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一种高温超导带材的n值均匀性检测系统及检测方法

文献发布时间:2024-05-31 01:29:11


一种高温超导带材的n值均匀性检测系统及检测方法

技术领域

本发明涉及超导电工技术领域,尤其涉及一种高温超导带材的n值均匀性检测系统及检测方法。

背景技术

高温超导带材是一种超导材料,指临界温度在绝对温度77K以上、电阻接近零的超导材料,因其无阻可携带大电流的特性可广泛用于大型电力装置。钉扎力作为高温超导带材的重要量度,其n值具有更多物理层参考价值,高温超导带材的n值是指带材的超导性能参数,它表示带材在超导转变温度(即超导临界温度)下,单位体积内的超导电子数量,这个参数可以用来衡量高温超导带材的超导性能优劣。高温超导带材的n值均匀性是指带材在长度方向上的n值变化情况,如果n值不均匀,会导致带材的整体性能下降,影响其在电力传输等领域的应用效果。

现有技术中,普遍采取“四引线法”测量n值,即高温超导带材长度小于10cm的短样品测量;作为一种接触式的测量方法,四引线法应用在长高温超导带材的n值测量具有很多的局限性,首先在测量中电流引线和电压引线需要与带材接触,有可能对高温超导带材造成机械损伤,其次测试效率也十分低下,不能实现对百米级长带材的n值均匀性检测,不利于高温超导带材多物理层的性能分析。

如何简便准确测量高温超导带材的n值均匀性,是目前需要解决的技术问题。

发明内容

本发明提供一种高温超导带材的n值均匀性检测系统及检测方法,用以解决现有技术中存在的缺陷。

本发明提供一种高温超导带材的n值均匀性检测系统,包括:控制单元、一个励磁探头以及均匀分布的多个测量探头;所述励磁探头用于对目标超导带材施加磁场,以使所述目标超导带材产生磁化电流;所述多个测量探头用于测量所述目标超导带材中的磁化电流产生的磁感应强度,所述磁感应强度以感应电压的形式体现;

所述控制单元,用于在所述目标超导带材内产生磁化电流的情况下,控制所述目标超导带材沿着所述多个测量探头的分布方向匀速移动,并获取所述多个测量探头中每个测量探头在所述目标超导带材经过时测量的感应电压;

所述控制单元,还用于基于所述每个测量探头测量的感应电压,得到所述目标超导带材内的磁化电流的目标变化曲线,并基于所述目标变化曲线,拟合得到所述目标超导带材在各个位置的所述目标变化曲线对应的n值,得到目标集合;

所述控制单元,还用于基于所述目标集合中各个n值之间的变化幅度,确定所述目标超导带材的n值均匀性。

根据本发明提供的一种高温超导带材的n值均匀性检测系统,所述检测系统还包括:移动引导机构;

所述移动引导机构包括依次布置的放线盘、计米轮、无摩擦导轮、液氮杜瓦、干燥加热区和收线盘;所述液氮杜瓦用于盛放液氮,所述一个励磁探头以及均匀分布的多个测量探头均布置于所述液氮杜瓦内;

在测量所述感应电压时,通过所述控制单元控制所述放线盘、所述计米轮和所述无摩擦导轮依次引导所述目标超导带材进入所述液氮杜瓦,通过所述液氮杜瓦中的液氮对所述目标超导带材进行冷却,将冷却后的目标超导带材经过励磁探头施加磁场,以使冷却后的目标超导带材产生磁化电流,经过测量探头测量冷却后的目标超导带材中的磁化电流产生的感应电压,通过所述控制单元控制所述无摩擦导轮引导冷却后的目标超导带材经过干燥加热区进行干燥,通过所述控制单元控制所述收线盘收起干燥后的目标超导带材。

根据本发明提供的一种高温超导带材的n值均匀性检测系统,所述励磁探头和所述多个测量探头均为C型结构磁路,形成有狭缝;所述狭缝的宽度大于所述目标超导带材的宽度,所述狭缝的高度大于所述目标超导带材的厚度;

