專利名稱：銅基NbTi復合超導線扭距測量方法
技術領域：
本發(fā)明涉及超導線性能測試方法，尤其涉及一種銅基NbTi復合超導線扭距測量方法。
背景技術：
超導材料是ー種具有優(yōu)異性能的高新技術新材料，是超導技術的物質(zhì)基礎和應用載體，直接關系到超導技術的應用和發(fā)展，因此超導材料及其產(chǎn)業(yè)化技術研究一直是國際超導技術及其應用的重點研究方向。Nb3Sn和NbTi超導線是目前應用極為廣泛的超導材料。超導導體性能的優(yōu)劣會直接影響整個核聚變裝置的穩(wěn)定運行，而組成超導導體的超導線，其性能將決定超導導體的性能。磁通跳躍是第II類超導體的ー種熱不穩(wěn)定性，通過細分超導股線為超導細絲，將超導細絲的直徑控制在200μπι以下，用具有很高剩余電阻比值的穩(wěn)定基體同超導材料一 起加工并將股線中的超導細絲扭絞，制備出新型的扭絞多絲復合材料，有效的消除了磁通跳躍對超導穩(wěn)定性的影響。制造這種復合超導線體的通常過程是將單個的細絲體以大尺寸堆積在一起，采用冷或熱方法加工細化而保持細絲體的排列規(guī)則形狀和連續(xù)性不變。超導線芯絲扭絞節(jié)距是超導線的ー個重要參數(shù)，直接影響到其穩(wěn)定性能。國際熱核聚變實驗反應堆(ITER)是目前全球最大的國際合作研究項目，合作方包括歐盟、美國、中國、日本、印度、俄羅斯、韓國等國家。該計劃將研究解決核聚變關鍵技術難題。作為新一代全超導托卡馬克的ITER裝置，其導體采用的超導線為Nb3Sn或NbTi超導線，結(jié)構(gòu)均為扭絞多絲復合超導線。在ITER導體設計中，對超導線扭距大小及方向有著明確的規(guī)定，不符合該規(guī)定的超導線將不予以接收。中國作為ITER計劃成員之一，既承擔了其中部分超導線的制造，同時也承擔了超導線的出廠測試及復驗工作?，F(xiàn)有的超導線扭距測試方法主要有利用超導線投影角度測量；在超導線扭較過程中現(xiàn)場測量；根據(jù)扭絞機參數(shù)判斷等。其中投影角度測量方法較復雜，并且由于方法自身存在的不確定因素很難使其精度提聞。
發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明目的就是為了彌補已有技術的缺陷，提供一種聞精度的銅基NbTi復合超導線扭距測量方法。本發(fā)明是通過以下技術方案實現(xiàn)的
一種銅基NbTi復合超導線扭距測量方法，包括有水平軌道，所述的水平軌道上滑動安裝有左、右滑塊，其中右滑塊上開有光孔且光孔內(nèi)設有旋轉(zhuǎn)塊，旋轉(zhuǎn)塊右側(cè)安裝有旋轉(zhuǎn)計數(shù)器，具體方法如下
(I)切取一定長度的復合超導線樣品，一端固定在所述的左滑塊內(nèi)側(cè)，另一端固定在所述的旋轉(zhuǎn)塊的左側(cè)，移動左滑塊，使樣品處于彎曲狀態(tài)；(2)將樣品的彎曲部分置于有腐蝕性的液體中，待樣品彎曲部分上的銅基體完全腐蝕干凈，將樣品進行清洗并烘干；
(3)移動左滑塊，使樣品處于原始水平狀態(tài)，測量并記錄被腐蝕段的長度為L；
(4)使旋轉(zhuǎn)計數(shù)器旋轉(zhuǎn)并帶動旋轉(zhuǎn)塊和樣品一起旋轉(zhuǎn)，同時，用一弧形薄片挑起樣品腐蝕段的絲束并左右來回移動，當弧形薄片能順利從左邊移動到右邊時，并使絲束兩端分別處于同一水平位置，停止旋轉(zhuǎn)，記錄下旋轉(zhuǎn)計數(shù)器的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)η ；
(5)樣品的扭矩為Lp=L/n。所述的左、右滑塊的底部側(cè)面開有螺紋孔，用于將滑塊固定在水平軌道上的特定位置。所述的旋轉(zhuǎn)塊為T型固定塊和螺桿螺旋而成的，且T型固定塊細桿部位的長度大于右滑塊的厚度，樣品右端在T型固定塊上的固定方式為方孔加90度V形槽結(jié)構(gòu)，在所述的方孔的上方開有垂直于方孔方向的螺紋孔，將樣品放進方孔內(nèi)，由螺紋孔內(nèi)的螺釘將樣品卡在90度V形槽內(nèi)，實現(xiàn)有效定位。所述的有腐蝕性的液體為硝酸，腐蝕性強。所述的螺桿右側(cè)開有水平方向的螺孔，通過安裝螺釘于螺孔內(nèi)并擰緊可使旋轉(zhuǎn)塊及樣品無法轉(zhuǎn)動。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明方便可行，節(jié)約成本，同時測量精度能控制在±2%以內(nèi)，完全能滿足NbTi超導線應用關于扭距的測試要求。
圖I為本發(fā)明方法所涉及的結(jié)構(gòu)示意圖。圖2為右滑塊結(jié)構(gòu)示意圖。圖3為本發(fā)明方法測量過程示意圖。
