一种高温超导磁悬浮的磁‑力测试方法及装置制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种高温超导磁悬浮的磁‑力测试方法及装置，属于磁场测试技术领域。磁‑力测试方法包括：获取超导块材样品的采样点的第一磁场数据，采样点至少包括：超导块材的籽晶面中心、至少一处籽晶生长边界、至少一处籽晶生长区域及对应的非籽晶面采样点；获取超导块材样品的第一电磁力数据；根据第一磁场数据和第一电磁力数据，分析超导块材样品的电磁特性。本发明专利技术磁‑力测试方法通过测量特定的采样点的磁场数据，可以较好的检测超导块材的捕获场随时间的变化，也可以观察超导块材空间位置上捕获磁场的大小，从而丰富了高温超导磁悬浮基本特性的实验测试方法。

Testing method and device for high temperature superconducting magnetic levitation magnetic force

The invention discloses a testing method and device for high temperature superconducting magnetic levitation magnetic force, which belongs to the technical field of magnetic field testing. Test method for magnetic force: the first field data sampling points for bulk samples, the sampling point includes at least: non seed surface seed surface center, superconductor at least one seed growth boundary, at least one seed growth area and the corresponding sampling points; the first superconducting electromagnetic force data acquisition bulk samples; according to the first magnetic field data and the first electromagnetic force data, electromagnetic characteristic analysis of bulk samples. The test method of the invention magnetic force through the magnetic field measurement data of sampling points specific, can detect HTS better capture field changes with time, also can observe the spatial position of HTS magnetic field to capture the size, so as to enrich the experimental test method of high temperature superconducting magnetic levitation basic characteristics.

