Образец для измерения электропроводности гиперпроводящих шин,преимущественно прямоугольного сечения,при поперечном сжатии

 

ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ГИПЕРПРОВОДЯЩИХ, ШИН, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПРЯМОУГОЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ, ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ СЖАТИИ, имеющий витую форму с жесткими проставками между рабочими поверхностями, о тличающийся тем, что, с целью упрощения испытаний и повьшения точности измерений, он выполнен в виде цилиндрической спирали, между поверхностями сжатия которой расположена спирально цилиндрическая проставка. (П

„„Я0„„1132309. СОЮЗ СОВЕТСКИХ

СОЦИАЛИСТИЧЕСКИХ

РЕСПУБЛИК

Э(д1) Н 01 F. 7/20

Ю

ГОСУДАРСТВЕННЫЙ КОМИТЕТ СССР

Г}0 ДЕЛАМ ИЗОБРЕТЕНИЙ И ОТКРЫТИЙ

ОПИСАНИЕ ИЗОБРЕТЕНИ

Н ABTOPCHOMY СВИДЕТЕЛЬСТВV

Фиг. f (21) 3634771/24-21 (22) 12.08.83 (46) 30.12.84. Бюл. N- 48 (72). В.И. Гостищев, С.Е. Демьянов, А.А. Дрозд, M.Ë. Петровский и В.Н. Хазов (71) Институт физики твердого тела и полупроводников АН БССР (53) 621.317(088.8) (56) 1. Патент Англии М 1188340,. кл. Н 01 F 7/20, 1975.

2. Авторское свидетельство СССР

9 628762, кл. & 01 R 27/16, 1978 (прототип). (54)(57) ОБРАЗЕЦ ДЛЯ ИЗМЕРЕНИЯ ЭЛЕКТРОПРОВОДНОСТИ ГИПЕРПРОВОДЯЩИХ ШИН, ПРЕИМУЩЕСТВЕННО ПРЯМОУГОЛЬНОГО

СЕЧЕНИЯ, ПРИ ПОПЕРЕЧНОМ СЖАТИИ, имеющий витую форму с жесткими проставками между рабочими поверхностями, о тл и ч а ю шийся тем, что, с целью упрощения испытаний и повышения точности измерений, он выполнен в виде цилиндрической спирали, между поверхностями сжатия которой расположена спирально цилиндрическая проставка.

309 уровне 10 Э-1О 5 В необходимо иметь длинные — в десятки сантиметров, образцы и обеспечить однородность их рабочих условий.

Соответствующие сложности возрастают при необхтэдимости моделирования условий поперечного сжатия гиперпроводников как из-за сложности размеще ния длинных образцов поперек криоста1132 является образец в виде отрезка испытуемой машины с токовыми и потенциальными контактамн, который снабжен жесткими проставками из изоляционного материала в виде пластинок с дистанционирующими, выступами с противопаложных сторон, отрезок шины .имеет зигзагообразную форму с прямолинейными деформируемыми участками, а проставки установлены одна против другой между зигзагами так, что дистанциони- рующие выступы прилегают к деформируемым участкам. Исследуемая шина сжимается силой Р по прямолинейным участкам между дистанционирующими проставками, так что сигналы падения электрического, напряжения Ь U(Lj по отдельным участкам многократно суммируются f.2).

Недостатком этого решения является прерывистый характер нагружения, прикладываемого .к большому .числу пространственно разделенных рабочих участков, в результате чего возникает множество концевых зон, длина влияния и характер нагруженного состояния которых учету не поддается.

Соответственно при обработке экспе1 риментальных данных в ряде случаев возникают трудно объяснимые погрешности. Трудности усугубляются при усложнении экспериментальных условий: при моделировании нагружение в поперечном магнитном поле, более полно имитирующем условия в обмотках электромагнитов, трудно обеспечить однородность по всей длине участков без существенного увеличения размеров электромагнита, при моделировании отжига структурных дефектов путем пропускания сильноточных импульсов часто происходит разрыв образца по боковым незакрепленным участкам между прощадками нагружения из-,за самовзаимодействия токов.

Изобретение относится к элекгротехнике, в частности к конструирова", нию мощных гиперпроводящих электромагнитов, преимущественно на основе

ВысОкОчистОГО алюминияр и исследо 5 ванию свойств гиперпроводников.