所述将冷却后的目标超导带材经过励磁探头施加磁场,以使冷却后的目标超导带材产生磁化电流,经过测量探头测量冷却后的目标超导带材中的磁化电流产生的感应电压,包括:

将冷却后的目标超导带材经过励磁探头的狭缝施加磁场,以使冷却后的目标超导带材产生磁化电流,经过测量探头的狭缝测量冷却后的目标超导带材中的磁化电流产生的感应电压。

根据本发明提供的一种高温超导带材的n值均匀性检测系统,所述检测系统还包括标定单元;

所述标定单元,用于在测量所述感应电压之前,对预先放置在多个测量探头狭缝之间的铜带的两端通以线性变化的电流,并获取每个测量探头的输出电压;

所述标定单元,还用于基于每个测量探头的输出电压,拟合得到每个测量探头的第一电压电流转换系数;

所述标定单元,还用于重复执行多次所述对预先放置在多个测量探头狭缝之间的铜带的两端通以线性变化的电流,并获取每个测量探头的输出电压的步骤,并计算每个测量探头的多个第一电压电流转换系数的平均值,得到每个测量探头的电压电流转换系数;其中,所述电压电流转换系数用于实现所述感应电压和所述磁化电流之间的转换。

根据本发明提供的一种高温超导带材的n值均匀性检测系统,所述控制单元,具体用于:

基于公式一确定所述目标超导带材在各个位置的目标变化曲线对应的n值;

其中,i

本发明还提供一种高温超导带材的n值均匀性检测方法,应用于检测系统,所述检测系统包括:一个励磁探头以及均匀分布的多个测量探头;所述励磁探头用于对目标超导带材施加磁场,以使所述目标超导带材产生磁化电流;所述多个测量探头用于测量所述目标超导带材中的磁化电流产生的磁感应强度,所述磁感应强度以感应电压的形式体现;

所述方法包括:

在所述目标超导带材内产生磁化电流的情况下,控制所述目标超导带材沿着所述多个测量探头的分布方向匀速移动,并获取所述多个测量探头中每个测量探头在所述目标超导带材经过时测量的感应电压;

基于所述每个测量探头测量的感应电压,得到所述目标超导带材内的磁化电流的目标变化曲线,并基于所述目标变化曲线,拟合得到所述目标超导带材在各个位置的所述目标变化曲线对应的n值,得到目标集合;

基于所述目标集合中各个n值之间的变化幅度,确定所述目标超导带材的n值均匀性。

根据本发明提供的一种高温超导带材的n值均匀性检测方法,所述检测系统还包括:移动引导机构;

所述移动引导机构包括依次布置的放线盘、计米轮、无摩擦导轮、液氮杜瓦、干燥加热区和收线盘;所述液氮杜瓦用于盛放液氮,所述一个励磁探头以及均匀分布的多个测量探头均布置于所述液氮杜瓦内;

在测量所述感应电压时,控制所述放线盘、所述计米轮和所述无摩擦导轮依次引导所述目标超导带材进入所述液氮杜瓦,通过所述液氮杜瓦中的液氮对所述目标超导带材进行冷却,将冷却后的目标超导带材经过励磁探头施加磁场,以使冷却后的目标超导带材产生磁化电流,经过测量探头测量冷却后的目标超导带材中的磁化电流产生的感应电压,控制所述无摩擦导轮引导冷却后的目标超导带材经过干燥加热区进行干燥,控制所述收线盘收起干燥后的目标超导带材。

根据本发明提供的一种高温超导带材的n值均匀性检测方法,

所述励磁探头和所述多个测量探头均为C型结构磁路,形成有狭缝;所述狭缝的宽度大于所述目标超导带材的宽度,所述狭缝的高度大于所述目标超导带材的厚度;

所述将冷却后的目标超导带材经过励磁探头施加磁场,以使冷却后的目标超导带材产生磁化电流,经过测量探头测量冷却后的目标超导带材中的磁化电流产生的感应电压,包括:

