【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及超导电工，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。
技术介绍
1、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。
2、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。
3、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。
技术实现思路
1、本专利技术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。
2、本专利技术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
3、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；
4、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；
5、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。
6、根据本专利技术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；
7、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；
8、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。
9、根据本专利技术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；
10、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：
11、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。
12、根据本专利技术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；
13、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；
14、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；
15、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。
16、根据本专利技术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：
17、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；
18、
19、其中，ic表示目标超导带材的临界电流，a表示目标超导带材的的单位长度电感，b表示目标超导带材的临界电流判据1μv/cm，n表示磁通钉扎式的量度。
20、本专利技术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；
21、所述方法包括：
22、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；
23、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；
24、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。
25、根据本专利技术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；
26、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；
27、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本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种高温超导带材的n值均匀性检测系统，其特征在于，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；
2.根据权利要求1所述的高温超导带材的n值均匀性检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括：移动引导机构；
3.根据权利要求2所述的高温超导带材的n值均匀性检测系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的高温超导带材的n值均匀性检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括标定单元；
5.根据权利要求1所述的高温超导带材的n值均匀性检测系统，其特征在于，所述控制单元，具体用于：
6.一种高温超导带材的n值均匀性检测方法，其特征在于，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
7.根据权利要求6所述的高温超导带材的n值均匀性检测方法，其特征在于，所述检测系统还包括：移动引导机构；
8.根据权利要求7所述的高温超导带材的n值均匀性检测方法，其特征在于，
9.根据权利要求6所述的高温超导带材的n值均匀性检测方法，其特征在于，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：
10.根据权利要求9所述的高温超导带材的n值均匀性检测方法，其特征在于，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：
...【技术特征摘要】
1.一种高温超导带材的n值均匀性检测系统，其特征在于，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；
2.根据权利要求1所述的高温超导带材的n值均匀性检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括：移动引导机构；
3.根据权利要求2所述的高温超导带材的n值均匀性检测系统，其特征在于，
4.根据权利要求3所述的高温超导带材的n值均匀性检测系统，其特征在于，所述检测系统还包括标定单元；
5.根据权利要求1所述的高温超导带材的n值均匀性检测系统，其特征在于，所述控制单元，具体用于：
6.一种高温超导带材的n值均匀性检测方法，其特征在于，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；...
【专利技术属性】
技术研发人员：高琦，岳宇宾，赖凌峰，刘争光，赵重阳，
申请(专利权)人：北京原力辰超导技术有限公司，
类型：发明
国别省市：
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