本实用新型涉及磁悬浮实验技术领域，具体为一种量程可调式的超导磁悬浮力测量实验仪。
背景技术：
1986年发现了高温超导材料，它为超导的发展打开了一条新的道路。超导体具有许多特性，其中最主要的是零电阻现象和完全抗磁性现象（迈斯纳效应）。
超导磁悬浮力测量实验仪广泛应用在理工科院校的实验教学中，用于验证超导体的完全抗磁性特性，显示超导体排斥磁通的能力，测量排斥力大小与距离的关系，通过实验可很直观了解超导体的基本特性以及它的应用价值；现有的实验仪结构较为固定，使用过程中量程是固定的，不便于调整，观察范围较小，演示效果有限。
技术实现要素：
本实用新型的目的在于提供一种量程可调式的超导磁悬浮力测量实验仪，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：一种量程可调式的超导磁悬浮力测量实验仪，包括底板、活动板以及顶板，活动板、顶板为尺寸相同的条形板；在底板上设置有两组固定筒，在固定筒中设置有第一调节杆，所述活动板的两端分别从两根第一调节杆中配合穿过，所述顶板的两端分别与两根第一调节杆固定连接；在活动板上设置有套筒，所述套筒中设置有第二调节杆，所述第二调节杆与顶板固定连接；在活动板上横向设置有支撑板，在支撑板上设置有永磁体；在底板上安装有磁杯，在磁杯中设置有超导材料，磁杯与永磁体相互对齐；所述磁杯杯底设置有压力传感器，在固定筒、套筒中分别设置有电动推杆，所述电动推杆分别与第一调节杆、第二调节杆固定连接；所述电动推杆、压力传感器与控制器电性连接。
优选的，所述支撑板整体呈梯形结构，套筒、支撑板均设置在活动板的中间位置。
优选的，所述底板上设置有安装座，在安装座上设置有限位座，限位座上设置有压力传感器；所述磁杯底部设置有限位槽，所述限位槽配合卡在限位座上。
优选的，在支撑板下侧设置有连接杆，所述连接杆末端设置有螺纹头，螺纹头与永磁体通过螺纹结构连接。
优选的，所述磁杯杯底的超导材料为ybacuo，整体呈圆饼状结构。
与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：本实用新型通过设置可调节的顶板以及活动板，调节永磁体与磁杯之间的距离，在磁杯下方设置有压力传感器，利用压力传感器检测排斥力的大小；通过这种方式，能够直观的观察到排斥力大小与距离的关系；同时能够根据永磁体与磁杯的尺寸调整量程，增加观察范围，演示效果更好，更加便于学生理解。
附图说明
图1为本实用新型的结构示意图；
图中标号：1、底板；2、活动板；3、顶板；4、固定筒；5、第一调节杆；6、套筒；7、第二调节杆；8、永磁体；9、磁杯；10、安装座；11、限位座；12、支撑板；13、连接杆。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
在本实用新型的描述中，需要说明的是，术语“竖直”、“上”、“下”、“水平”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
在本实用新型的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“设置”、“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
请参阅图1，本实用新型提供一种技术方案：一种量程可调式的超导磁悬浮力测量实验仪，包括底板1、活动板2以及顶板3，活动板2、顶板3为尺寸相同的条形板；在底板1上设置有两组固定筒4，在固定筒4中设置有第一调节杆5，所述活动板2的两端分别从两根第一调节杆5中配合穿过，所述顶板3的两端分别与两根第一调节杆5固定连接；在活动板2上设置有套筒6，所述套筒6中设置有第二调节杆7，所述第二调节杆7与顶板3固定连接；在活动板2上横向设置有支撑板12，在支撑板12上设置有永磁体8；在底板1上安装有磁杯9，在磁杯9中设置有超导材料，磁杯9与永磁体8相互对齐；所述磁杯9杯底设置有压力传感器，在固定筒4、套筒6中分别设置有电动推杆，所述电动推杆分别与第一调节杆5、第二调节杆7固定连接；所述电动推杆、压力传感器与控制器电性连接。