【技术实现步骤摘要】
一种高温超导磁悬浮的磁-力测试方法及装置
本专利技术涉及磁场测试
，特别是涉及一种高温超导磁悬浮的磁-力测试方法及装置。
技术介绍
随着科学技术的进步与发展，高温超导磁悬浮由于其自稳定、低能耗等优点，在磁悬浮轴承、飞轮储能、轨道交通等领域具有广泛的应用前景。这其中，超导体的电磁和力学特征是影响磁悬浮应用发展的关键因素，因此，只有弄清超导结构电磁场分布及其演化规律、力学行为及其相互关联，才能深入理解它的性能表现，保证超导设备安全稳定地工作。但是现有的针对高温超导磁悬浮的基本特性测试方法重点关注静态或准静态条件下的宏观力学行为，确保其有足够的载重能力，并且具有充足的导向力保证其安全平稳地通过曲线。所得研究结果均不能体现超导体的某些局部微观现象。所以，需要与以往常测试的宏观悬浮力结合起来，探讨超导块材与永磁轨道相互作用时的磁-力特性。本专利技术所提出的研究方法将为超导磁悬浮的优化检测工作提供一种新的研究思路。
技术实现思路
本专利技术提供了一种高温超导磁悬浮的磁-力测试方法及装置，旨在丰富现有的高温超导磁悬浮实验测试方法。为了对披露的实施例的一些方面有一个基本的理解，下面给出了简单的概括。该概括部分不是泛泛评述，也不是要确定关键/重要组成元素或描绘这些实施例的保护范围。其唯一目的是用简单的形式呈现一些概念，以此作为后面的详细说明的序言。本专利技术解决上述技术问题所采用的技术方案是：根据本专利技术的第一个方面，提供了一种高温超导磁悬浮的磁-力测试方法，磁-力测试方法包括：获取超导块材样品的采样点的第一磁场数据，采样点至少包括：超导块材的籽晶面中心、至少一处籽晶生长边界、至少一处籽晶生长区域及对应的非籽晶面采样点；获取超导块材样品的第一电磁力数据；根据第一磁场数据和第一电磁力数据，分析超导块材样品的电磁特性。进一步的，获取超导块材样品的采样点的第一磁场数据，包括：控制超导块材样品在场冷位置和工作位置之间进行往返运动，实时获取采样点的磁场；根据磁场、超导块材样品往返运行的移动速度和运动时间，确定磁场与位移的第一关联关系；获取超导块材样品的第一电磁力数据，包括：获取超导块材样品在往返运行过程中的受力；根据受力和超导块材样品的位移量，确定电磁力与位移的第二关联关系。进一步的，在获取超导块材样品的采样点的磁场和超导块材的电磁力之前，磁-力测试方法还包括：将超导块材样品置于低温容器中进行冷却，直至超导块材样品达到设定冷却温度；确定超导块材样品在设定冷却温度条件下的磁感应强度。进一步的，确定超导块材样品在设定冷却温度条件下的磁感应强度，包括：获取采样点的输出电压信号；对采样点的输出电压信号进行处理，得到超导块材样品的磁感应强度。进一步的，磁-力测试方法还包括：获取在测试导向力测试过程或振动过程中的采样点的第二磁场数据和第二电磁力数据；根据第二磁场数据和第二电磁力数据，分析超导块材样品的电磁特性。根据本专利技术的第二个方面，还提供了一种高温超导磁悬浮的磁-力测试装置，磁-力测试装置包括：第一传感器，用于获取超导块材样品的采样点的第一磁场数据，采样点至少包括：超导块材的籽晶面中心、至少一处籽晶生长边界、至少一处籽晶生长区域及对应的非籽晶面采样点；第二传感器，用于获取超导块材样品的第一电磁力数据；分析装置，用于根据第一磁场数据和第一电磁力数据，分析超导块材样品的电磁特性。进一步的，磁-力测试装置还包括驱动装置、第一记录装置和第二记录装置，其中，驱动装置用于控制超导块材样品在场冷位置和工作位置之间进行往返运动；第一传感器用于实时获取采样点的磁场；记录装置用于记录超导块材样品往返运行的移动速度和运动时间；分析装置包括第一分析子装置，第一分析子装置用于根据磁场、超导块材样品往返运行的移动速度和运动时间，确定磁场与位移的第一关联关系；第二传感器用于获取超导块材样品在往返运行过程中的受力；第二记录装置用于记录超导块材样品的位移量；分析装置包括第二分析子装置，第二分析子装置用于根据受力和超导块材样品的位移量，确定电磁力与位移的第二关联关系。。进一步的，磁-力测试装置还包括低温容器，用于在获取超导块材样品的采样点的磁场和电磁力之前，对超导块材样品进行冷却，直至超导块材样品达到设定冷却温度；磁-力测试装置还用于确定超导块材样品在设定冷却温度条件下的磁感应强度。进一步的，磁-力测试装置还包括多通道数据采集卡，用于：获取采样点的输出电压信号；以及对采样点的输出电压信号进行处理，得到超导块材样品的磁感应强度。进一步的，装置还包括：第三传感器，用于：获取在测试导向力测试过程或振动过程中的采样点的第二磁场数据；第四传感器，用于获取在导向力测试过程或振动过程中的采样点的第二电磁力数据；分析装置还用于根据第二磁场数据和第二电磁力数据，分析超导块材样品的电磁特性。本专利技术采用上述技术方案所具有的有益效果是：本专利技术磁-力测试方法通过测量特定的采样点的磁场数据，可以较好的检测超导块材的捕获场随时间的变化，也可以观察空间上捕获磁场的大小，并且与电磁力结合起来，对悬浮特性进行综合评价，丰富现有实验方法。应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性和解释性的，并不能限制本专利技术。附图说明此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本专利技术的实施例，并与说明书一起用于解释本专利技术的原理。图1为根据一示例性实施例所示出的本专利技术磁-力测试方法的流程图一；图2为根据一示例性实施例所示出的本专利技术磁-力测试方法的流程图二；图3为根据一示例性实施例所示出的本专利技术超导块材样品的采样点示意图；图4为根据一示例性实施例所示出的本专利技术磁-力测试装置的结构框图。其中，1、传感器；2、电磁力测试装置；3、多通道数据采集卡；4、恒流电源；5、显示装置；301、籽晶面；302、表面中心；303、籽晶生长边界；304、籽晶生长区域；305、非籽晶面。具体实施方式以下描述和附图充分地示出本专利技术的具体实施方案，以使本领域的技术人员能够实践它们。其他实施方案可以包括结构的、逻辑的、电气的、过程的以及其他的改变。实施例仅代表可能的变化。除非明确要求，否则单独的部件和功能是可选的，并且操作的顺序可以变化。一些实施方案的部分和特征可以被包括在或替换其他实施方案的部分和特征。本专利技术的实施方案的范围包括权利要求书的整个范围，以及权利要求书的所有可获得的等同物。在本文中，各实施方案可以被单独地或总地用术语“专利技术”来表示，这仅仅是为了方便，并且如果事实上公开了超过一个的专利技术，不是要自动地限制该应用的范围为任何单个专利技术或专利技术构思。本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用于将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法或者设备中还存在另外的相同要素。本文中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种高温超导磁悬浮的磁‑力测试方法，其特征在于，所述磁‑力测试方法包括：获取超导块材样品的采样点的第一磁场数据，所述采样点至少包括：所述超导块材的籽晶面中心、至少一处籽晶生长边界、至少一处籽晶生长区域及对应的非籽晶面采样点；获取所述超导块材样品的第一电磁力数据；根据所述第一磁场数据和所述第一电磁力数据，分析所述超导块材样品的电磁特性。

