管内电缆导体局部缺陷的连续无损检测装置制造方法及图纸

技术编号:18451199 阅读:25 留言:0更新日期:2018-07-14 13:04
本发明专利技术公开了一种管内电缆导体局部缺陷的连续无损检测装置,其体征在于:磁场检测器为前、后、上、下四排霍尔传感器构成的方形霍尔传感器阵列;管内电缆导体依次穿过杜瓦一端的检测入口、励磁线圈的中心、方形霍尔传感器阵列的中心,再从杜瓦另一端的检测出口穿出;所述管内电缆导体的检测入口侧与管内电缆导体的推送机构相连。该装置能够连续无损地检测出管内电缆导体的局部缺陷,从而为超导电缆的绞缆、挤压成型工艺的制定,提供可靠的实验数据;也能在管内电缆导体制备过程中进行局部缺陷的在线实时无损检测,以提高管内电缆导体的性能、使用寿命和可靠性。

A continuous nondestructive testing device for local defects of cable conductors in pipes

The invention discloses a continuous nondestructive testing device for the local defect of the cable conductor in the tube. Its sign is that the magnetic field detector is a square Holzer sensor array formed by four rows of Holzer sensors in the front, back, up and down; the cable conductor inside the tube passes through the detection entrance, the center of the excitation coil and the square Holzer in turn. The center of the sensor array is penetrated through the detection exit at the other end of the dewar, and the detection entrance side of the cable conductor in the tube is connected with the push mechanism of the cable conductor in the tube. The device can detect the local defects of the cable conductor in a continuous and nondestructive way, thus providing reliable experimental data for the construction of the cable and extrusion molding process of the superconducting cable, and the on-line real-time nondestructive testing of the local defects in the process of making the cable conductor in the tube in order to improve the performance of the cable conductor in the tube. Service life and reliability.