将冷却后的目标超导带材经过励磁探头的狭缝施加磁场,以使冷却后的目标超导带材产生磁化电流,经过测量探头的狭缝测量冷却后的目标超导带材中的磁化电流产生的感应电压。

根据本发明提供的一种高温超导带材的n值均匀性检测方法,所述基于所述目标变化曲线,拟合得到所述目标超导带材在各个位置的所述目标变化曲线对应的n值,包括:

基于目标超导带材的临界电流、目标超导带材的单位长度电感、目标超导带材的临界电流判据以及目标超导带材在各个位置的多个时刻的磁化电流值,拟合得到所述目标超导带材在各个位置的所述目标变化曲线对应的n值。

根据本发明提供的一种高温超导带材的n值均匀性检测方法,所述基于目标超导带材的临界电流、目标超导带材的单位长度电感、目标超导带材的临界电流判据以及目标超导带材在各个位置的多个时刻的磁化电流值,拟合得到所述目标超导带材在各个位置的所述目标变化曲线对应的n值,包括:

基于公式一确定所述目标超导带材在各个位置的目标变化曲线对应的n值;

其中,i

本发明提供的一种高温超导带材的n值均匀性检测系统及检测方法,包括:控制单元、一个励磁探头以及均匀分布的多个测量探头;励磁探头用于对目标超导带材施加磁场,以使目标超导带材产生磁化电流;多个测量探头用于测量目标超导带材中的磁化电流产生的磁感应强度,所述磁感应强度以感应电压的形式体现;控制单元,用于在目标超导带材内产生磁化电流的情况下,控制目标超导带材沿着多个测量探头的分布方向匀速移动,并获取多个测量探头中每个测量探头在目标超导带材经过时测量的感应电压;控制单元,还用于基于每个测量探头测量的感应电压,得到目标超导带材内的磁化电流的目标变化曲线,并基于目标变化曲线,拟合得到目标超导带材在各个位置的目标变化曲线对应的n值,得到目标集合;控制单元,还用于基于目标集合中各个n值之间的变化幅度,确定目标超导带材的n值均匀性。由此可知,本申请通过目标超导带材连续地穿过励磁探头和多个测量探头,进而通过测量探头测量目标超导带材经过时的感应电压,可适用于各种长度的带材,方法简便,通过拟合得到目标超导带材在各个位置的目标变化曲线对应的n值,确定目标超导带材的n值均匀性,准确率高,且对目标超导带材n值均匀性进行连续检测,为超导带材相关的各类设计及应用提供了重要的参数依据。

附图说明

为了更清楚地说明本发明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一简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图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的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1是本发明提供的高温超导带材的n值均匀性检测系统的检测过程示意图;

图2是本发明提供的磁通弛豫现象的示意图;

图3是本发明提供的励磁探头的结构示意图;

图4是本发明提供的测量探头的结构示意图之一;

图5是本发明提供的测量探头的结构示意图之二;

图6是本发明提供的高温超导带材的n值均匀性检测系统的检测过程的整体示意图;

图7是本发明提供的高温超导带材上形成的环流示意图;

图8是本发明提供的电压电流转换系数测量过程示意图;

图9是本发明提供的高温超导带材的n值均匀性检测方法的流程示意图;

附图标记:

1:线圈;2:狭缝;3:励磁绕组;4:励磁电源;5:探测绕组;6:测量电路;7:目标超导带材;8:计米轮;9:液氮杜瓦;10:环流;11:放线盘;12:收线盘;13:干燥加热区;14:无摩擦导轮。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚,下面将结合本发明中的附图,对本发明中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。

下面结合图1-图9描述本发明的一种高温超导带材的n值均匀性检测系统及检测方法。

需要说明的是,高温超导带材是一种超导材料,指临界温度在绝对温度77K以上、电阻接近零的超导材料,因其无阻可携带大电流的特性可广泛用于大型电力装置。钉扎力作为高温超导带材的重要量度,其n值具有更多物理层参考价值,高温超导带材的n值是指带材的超导性能参数,它表示带材在超导转变温度(即超导临界温度)下,单位体积内的超导电子数量,这个参数可以用来衡量高温超导带材的超导性能优劣。高温超导带材的n值均匀性是指带材在长度方向上的n值变化情况,如果n值不均匀,会导致带材的整体性能下降,影响其在电力传输等领域的应用效果。