【技术特征摘要】
1.一种高温超导磁悬浮的磁-力测试方法，其特征在于，所述磁-力测试方法包括：获取超导块材样品的采样点的第一磁场数据，所述采样点至少包括：所述超导块材的籽晶面中心、至少一处籽晶生长边界、至少一处籽晶生长区域及对应的非籽晶面采样点；获取所述超导块材样品的第一电磁力数据；根据所述第一磁场数据和所述第一电磁力数据，分析所述超导块材样品的电磁特性。2.如权利要求1所述的磁-力测试方法，其特征在于，所述获取超导块材样品的采样点的第一磁场数据，包括：控制超导块材样品在场冷位置和工作位置之间进行往返运动，实时获取所述采样点的磁场；根据所述磁场、所述超导块材样品往返运行的移动速度和运动时间，确定磁场与位移的第一关联关系；所述获取所述超导块材样品的第一电磁力数据，包括：获取所述超导块材样品在所述往返运行过程中的受力；根据所述受力和所述超导块材样品的位移量，确定电磁力与位移的第二关联关系。3.如权利要求1所述的磁-力测试方法，其特征在于，在所述获取超导块材样品的采样点的磁场和超导块材的电磁力之前，所述磁-力测试方法还包括：将所述超导块材样品置于低温容器中进行冷却，直至所述超导块材样品达到设定冷却温度；确定所述超导块材样品在所述设定冷却温度条件下的磁感应强度。4.如权利要求3所述的磁-力测试方法，其特征在于，所述确定所述超导块材样品在所述设定冷却温度条件下的磁感应强度，包括：获取所述采样点的输出电压信号；对所述采样点的所述输出电压信号进行处理，得到所述超导块材样品的磁感应强度。5.如权利要求1所述的磁-力测试方法，其特征在于，所述磁-力测试方法还包括：获取在测试导向力测试过程或振动过程中的采样点的第二磁场数据和第二电磁力数据；根据所述第二磁场数据和第二电磁力数据，分析所述超导块材样品的电磁特性。6.一种高温超导磁悬浮的磁-力测试装置，其特征在于，所述磁-力测试装置包括：第一传感器，用于获取超导块材样品的采样点的第一磁场数据，所述采样点至少包括：所述超导块材的籽晶面中心、至少一处籽晶生长边...

【专利技术属性】
技术研发人员：邓自刚，李屹，黄欢，郑珺，张帅，
申请(专利权)人：西南交通大学，
类型：发明
国别省市：四川,51