具體實施例方式如圖I所示，一種銅基NbTi復合超導線扭距測量方法，包括有水平軌道1，所述的水平軌道I上滑動安裝有左、右滑塊2、3，其中右滑塊3上開有光孔且光孔內(nèi)設有旋轉(zhuǎn)塊5，旋轉(zhuǎn)塊5右側(cè)安裝有旋轉(zhuǎn)計數(shù)器8，具體方法如下(如圖3所示) (O切取一定長度的復合超導線樣品4，一端固定在所述的左滑塊2內(nèi)側(cè)，另一端固定在所述的旋轉(zhuǎn)塊5的左側(cè)，移動左滑塊2，使樣品4處于彎曲狀態(tài)；
(2)將樣品4的彎曲部分置于有腐蝕性的液體中，待樣品彎曲部分上的銅基體完全腐蝕干凈，將樣品進行清洗并烘干；
(3)移動左滑塊2，使樣品4處于原始水平狀態(tài)，測量并記錄被腐蝕段的長度為L；
(4)使旋轉(zhuǎn)計數(shù)器8旋轉(zhuǎn)并帶動旋轉(zhuǎn)塊5和樣品4一起旋轉(zhuǎn)，同時，用一弧形薄片挑起樣品4腐蝕段的絲束并左右來回移動，當弧形薄片能順利從左邊移動到右邊時，并使絲束兩端分別處于同一水平位置，停止旋轉(zhuǎn)，記錄下旋轉(zhuǎn)計數(shù)器8的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)η ;
(5)樣品4的扭矩為Lp=L/n。所述的左、右滑塊2、3的底部側(cè)面開有螺紋孔，用于將滑塊固定在水平軌道I上的特定位置。
如圖2所示，所述的旋轉(zhuǎn)塊5為T型固定塊6和螺桿9螺旋而成的，且T型固定塊6細桿部位的長度大于右滑塊3的厚度，樣品4右端在T型固定塊6上的固定方式為方孔7加90度V形槽結(jié)構(gòu)，在所述的方孔7的上方開有垂直于方孔7方向的螺紋孔10，將樣品4放進方孔7內(nèi)，由螺紋孔10內(nèi)的螺釘將樣品4卡在90度V形槽內(nèi)，實現(xiàn)有效定位。所述的有腐蝕性的液體為硝酸，腐蝕性強。
所述的螺桿9右側(cè)開有水平方向的螺孔11，通過安裝螺釘于螺孔11內(nèi)并擰緊可使旋轉(zhuǎn)塊5及樣品4無法轉(zhuǎn)動。
權(quán)利要求
1.一種銅基NbTi復合超導線扭距測量方法，其特征在于包括有水平軌道，所述的水平軌道上滑動安裝有左、右滑塊，其中右滑塊上開有光孔且光孔內(nèi)設有旋轉(zhuǎn)塊，旋轉(zhuǎn)塊右側(cè)安裝有旋轉(zhuǎn)計數(shù)器，具體方法如下 (1)切取一定長度的復合超導線樣品，一端固定在所述的左滑塊內(nèi)側(cè)，另一端固定在所述的旋轉(zhuǎn)塊的左側(cè)，移動左滑塊，使樣品處于彎曲狀態(tài)； (2)將樣品的彎曲部分置于有腐蝕性的液體中，待樣品彎曲部分上的銅基體完全腐蝕干凈，將樣品進行清洗并烘干； (3)移動左滑塊，使樣品處于原始水平狀態(tài)，測量并記錄被腐蝕段的長度為L； (4)使旋轉(zhuǎn)計數(shù)器旋轉(zhuǎn)并帶動旋轉(zhuǎn)塊和樣品一起旋轉(zhuǎn)，同時，用一弧形薄片挑起樣品腐蝕段的絲束并左右來回移動，當弧形薄片能順利從左邊移動到右邊時，并使絲束兩端分別處于同一水平位置，停止旋轉(zhuǎn)，記錄下旋轉(zhuǎn)計數(shù)器的旋轉(zhuǎn)圈數(shù)η ； (5)樣品的扭矩為Lp=L/n。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銅基NbTi復合超導線扭距測量方法，其特征在于所述的左、右滑塊的底部側(cè)面開有螺紋孔。
3.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銅基NbTi復合超導線扭距測量方法，其特征在于所述的旋轉(zhuǎn)塊為T型固定塊和螺桿螺旋而成的，且T型固定塊細桿部位的長度大于右滑塊的厚度，樣品右端在T型固定塊上的固定方式為方孔加90度V形槽結(jié)構(gòu)，在所述的方孔的上方開有垂直于方孔方向的螺紋孔。
4.根據(jù)權(quán)利要求I所述的銅基NbTi復合超導線扭距測量方法，其特征在于所述的有腐蝕性的液體為硝酸。
5.根據(jù)權(quán)利要求3所述的銅基NbTi復合超導線扭距測量方法，其特征在于所述的螺桿右側(cè)開有水平方向的螺孔。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種銅基NbTi復合超導線扭距測量方法，包括有水平軌道，所述的水平軌道上滑動安裝有左、右滑塊，其中右滑塊上開有光孔且光孔內(nèi)設有旋轉(zhuǎn)塊，旋轉(zhuǎn)塊右側(cè)安裝有旋轉(zhuǎn)計數(shù)器，用于測量旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)，樣品的扭矩就為測量的有效長度與旋轉(zhuǎn)的圈數(shù)的比值。本發(fā)明方便可行，節(jié)約成本，同時測量精度能控制在±2%以內(nèi)，完全能滿足NbTi超導線應用關于扭距的測試要求。
文檔編號G01L3/00GK102865955SQ20121032352
公開日2013年1月9日 申請日期2012年9月4日 優(yōu)先權(quán)日2012年9月4日
發(fā)明者劉方, 陳超, 劉華軍, 雷雷, 劉勃 申請人:中國科學院等離子體物理研究所