‑电压曲线；判定临界电流和N值无异常时，继续走带一定长度，重复上一步骤；当出现临界电流值低点时，电流源持续输出合适大小的电流，将电压表监测通道依次切换到电压极间距较小的通道上，定位临界电流值位置，直至待测带材全部测试完成。实现使用电测法对超导带材临界电流低点的精确定位和低点处的临界电流值的测量。

技术领域

本发明涉及超导材料技术领域，具体地涉及一种超导带材临界电流低点快速定位方法及装置。

背景技术

随着国民经济不断发展，超导技术的不断进步，各个领域不断的推进超导的应用，对超导带材的需求不断提升。随着超导带材的在多个领域和项目中的成功应用，对超导带材也逐渐提出了一些适应于工程实用化的质量要求。带材的临界电流是衡量超导带材质量指标的关键性指标。对于成品的连续测试，目前行业内大范围使用的主要有两种方法，一种是采用磁测法，实现超导带材沿长度方向临界电流均匀性的非接触式连续测量，其优点是连续性好，速度快，对带材损伤低，但是不能直接测量带材的临界电流，需要采用四点法进行标定，存在误差。对于有缺陷的点，往往不能确定其真实的临界电流值；另外一种方法是利用电测法，实现超导带材沿长度方向临界电流均匀性的测试，其优点是可以直接测试出带材某一段的临界电流，但是速度较磁测法慢，测试过程中电流极和电压极需要接触超导带材，而接触不良或接触面积过小会导致接触电阻过大，存在烧毁超导带材的风险。在工程应用中，特别是在超导电缆中，对超导带材的临界电流要求非常严格，对于每根超导带材沿长度方向的临界电流需要测得其最低点，以保证在电缆通流时，每根超导带材的临界电流均能满足要求。低点的临界电流值，会随着电压引线间距的变化而表现不同，包括其N值和临界电流值。目前两种测试方法中，电测法最适合于电缆用的超导带材，但是目前还没有一种方法和装置可以在满足电测法效率的同时，以较小的电压引线间距精确的测量低点的实际临界电流值。

发明内容

针对上述存在的技术问题，本发明目的是提供一种超导带材临界电流低点快速定位方法及装置，可以实现对超导带材连续测试时对临界电流低点的定位和以小电压引线间距进行临界电流测试。

本发明的技术方案是：

本发明的一个目的在于提供一种超导带材临界电流低点快速定位方法，包括以下步骤：

步骤1、将待测的带材装在放线单元上，待测带材外端应接有引带，将引带依次穿过电流极、若干对电压极、电流极至收线单元；

步骤2、在杜瓦罐内灌入冷媒，浸没电流极、电压极和待测带材；

步骤3、将待测带材最外端的一端走带至电流极之间，以一定的电流步长和时间间隔增加电流并监控电压值，直至目标的电压值，停止电流，采集每一个电流值及对应的电压值，绘制电流-电压曲线，按照1uV/cm确定电流极之间的待测带材的临界电流并计算N值；

步骤4、判定临界电流和N值无异常时，继续走带一定长度，重复步骤3；

步骤5、当出现临界电流值低点时，电流源持续输出合适大小的电流，将电压表监测通道依次切换到电压极间距较小的通道上，定位临界电流值位置，直至待测带材全部测试完成。

当临界电流值低点位置进入电压极间距较小的通道时，电压表会监测到有电压值的升高，并精确测量此处临界电流值。临界电流值低点依次进入电压极间距逐渐减小的区域，并依次测量临界电流值。结合走带计米系统，即可以精确定位超导带材临界电流低点位置，并精确测量低点处的临界电流值。

本发明的还有一个目的在于提供一种装置，用于上述超导带材临界电流低点快速定位方法，包括：

放线单元，用于储存超导带材和放线；

收线单元，用于收线；