【技术实现步骤摘要】
一种高温超导磁体性能检测系统及检测方法
本专利技术涉及一种高温超导磁体性能检测系统及检测方法,用于高温超导磁体的性能检测。
技术介绍
高温超导磁体作为超导装备的核心部件,其性能的好坏直接影响到超导装备的工作能力和使用寿命。一般情况下,检测高温超导磁体的电压—电流曲线,并提取其n值来评判磁体的性能优劣重要指标。与此同时,检测高温超导磁体载流时的磁场大小也是评价磁体性能的另一重要指标。另外,高温超导磁体都是工作在低温和强磁场环境下,线圈会发生收缩,且在电磁场的作用下发生一定程度的变形,如果变形太大,将导致高温超导磁体无法正常工作,因此,检测磁体在低温下载流时的应变值,并判断是否超出超导带材允许的变形量,是评价磁体性能的重要因素。高温超导磁体在试验中处于一个密闭的真空低温环境,这给磁体参数的检测带来较大挑战,一方面要保证传感器能在低温(30K)和强磁场环境下能正常工作,另一方面要减小传感器测试引线带来的漏热,以防止磁体局部温度的波动。在磁体性能检测中,不仅需要采集多种类型的物理信号,如温度、电压、应变、磁场等,实现各种参数的同步采集是确保数据分析和性能评价准确性的基本条件;同时,升流节点数决定了获取的磁体性能曲线的精确度,数量太少会导致计算出来的n值与实际情况偏差较大,实现程序化升流和数据监测同步进行有助于提高检测效率和提高性能曲线的精确度。目前,传统的高温超导磁体性能检测装置主要用于电压、电流、温度等参数的检测,只能获得磁体的电压—电流性能曲线,无法了解磁体的磁场特性和变形特性等性能状态。另外,磁体电流的加载基本处于手动模式,检测效率低,而且无法保证各类参数监 ...
【技术保护点】
一种高温超导磁体性能检测系统,其特征在于:包括低温恒温系统、传感器组件(7)、能量吸收组件(8)、励磁电源装置(9)、数据采集系统和监控系统(18);所述的低温恒温系统包括封闭的真空容器(4)以及分别连接真空容器(4)的制冷机(1)和真空泵机组(2),真空容器(4)内设置有绝热螺杆(11)以及由绝热螺杆(11)支撑的磁体支撑冷板(5),磁体支撑冷板(5)上放置待测高温超导磁体(6),所述的制冷机(1)通过冷媒传输组件(3)连接磁体支撑冷板(5);所述的传感器组件(7)用于检测高温超导磁体(6)内部的温度、电压、电流、应变、磁场等参数,包括分布于超导磁体线圈内部和表面各处的温度传感器、电压传感器、应变传感器和霍尔探头;所述的能量吸收组件(8)连接高温超导磁体(6),包括与超导磁体线圈并联的二极管、移能电阻和压敏电阻;所述的励磁电源装置(9)为高温超导磁体(6)提供励磁电流,所述的数据采集系统用于将各类传感器信号进行A/D转换,并传送到监控系统(18)中;所述的监控系统(18)用于将各数据和励磁电源装置(9)进行集成,对制冷机(1)参数和高温超导磁体(6)的运行参数进行综合同步监测,并对高 ...
【技术特征摘要】
1.一种高温超导磁体性能检测系统,其特征在于:包括低温恒温系统、传感器组件(7)、能量吸收组件(8)、励磁电源装置(9)、数据采集系统和监控系统(18);所述的低温恒温系统包括封闭的真空容器(4)以及分别连接真空容器(4)的制冷机(1)和真空泵机组(2),真空容器(4)内设置有绝热螺杆(11)以及由绝热螺杆(11)支撑的磁体支撑冷板(5),磁体支撑冷板(5)上放置待测高温超导磁体(6),所述的制冷机(1)通过冷媒传输组件(3)连接磁体支撑冷板(5);所述的传感器组件(7)用于检测高温超导磁体(6)内部的温度、电压、电流、应变、磁场等参数,包括分布于超导磁体线圈内部和表面各处的温度传感器、电压传感器、应变传感器和霍尔探头;所述的能量吸收组件(8)连接高温超导磁体(6),包括与超导磁体线圈并联的二极管、移能电阻和压敏电阻;所述的励磁电源装置(9)为高温超导磁体(6)提供励磁电流,所述的数据采集系统用于将各类传感器信号进行A/D转换,并传送到监控系统(18)中;所述的监控系统(18)用于将各数据和励磁电源装置(9)进行集成,对制冷机(1)参数和高温超导磁体(6)的运行参数进行综合同步监测,并对高温超导磁体(6)的性能参数进行分析和失超监测,同时对励磁电源装置(9)进行程序化控制;所述的真空容器(4)上设置有密封航插(12),所述的数据采集系统和监控系统(18)分别连接密封航插(12)。2.根据权利要求1所述的一种高温超导磁体性能检测系统,其特征在于,所述的数据采集系统包括温度采集模块(13)、电压采集模块(14)、应变采集模块(15)和高斯计(16),所述的高斯计(16)通过数据传输总线(17)与监控系统(18)连接。3.根据权利要求2所述的一种高温超导磁体性能检测系统,其特征在于,所述的温度采集模块(13)和应变采集模块(15)采用同一采样时钟,采样频率设置在1~10Hz范围内,所述的电压采集模块(14)采样率设置在10Hz以上,同时保证其检测最小分辨率为1mV,所述的数据传输总线(17)采用GPIB总线和TCP/IP网线混合式的传输方式,实现各采集模块与监控系统(18)的数据共享。4.根据权利要求1所述的一种高温超导磁体性能检测系统,其特征在于,所述的传感器通过测试引线(10)引出高温超导磁体(6)后先粘附在磁体支撑冷板(5)上,再通过密封航插(12)转接引出真空容器(4),并连接到数据采集系统。5.根据权利要求4所述的一种高温超导磁体性能检测系统,其特征在于,所述的温度传感器布置在超导带接头处,温度传感器和应变传感器通过固化胶粘贴在超导带的绝缘层外表面;所述的电压传感器布置在电流引线处,通过焊锡焊接在超导带局部剥除绝缘层后的金属表面。6.一种高温超导磁体性能检测方法,基于用权利要求1至5任意...
【专利技术属性】
技术研发人员:彭思思,李位勇,郑军,代义军,郭祥华,
申请(专利权)人:武汉船用电力推进装置研究所中国船舶重工集团公司第七一二研究所,
类型:发明
国别省市:湖北,42
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