【技术实现步骤摘要】
管内电缆导体局部缺陷的连续无损检测装置
本专利技术涉及一种管内电缆导体的检测装置。
技术介绍
大型超导磁体能在大空间内提供强大磁场而几乎不消耗电能,在高能离子加速器、核聚变、磁流体发电等领域得到了广泛的应用。超导磁体主要采用管内电缆导体(Cable-in-ConduitConductor,CICC)绕制构成。管内电缆导体又是由超导股线多级扭绞形成的超导电缆、中心冷却孔以及外套管组成。超导电缆在每一级的扭绞过程中,超导股线都可能受到不同程度的应力作用,会使其发生局部缺陷,在该局部的性能发生退化(临界电流降低);在最后穿缆挤压成型过程中也会因超导股线受到应力作用,发生局部缺陷、性能退化(临界电流降低)。因此,有必要对管内电缆导体的性能进行无损检测,以便得出扭绞及穿缆挤压中的工艺条件与管内电缆导体的局部缺陷的关系,从而为管内电缆导体的制备(绞缆、挤压成型)工艺的制定,提供可靠的实验数据。同时,也有必要在管内电缆导体制备的过程中进行局部缺陷的在线实时无损检测,以便确定制备的管内电缆导体是否合格,并在缺陷产生时,立即找出异常原因,采取措施,及时阻止缺陷的继续产生,以保证管内电缆导体的性能。现有的超导性能无损检测装置,是先对单根的超导带材或单根的超导线材进行磁化,再使超导带材或超导线材从霍尔传感器的一侧通过,由霍尔传感器连续测量超导带材或超导线材经过霍尔传感器处的剩余磁场,得到均匀或基本均匀的超导带材或超导线材的剩余磁场轴向分布,进而获得单根的超导带材或超导线材的临界电流的轴向分布,当轴向分布出现明显的下陷即某处的临界电流明显偏低时,可判定超导带材或超导线材在该处发生局部缺陷,其性能退化。其测量效率高,空间分辨率高。而管内电缆导体,由于其是超导股线多级扭绞形成,管内电缆导体在连续经过旁边的霍尔传感器时,其最靠近的超导部分截面并不相同,而是一个连续扭转(旋转)的非圆形;因此,霍尔传感器连续测得的剩余磁场并不均匀,而会产生很大的起伏变化;从而会掩盖局部缺陷产生的剩余磁场变化,而不能检测出管内电缆导体的局部缺陷。
技术实现思路
本专利技术的目的是提供一种管内电缆导体的局部缺陷连续无损检测装置,该装置能够连续无损地检测出管内电缆导体的局部缺陷,从而为超导电缆的绞缆、挤压成型工艺的制定,提供可靠的实验数据;也能在管内电缆导体制备的过程中进行局部缺陷的在线实时无损检测,以便确定制备的管内电缆导体是否合格,并在出现局部缺陷时,立即采取措施,及时阻止局部缺陷的继续产生,以提高管内电缆导体的性能、使用寿命和可靠性。本专利技术实现其专利技术目的所采用的技术方案是:一种管内电缆导体局部缺陷的连续无损检测装置,包括杜瓦、杜瓦一端的检测入口、杜瓦另一端的检测出口,杜瓦内腔靠近检测入口的励磁线圈、杜瓦内腔靠近检测出口的磁场检测器,与励磁线圈及磁场检测器电连接的数据采集控制装置,其体征在于:所述的磁场检测器为前、后、上、下四排霍尔传感器构成的方形霍尔传感器阵列;管内电缆导体依次穿过杜瓦一端的检测入口、励磁线圈的中心、方形霍尔传感器阵列的中心,再从杜瓦另一端的检测出口穿出;所述管内电缆导体的检测入口侧与管内电缆导体的推送机构相连。本专利技术的工作过程和原理如下:在管内电缆导体的推送机构的推送作用下,管内电缆导体从检测入口侧向检测出口侧移动。移动过程中,经过励磁线圈处的管内电缆导体被励磁线圈的磁场磁化,并在离开后产生剩余磁场,带剩余磁场的管内电缆导体穿过方形霍尔传感器阵列的中心,再从杜瓦的检测出口穿出。带剩余磁场的管内电缆导体连续不断穿过方形霍尔阵列中心时,方形霍尔阵列中前、后、上、下的霍尔传感器感应、检测出各自所在位置的磁场强度;数据采集控制装置将管内电缆导体四周各个方向的霍尔传感器测出的磁场强度求和,得到管内电缆导体磁场强度全向值,磁场强度全向值消除了单一方向的霍尔传感器测得的剩余磁场的起伏变化,也即连续测得的磁场强度全向值均匀或基本均匀,进而获得均匀或基本均匀的管内电缆导体的临界电流的轴向分布,当轴向分布出现明显的下陷即某处的临界电流明显偏低,可判定管内电缆导体在该处发生局部缺陷,其性能退化。