现有技术中,普遍采取“四引线法”测量n值,即高温超导带材长度小于10cm的短样品测量;作为一种接触式的测量方法,四引线法应用在长高温超导带材的n值测量具有很多的局限性,首先在测量中电流引线和电压引线需要与带材接触,有可能对高温超导带材造成机械损伤,其次测试效率也十分低下,不能实现对百米级长带材的n值均匀性检测。其他方法例如磁路法探测高温超导带材电流传输能力的方法,利用狭缝磁路和Hall探头实现了对高温超导带材的损失检测,但这种方法不能够测量高温超导带材的n值均匀性,不利于高温超导带材多物理层的性能分析。基于此,本发明提出一种高温超导带材的n值均匀性检测系统,用以解决上述问题的至少一种。

图1是本实施例提供的高温超导带材的n值均匀性检测系统的检测过程示意图,如图1所示,本实施例提供的高温超导带材的n值均匀性检测系统,包括:控制单元、一个励磁探头以及均匀分布的多个测量探头;所述励磁探头用于对目标超导带材施加磁场,以使所述目标超导带材产生磁化电流;所述多个测量探头用于测量所述目标超导带材中的磁化电流产生的磁感应强度,所述磁感应强度以感应电压的形式体现;

所述控制单元,用于在所述目标超导带材内产生磁化电流的情况下,控制所述目标超导带材沿着所述多个测量探头的分布方向匀速移动,并获取所述多个测量探头中每个测量探头在所述目标超导带材经过时测量的感应电压;

所述控制单元,还用于基于所述每个测量探头测量的感应电压,得到所述目标超导带材内的磁化电流的目标变化曲线,并基于所述目标变化曲线,拟合得到所述目标超导带材在各个位置的所述目标变化曲线对应的n值,得到目标集合;

所述控制单元,还用于基于所述目标集合中各个n值之间的变化幅度,确定所述目标超导带材的n值均匀性。

需要说明的是,按照四点法测试高温超导带材,其电压随电流变化可以用公式(1)描述:

其中,j

n是钉扎力的体现,n值越大体现为钉扎力越大,更趋近临界态理想情况;n值约小,钉扎力越小,磁通越容易产生跳跃从而对应产生损耗,在大部分情况下都希望材料拥有尽可能大的n值。

图2是本实施例提供的磁通弛豫现象的示意图,如图2所示,n值计算的基本原理依据磁通弛豫现象:带材中的量子磁通会从钉扎处抛出进行重新分布,表现为随时间缓慢衰减。n值的计算可以用公式(2)描述:

高温超导带材电路可以等效为公式(3)和公式(4):

使用公式(3)和公式(4)可以得到磁化电流随时间变化的关系公式(5):

其中,i

其中,i

具体地,继续参见图1,检测系统包括:一个励磁探头以及均匀分布的m个测量探头。测量探头在安装之前,首先,要对m个测量探头进行高精度磁测标定,获得每个测量探头的电压电流转换系数,确保m个测量探头能够测得准确的磁化电流;其次,确保目标超导带材能够匀速移动,且采集卡能够高精度同步采集数据,使采集的数据为准确无误的高精度同步数据;最后,探头的参数结构和空间上的排列布局为,励磁探头和第一个测量探头之间的距离为D,测量探头之间的间距均为L,D和L的数据可根据实际需求进行设置,本实施例对此不作任何特别限定。