Известно изготовление .мощных электромагнитов с использованием гиперпроводников, т.е. проводников из высокочистых металлов с BblcoKHM совер-, 10 та вместе с нагружающим устройством, .шенством внутренней структуры, исполь" так и обеспечения однородности мехзуемых при криогенных температурах нагружения. (соответствующих жидкому гелию или Наиболее близким к изобретению водороду), электросопротивление ко-; торых в тысячи и десятки тысяч раз ни- 15 же обычного уровня. Приближаясь по этому показателю к техническим сверхпроводникам, они выгодно отличаются от них дешевизной, доступностью, устой чивостью к внешним воздействиям, про-20 стотой и надежностью. Однако, как у

1 всех высокочистых металлов, механи ческая прочность гиперпроводников сравнительно невысока и при их использо. ванин в обмотках моющих электромагни- 25

"Ios где возникают большие электромагнитные нагрузки, часто оказывает,ся недостаточной. В таКих случаях обычным-приемом является искусственное упрочнение обмотки путем введения50 силовых элементов, например бандажирующих лент, наматываемых одновременно с токопроводящими и служащих. для них жесткой опорой (1) .

Однако, хОтя прн этОм существен- 35 но снижается растяжение проводника, остается возможность его поперечного сжатия в рабочих условиях (в результате прижатия к бандажу) и опасность пластического вытекания металла в боковых направлениях, что приводит к нарушению первоначально упорядоченной структуры и соответственно возрастанию электросопротивления

ОтнОсительнО исхОднОгО ÎÂíJI зна 45 ние и учет которого необходим для проектирования.

Исследование зависимости электросопротивления гиперпроводников от мехнагружения проводят в среде жидкого гелия или водорода, а вследствие высокой проводимости и невозможности использования модельных образцов из-за чувствительности гиперпроводников к размерам и форме поперечного сечения (так называемого

"размерного эффекта") для получения уверенно регистрируемого сигнала на

1132309

Общими признаками предлагаемого образца и прототипа являются преимущественно прямоугольное сечение шины и наличие электроизоляционных дистанционирующих проставок между отрезками образца.

Цель изобретения — упрощение испытаний и повышение точности измерений путем придания образцу формы, позволяющей производить его однород- 1О ное нагружение по всей требуемой длине при разнообразных условиях испытаний.

Цель достигается тем, что обра- 15 эец для измерения электропроводности гиперпроводящих шин, преимущественно прямоугольного сечения, при поперечном сжатии, имеющий витую форму с жесткими проставками между рабочими 20 поверхностями, выполнен в виде цилиндрической спирали, между поверх- . ностями сжатия которой расположена спирально-цилиндрическая проставка.

Использование образца предлагаемого вида.позволяет получить большую длину рабочего участка при малом объеме устройства в целом за счет использования практически всей длины образ- щ ца. При этом концевые зоны нагружения и неподкрепленные участки сведены до минимума. Упрощается изготовление самого образца эа счет возможности придания ему нужной формы изгибочным устройством по шаблону.

В результате упрощается и ускоряется проведение исследований и повышается точность получаемьм результатов и соответственно качество конструкти- 40 рования электромагнитов..4

На фиг. 1 представлена схема образца вместе с устройствами нагружения; на фиг. 2 и 3 — конструкция матрицы и пуансона.

Исследуемый образец — отрезок гиперпроводящей шины предварительно специально изогнут в виде циндрической спирали и отожжен для исключения влияния структурных дефектов гиба.

Спирально-цилиндрическая прочная проставка 2 между витками шины выполнена из жесткого материала, способного без искажения передавать усилия на шину с витка на виток.

Исследуемый образец с проставкой находится между пуансоном 3 (фиг.2,3) и матрицей 4, причем при необходимости ограничить возможность течения материала шины в боковых (в данном случае — радиальных) направлениях матрица снабжается цилиндрическим буртиком 5, а пуансон — буртиком: 6, что позволяет создавать условия, в желаемой степени воспроизводящие всестороннее сжатие шины, оптимальное для работы гиперпроводников.

Это позволяет резко сократить объем необходимых экспериментов за счет возможности экстраполяции ограниченного числа измерений на все возможные случаи, упростить расчеты и повысить их точность. Полученный результат представляет интерес для физики твердого тела, в частности понимания деформационных процессов.

Предложенный образец за счет упрощения изготовления доступен для воспроизведения, за счет повышения точно- сти измерений с помощью образца снижается объем необходимых исследований.

1132309 иг. 2

ФигЗ

Составитель Л. Сорокина

Техред О.Неце КорректорС. Шекмар

Редактор М. Недолуквяко

Тираа 682 Подписное

ВНИИПИ Государственного комитета СССР по делам изобретений и открытий

113035, Москва, Ж-35, Раушская наб., д. 4/5

Заказ 9799/42

Филиал ППП "патент", r. Укгород, .ул. Проектная, 4