与现有的技术相比,本专利技术的有益效果是:本专利技术的磁场检测器为前、后、上、下四排霍尔传感器构成的方形霍尔传感器阵列,检测时管内电缆导体连续不断穿过方形霍尔阵列的中心,将管内电缆导体四周各个方向的霍尔传感器测出的磁场强度求和得到磁场强度全向值,进而消除、避免了单一方向霍尔传感器测得的剩余磁场的起伏变化对局部缺陷产生的剩余磁场变化的掩盖;能有效准确地检测出管内电缆导体的局部缺陷。从而为管内电缆导体的绞缆、挤压成型工艺的抗局部缺陷设计,提供可靠的实验数据。进一步,本专利技术的杜瓦一端的检测入口、杜瓦另一端的检测出口与管内电缆导体之间均设有四氟密封圈。这样,能够很好的防止管内电缆导体在运动过程中,低温液体沿着管内电缆导体渗漏,提高了本专利技术装置的可靠性和使用维护成本。进一步,本专利技术的管内电缆导体的推送机构为管内电缆导体制造设备尾部的导体推送机构;所述的管内电缆导体从杜瓦另一端的检测出口穿出后,与管内电缆导体制造设备末端的收揽机构相连。这样,本专利技术装置无缝的接入管内电缆导体制造设备后部,可以非常方便的在管内电缆导体的制造过程中进行局部缺陷的在线实时无损检测,以便确定制备的管内电缆导体是否合格,并在出现局部缺陷时,立即采取措施,及时阻止局部缺陷的继续产生,以提高管内电缆导体的性能、使用寿命和可靠性。同时也避免了收揽完成之后再出揽进行检测,可能对导体造成的二次伤害。下面结合附图和具体实施方式对本专利技术作进一步的详细说明。附图说明图1为本专利技术实施例的结构示意图。具体实施方法实施例图1示出,本专利技术的一种具体实施方式是,一种管内电缆导体局部缺陷的连续无损检测装置,包括杜瓦3、杜瓦3一端的检测入口3a、杜瓦3另一端的检测出口3b,杜瓦3内靠近检测入口3a的励磁线圈1、杜瓦3内靠近检测出口3a的磁场检测器,与励磁线圈1及磁场检测器电连接的数据采集控制装置,其体征在于:所述的磁场检测器为前、后、上、下四排霍尔传感器构成的方形霍尔传感器阵列2;管内电缆导体4依次穿过杜瓦3一端的检测入口3a、励磁线圈1的中心、方形霍尔传感器阵列2的中心,再从杜瓦3另一端的检测出口3b穿出;所述管内电缆导体4的检测入口3a侧与管内电缆导体的推送机构8相连。本例的杜瓦3一端的检测入口3a、杜瓦3另一端的检测出口3b与管内电缆导体4之间均设有四氟密封圈5。本例的管内电缆导体的推送机构为管内电缆导体制造设备尾部的导体推送机构;所述的管内电缆导体4从杜瓦3另一端的检测出口3b穿出后,与管内电缆导体制造设备末端的收揽机构9相连。本文档来自技高网
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【技术保护点】
1.一种管内电缆导体局部缺陷的连续无损检测装置,包括杜瓦(3)、杜瓦(3)一端的检测入口(3a)、杜瓦(3)另一端的检测出口(3b),杜瓦(3)内靠近检测入口(3a)的励磁线圈(1)、杜瓦(3)内靠近检测出口(3a)的磁场检测器,与励磁线圈(1)及磁场检测器电连接的数据采集控制装置,其体征在于:所述的磁场检测器为前、后、上、下四排霍尔传感器构成的方形霍尔传感器阵列(2);管内电缆导体(4)依次穿过杜瓦(3)一端的检测入口(3a)、励磁线圈(1)的中心、方形霍尔传感器阵列(2)的中心,再从杜瓦(3)另一端的检测出口(3b)穿出;所述管内电缆导体(4)的检测入口(3a)侧与管内电缆导体的推送机构(8)相连。

【技术特征摘要】
1.一种管内电缆导体局部缺陷的连续无损检测装置,包括杜瓦(3)、杜瓦(3)一端的检测入口(3a)、杜瓦(3)另一端的检测出口(3b),杜瓦(3)内靠近检测入口(3a)的励磁线圈(1)、杜瓦(3)内靠近检测出口(3a)的磁场检测器,与励磁线圈(1)及磁场检测器电连接的数据采集控制装置,其体征在于:所述的磁场检测器为前、后、上、下四排霍尔传感器构成的方形霍尔传感器阵列(2);管内电缆导体(4)依次穿过杜瓦(3)一端的检测入口(3a)、励磁线圈(1)的中心、方形霍尔传感器阵列(2)的中心,再从杜瓦(3)另一端的检测出口(3b)穿出;所述管...

【专利技术属性】
技术研发人员:赵勇陈炜李建刚羊新胜
申请(专利权)人:西南交通大学
类型:发明
国别省市:四川,51

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