进一步的，所述支撑板12整体呈梯形结构，套筒6、支撑板12均设置在活动板2的中间位置。
进一步的，所述底板1上设置有安装座10，在安装座10上设置有限位座11，限位座11上设置有压力传感器；所述磁杯9底部设置有限位槽，所述限位槽配合卡在限位座11上。
进一步的，在支撑板12下侧设置有连接杆13，所述连接杆13末端设置有螺纹头，螺纹头与永磁体8通过螺纹结构连接。
进一步的，所述磁杯9杯底的超导材料为ybacuo，整体呈圆饼状结构。
工作原理：永磁体8与磁杯9相互对齐，永磁体8对磁杯9杯底的超导材料产生排斥力，磁杯9底部的压力传感器检测压力变化，并将压力转换成电信号反馈到控制器中；控制器连接有显示设备，直观的显示压力数据。永磁体8的高度与活动板2的位置有关系，而活动板2的变换，与第一调节杆5、第二调节杆7的伸缩相关，通过二者连接的电动推杆的伸缩，能够换算处永磁体8的位置关系，从而在显示设备上同时显示位置数据，便于学生了解排斥力大小与距离的关系。
永磁体8通过螺纹结构与连接杆13末端的螺纹头连接，永磁体8能够更换不同的尺寸材料，不同的永磁体8磁场强度不同；磁杯9通过限位槽卡在限位座11上，也能够更换，不同的磁杯9中的超导材料规格也不同。故而不同的永磁体8、磁杯9所对应的排斥力、高度关系也不同，即量程也随之变化。通过控制器控制电动推杆的伸缩，调节活动板2以及顶板3的位置；其中第一调节杆5的伸缩调整整个顶板3的高度，对第一调节杆5设置几个固定的位置，从而对应不同的量程，在实验过程中调整一次后不再变化；第二调节杆7的伸缩直接调节活动板2在第一调节杆5上的位置，即调整永磁体8的位置，在实验过程中主要调整第二调节杆7来调整永磁体8的位置，以此获得排斥力大小与距离的关系。梯形的支撑板12，增加其与活动板2的连接面，连接更加稳定。
值得注意的是：整个装置通过总控制按钮对其实现控制，由于控制按钮匹配的设备为常用设备，属于现有成熟技术，在此不再赘述其电性连接关系以及具体的电路结构。
尽管已经示出和描述了本实用新型的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本实用新型的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本实用新型的范围由所附权利要求及其等同物限定。
1.一种量程可调式的超导磁悬浮力测量实验仪，其特征在于：包括底板（1）、活动板（2）以及顶板（3），活动板（2）、顶板（3）为尺寸相同的条形板；在底板（1）上设置有两组固定筒（4），在固定筒（4）中设置有第一调节杆（5），所述活动板（2）的两端分别从两根第一调节杆（5）中配合穿过，所述顶板（3）的两端分别与两根第一调节杆（5）固定连接；在活动板（2）上设置有套筒（6），所述套筒（6）中设置有第二调节杆（7），所述第二调节杆（7）与顶板（3）固定连接；在活动板（2）上横向设置有支撑板（12），在支撑板（12）上设置有永磁体（8）；在底板（1）上安装有磁杯（9），在磁杯（9）中设置有超导材料，磁杯（9）与永磁体（8）相互对齐；所述磁杯（9）杯底设置有压力传感器，在固定筒（4）、套筒（6）中分别设置有电动推杆，所述电动推杆分别与第一调节杆（5）、第二调节杆（7）固定连接；所述电动推杆、压力传感器与控制器电性连接。
2.根据权利要求1所述的一种量程可调式的超导磁悬浮力测量实验仪，其特征在于：所述支撑板（12）整体呈梯形结构，套筒（6）、支撑板（12）均设置在活动板（2）的中间位置。
3.根据权利要求1所述的一种量程可调式的超导磁悬浮力测量实验仪，其特征在于：所述底板（1）上设置有安装座（10），在安装座（10）上设置有限位座（11），限位座（11）上设置有压力传感器；所述磁杯（9）底部设置有限位槽，所述限位槽配合卡在限位座（11）上。
4.根据权利要求1所述的一种量程可调式的超导磁悬浮力测量实验仪，其特征在于：在支撑板（12）下侧设置有连接杆（13），所述连接杆（13）末端设置有螺纹头，螺纹头与永磁体（8）通过螺纹结构连接。
5.根据权利要求1所述的一种量程可调式的超导磁悬浮力测量实验仪，其特征在于：所述磁杯（9）杯底的超导材料为ybacuo，整体呈圆饼状结构。
技术总结