进一步地,目标超导带材在运动过程中通过励磁探头施加磁场,产生磁化电流i

以上是对本实施例提供的高温超导带材的n值均匀性检测系统的说明。从上述描述可以看出,根据本实施例提供的高温超导带材的n值均匀性检测系统,包括:控制单元、一个励磁探头以及均匀分布的多个测量探头;励磁探头用于对目标超导带材施加磁场,以使目标超导带材产生磁化电流;多个测量探头用于测量目标超导带材中的磁化电流产生的磁感应强度,所述磁感应强度以感应电压的形式体现;控制单元,用于在目标超导带材内产生磁化电流的情况下,控制目标超导带材沿着多个测量探头的分布方向匀速移动,并获取多个测量探头中每个测量探头在目标超导带材经过时测量的感应电压;控制单元,还用于基于每个测量探头测量的感应电压,得到目标超导带材内的磁化电流的目标变化曲线,并基于目标变化曲线,拟合得到目标超导带材在各个位置的目标变化曲线对应的n值,得到目标集合;控制单元,还用于基于目标集合中各个n值之间的变化幅度,确定目标超导带材的n值均匀性。由此可知,本申请通过目标超导带材连续地穿过励磁探头和多个测量探头,进而通过测量探头测量目标超导带材经过时的感应电压,可适用于各种长度的带材,方法简便,通过拟合得到目标超导带材在各个位置的目标变化曲线对应的n值,确定目标超导带材的n值均匀性,准确率高,且对目标超导带材n值均匀性进行连续检测,为超导带材相关的各类设计及应用提供了重要的参数依据。

基于上述实施例,在本实施例中,图3是本实施例提供的励磁探头的结构示意图,图4是本实施例提供的测量探头的结构示意图之一,图5是本实施例提供的测量探头的结构示意图之二,所述励磁探头和所述多个测量探头均为C型结构磁路,在线圈1上形成有狭缝2;所述狭缝2的宽度大于所述目标超导带材7的宽度,所述狭缝2的高度大于所述目标超导带材7的厚度。

具体地,测量探头和励磁探头的磁路均由软磁材料制成,C型结构磁路由坡莫合金以环形磁路形式成型,其中环形磁路内半径为R

基于上述实施例,在本实施例中,所述检测系统还包括:移动引导机构;

所述移动引导机构包括依次布置的放线盘、计米轮、无摩擦导轮、液氮杜瓦、干燥加热区和收线盘;所述液氮杜瓦用于盛放液氮,所述一个励磁探头以及均匀分布的多个测量探头均布置于所述液氮杜瓦内;

在测量所述感应电压时,通过所述控制单元控制所述放线盘、所述计米轮和所述无摩擦导轮依次引导所述目标超导带材进入所述液氮杜瓦,通过所述液氮杜瓦中的液氮对所述目标超导带材进行冷却,将冷却后的目标超导带材经过励磁探头施加磁场,以使冷却后的目标超导带材产生磁化电流,经过测量探头测量冷却后的目标超导带材中的磁化电流产生的感应电压,通过所述控制单元控制所述无摩擦导轮引导冷却后的目标超导带材经过干燥加热区进行干燥,通过所述控制单元控制所述收线盘收起干燥后的目标超导带材。

图6是本实施例提供的高温超导带材的n值均匀性检测系统的检测过程的整体示意图,如图6所示,励磁探头和测量探头结合图6中的放线盘11、收线盘12和计米轮8、无摩擦导轮14以及液氮杜瓦9就可以实现对多种长度的高温超导带材的n值均匀性的测量。

具体地,目标超导带材7在放线盘11、计米轮8、无摩擦导轮14引导下进入盛放液氮的液氮杜瓦9,经过低温冷却后进入励磁探头和测量探头的狭缝2中,然后目标超导带材7通过无摩擦导轮14和干燥加热区13,最后由收线盘12收起。

图7是本实施例提供的高温超导带材上形成的环流示意图,如图7所示,结合图6,实施中测量目标超导带材7在励磁探头下的磁化电流产生的感应电压,具体为目标超导带材7经过液氮制冷后,进入狭缝2,此时C型磁路励磁线圈通流,在狭缝处产生磁化电流i

