[发明专利]一种基于液氮制冷的纳米压痕多场测试系统

摘要

本发明公开了一种基于液氮制冷的纳米压痕多场测试系统，包括纳米压痕装置单元、变温单元、制冷单元、数字显示和调节仪单元、温度采集单元和控制计算机单元，所述制冷单元封闭在密封腔体内，所述纳米压痕装置单元分别连接变温单元、温度采集单元和数字显示和调节仪单元，所述变温单元连接制冷单元，所述数字显示和调节仪单元与温度采集单元之间连接有控制计算机单元，本发明能够在低温和变温环境下进行超导材料的力学性能测量，实现样品温度范围从室温300K至液氮77K（标准大气压下）的变温测量，温度误差控制在1K，且实验样品降温和升温迅速，并在测量温度范围内的某个测温点能够维持约20min，为刻画超导材料的随温度变化的力学性能提供可靠的实验条件。

主权项

一种基于液氮制冷的纳米压痕多场测试系统，其特征在于，包括纳米压痕装置单元、变温单元、制冷单元、数字显示和调节仪单元、温度采集单元和控制计算机单元，所述制冷单元封闭在密封腔体内，所述纳米压痕装置单元分别连接变温单元、温度采集单元和数字显示和调节仪单元，所述变温单元连接制冷单元，所述数字显示和调节仪单元与温度采集单元之间连接有控制计算机单元，所述纳米压痕装置单元包括纳米压痕装置、试验台和置换装置，所述试验台用于安装待测的低温或高温超导样品，所述试验台上部为开口形式，以方便纳米压痕压头的直接接触，所述开口部分连接有置换装置，所述置换装置用于置换试验台开孔部分内的空气，防止在实验过程中样品结霜和产生雾影响观察和测量，所述置换装置包括压力表Ⅱ和氦气瓶Ⅱ，压力表Ⅱ连接在氦气瓶Ⅱ和试验台之间，所述压力表Ⅱ还与数字显示和调节仪单元连接，所述变温单元包括低温恒温器，所述低温恒温器包括加热器和温度计，所述加热器通过调整输出功率加热实验台实现变温，所述制冷单元包括低温阀、压力表Ⅰ、氦气瓶Ⅰ和液氮罐，所述低温阀分别连接变温单元、数字显示和调节仪单元、液氮罐和氦气瓶Ⅰ，所述低温阀和所述氦气瓶Ⅰ之间连接有压力表Ⅰ，所述低温阀用于调节制冷介质流量。