本實用新型屬于物理參數(shù)測量技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及一種非真空超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測量裝置。
背景技術(shù):
超導(dǎo)材料的零電阻效應(yīng)具有無損耗運輸電流的性質(zhì),在眾多領(lǐng)域中,其應(yīng)用具有非常突出的優(yōu)點和不可取代的作用,特別是在電力、通信、高新技術(shù)裝備和軍事裝備等方面有著重要的戰(zhàn)略意義。超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度就是指超導(dǎo)體從正常態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌瑢?dǎo)態(tài)(零電阻)時的溫度。在通有恒定電流的超導(dǎo)材料從正常態(tài)進行降溫或從超導(dǎo)態(tài)進行升溫的過程中,同時監(jiān)測其兩端電勢差,電壓產(chǎn)生跳變時的溫度即為超導(dǎo)材料的轉(zhuǎn)變溫度。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
本實用新型的目的在于提供一種非真空超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測量裝置。該裝置可在非真空環(huán)境下,利用液氮對樣品室進行冷卻,從而測量待測樣品的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度。
本實用新型提供的非真空超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度測量裝置,包括:用于放置待測樣品的樣品室1、存放液氮的低溫容器2、能升降樣品室1的自動升降裝置3、監(jiān)測樣品室內(nèi)溫度的鉑電阻溫度計4、使待測樣品通過恒定電流的電流源5、測量待測樣品兩端電勢差的電壓檢測裝置6;其中:
所述樣品室1同自動升降裝置3連接,低溫容器2設(shè)置于樣品室1下方,樣品室1能跟隨自動升降裝置3的升或降,而移出或放入低溫容器2的液氮中;
所述鉑電阻溫度計4包括溫度顯示器和傳感頭,傳感頭設(shè)置于樣品室1內(nèi);
所述電流源5通過兩接線分別同待測樣品兩端連接;
所述電壓檢測裝置6通過兩接線分別同待測樣品兩端連接。
本實用新型測量時,為避免人體碰觸到低溫物體,利用自動升降裝置帶動樣品室浸入液氮,樣品室及內(nèi)部的待測樣品開始降溫。待測樣品一般為常規(guī)的四引線接頭方式,以電流源在樣品兩端通上恒定電流的同時,用電壓檢測裝置監(jiān)測待測樣品兩端的電勢差,當(dāng)其由一較高數(shù)值跳變至一較低數(shù)值時,記錄此刻鉑電阻溫度計指示的樣品室內(nèi)溫度,即降溫過程中待測樣品的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度。由于待測樣品實際溫度與鉑電阻溫度計的指示溫度因熱傳導(dǎo)的滯后性可能會產(chǎn)生一定差值,可在升溫過程中再測量一次待測樣品的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度,方法是:降溫過程完畢后,再次利用自動升降裝置帶動樣品室離開低溫容器,在室溫下樣品室及內(nèi)部的待測樣品開始升溫,用電壓檢測裝置監(jiān)測待測樣品兩端的電勢差,當(dāng)其由一較低數(shù)值跳變至一較高數(shù)值時,記錄此刻鉑電阻溫度計指示的樣品室內(nèi)溫度,即升溫過程中待測樣品的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度。將降溫過程與升溫過程中待測樣品的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度求平均,即可消除熱傳導(dǎo)的滯后性所帶來的誤差,得到該樣品準(zhǔn)確的超導(dǎo)轉(zhuǎn)變溫度。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單,操作安全,測試效率高,測試結(jié)果準(zhǔn)確。
附圖說明
圖1是本實用新型的外觀構(gòu)造圖。
圖中標(biāo)號:1為樣品室,2為低溫容器,3為自動升降裝置,4為鉑電阻溫度計,5為電流源,6為電壓檢測裝置。
具體實施方式
下面結(jié)合附圖對本實用新型進一步說明。
所述待測樣品與鉑電阻溫度計4的傳感頭置于樣品室1內(nèi)部,由待測樣品引出四根引線,其中兩根與電流源5相連接,從而使恒定電流通過待測樣品,另兩根與電壓檢測裝置6相連接,以測量待測樣品兩端的電勢差。由于待測樣品的電阻率往往很小,使得其兩端的電勢差也很小,為檢測這一微小電勢差,電壓檢測裝置6內(nèi)部通常安裝有高倍率的放大電路。
所述自動升降裝置3包括兩根液壓柱和一根橫梁,橫梁兩端分別設(shè)置在兩根液壓柱頂端,能隨液壓柱升降。樣品室1同橫梁連接,且在橫梁下方,可跟隨橫梁上下移動。
所述低溫容器2設(shè)置于樣品室1下方。如圖1所示。
本實用新型使得操作者能遠(yuǎn)距離操縱載有待測樣品與鉑電阻溫度計4傳感頭的樣品室1浸入或離開低溫容器3里的液氮,從而安全地對待測樣品1進行降溫或升溫操作。