环流10产生的磁场与施加的外磁场方向相反,这种对于施加外磁场的抵抗导致磁路磁通变化,会被探测绕组5和测量电路6以感应电压的形式探测到。随着目标超导带材7的移动,磁化电流i

本实施例提供的高温超导带材的n值均匀性检测系统,目标超导带材7连续地穿过励磁探头和多个测量探头,通过磁通弛豫现象,即目标超导带材7中量子磁通会从钉扎出抛出进行重新分布,并且随着时间缓慢衰减,测得目标超导带材7上某一处磁化电流随着时间的衰减曲线,可适用于各种长度的带材,方法简便;通过拟合得到目标超导带材7在目标变化曲线的各个时刻对应的n值,随着目标超导带材7连续的穿过探头进而测得目标超导带材7的n值均匀性,准确率高。

基于上述实施例,在本实施例中,所述检测系统还包括标定单元;

所述标定单元,用于在测量所述感应电压之前,对预先放置在多个测量探头狭缝之间的铜带的两端通以线性变化的电流,并获取每个测量探头的输出电压;

所述标定单元,还用于基于每个测量探头的输出电压,拟合得到每个测量探头的第一电压电流转换系数;

所述标定单元,还用于重复执行多次所述对预先放置在多个测量探头狭缝之间的铜带的两端通以线性变化的电流,并获取每个测量探头的输出电压的步骤,并计算每个测量探头的多个第一电压电流转换系数的平均值,得到每个测量探头的电压电流转换系数;其中,所述电压电流转换系数用于实现所述感应电压和所述磁化电流之间的转换。

需要说明的是,在对目标超导带材进行n值均匀性检测之前,需要首先确定电压电流转换系数,以在测得感应电压时,基于电压电流转换系数将感应电压的值转换为磁化电流的值,从而得到磁化电流的目标变化曲线。

具体地,图8是本实施例提供的电压电流转换系数测量过程示意图,如图8所示,截取与目标超导带材具有同样宽度的铜带,由一端开始将其从中间剪开一道缝,无需完全剪断,即另一端保持连接,并分别用绝缘带包裹;将多个测量探头并排排放使铜带穿过多个测量探头的狭缝,铜带的正负极接到分辨率优于0.1A的电流源的两端;将铜带的两端通以线性变化的电流,测量当前探头的输出电压。使用最小二乘法线性拟合每个测量探头的电压电流转换系数

感应电压值和磁化电流值的转换可以用公式(6)描述:

其中,I

本实施例提供的高温超导带材的n值均匀性检测系统,通过高精度磁测探头标定技术,在多个测量探头使用前进行标定,获得每个测量的探头的电压电流转换系数,以基于电压电流转换系数快速实现感应电压值到磁化电流值的转换。

下面对本发明提供的高温超导带材的n值均匀性检测方法进行描述,下文描述的高温超导带材的n值均匀性检测方法与上文描述的高温超导带材的n值均匀性检测系统可相互对应参照。

图9是本实施例提供的高温超导带材的n值均匀性检测方法的流程示意图,如图9所示,本实施例提供的高温超导带材的n值均匀性检测方法,应用于检测系统,所述检测系统包括:一个励磁探头以及均匀分布的多个测量探头;所述励磁探头用于对目标超导带材施加磁场,以使所述目标超导带材产生磁化电流;所述多个测量探头用于测量所述目标超导带材中的磁化电流产生的磁感应强度,所述磁感应强度以感应电压的形式体现;

所述方法包括:

步骤910、在所述目标超导带材内产生磁化电流的情况下,控制所述目标超导带材沿着所述多个测量探头的分布方向匀速移动,并获取所述多个测量探头中每个测量探头在所述目标超导带材经过时测量的感应电压。

步骤920、基于所述每个测量探头测量的感应电压,得到所述目标超导带材内的磁化电流的目标变化曲线,并基于所述目标变化曲线,拟合得到所述目标超导带材在各个位置的所述目标变化曲线对应的n值,得到目标集合。

步骤930、基于所述目标集合中各个n值之间的变化幅度,确定所述目标超导带材的n值均匀性。

本实施例提供的高温超导带材的n值均匀性检测方法,应用于检测系统,检测系统包括:一个励磁探头以及均匀分布的多个测量探头;励磁探头用于对目标超导带材施加磁场,以使目标超导带材产生磁化电流;多个测量探头用于测量目标超导带材中的磁化电流产生的磁感应强度,所述磁感应强度以感应电压的形式体现;控制单元,用于在目标超导带材内产生磁化电流的情况下,控制目标超导带材沿着多个测量探头的分布方向匀速移动,并获取多个测量探头中每个测量探头在目标超导带材经过时测量的感应电压;控制单元,还用于基于每个测量探头测量的感应电压,得到目标超导带材内的磁化电流的目标变化曲线,并基于目标变化曲线,拟合得到目标超导带材在各个位置的目标变化曲线对应的n值,得到目标集合;控制单元,还用于基于目标集合中各个n值之间的变化幅度,确定目标超导带材的n值均匀性。由此可知,本申请通过目标超导带材连续地穿过励磁探头和多个测量探头,进而通过测量探头测量目标超导带材经过时的感应电压,可适用于各种长度的带材,方法简便,通过拟合得到目标超导带材在各个位置的目标变化曲线对应的n值,确定目标超导带材的n值均匀性,准确率高,且对目标超导带材n值均匀性进行连续检测,为超导带材相关的各类设计及应用提供了重要的参数依据。

基于上述实施例,在本实施例中,所述检测系统还包括:移动引导机构;

所述移动引导机构包括依次布置的放线盘、计米轮、无摩擦导轮、液氮杜瓦、干燥加热区和收线盘;所述液氮杜瓦用于盛放液氮,所述一个励磁探头以及均匀分布的多个测量探头均布置于所述液氮杜瓦内;

在测量所述感应电压时,控制所述放线盘、所述计米轮和所述无摩擦导轮依次引导所述目标超导带材进入所述液氮杜瓦,通过所述液氮杜瓦中的液氮对所述目标超导带材进行冷却,将冷却后的目标超导带材经过励磁探头施加磁场,以使冷却后的目标超导带材产生磁化电流,经过测量探头测量冷却后的目标超导带材中的磁化电流产生的感应电压,控制所述无摩擦导轮引导冷却后的目标超导带材经过干燥加热区进行干燥,控制所述收线盘收起干燥后的目标超导带材。

基于上述实施例,在本实施例中,所述励磁探头和所述多个测量探头均为C型结构磁路,形成有狭缝;所述狭缝的宽度大于所述目标超导带材的宽度,所述狭缝的高度大于所述目标超导带材的厚度;

所述将冷却后的目标超导带材经过励磁探头施加磁场,以使冷却后的目标超导带材产生磁化电流,经过测量探头测量冷却后的目标超导带材中的磁化电流产生的感应电压,包括:

将冷却后的目标超导带材经过励磁探头的狭缝施加磁场,以使冷却后的目标超导带材产生磁化电流,经过测量探头的狭缝测量冷却后的目标超导带材中的磁化电流产生的感应电压。

基于上述实施例,在本实施例中,

所述基于所述目标变化曲线,拟合得到所述目标超导带材在各个位置的所述目标变化曲线对应的n值,包括:

基于目标超导带材的临界电流、目标超导带材的单位长度电感、目标超导带材的临界电流判据以及目标超导带材在各个位置的多个时刻的磁化电流值,拟合得到所述目标超导带材在各个位置的所述目标变化曲线对应的n值。

基于上述实施例,在本实施例中,所述基于目标超导带材的临界电流、目标超导带材的单位长度电感、目标超导带材的临界电流判据以及目标超导带材在各个位置的多个时刻的磁化电流值,拟合得到所述目标超导带材在各个位置的所述目标变化曲线对应的n值,包括:

基于公式一确定所述目标超导带材在各个位置的目标变化曲线对应的n值;

其中,i

最后应说明的是: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。

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技术分类

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