一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置及其测量方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置及其测量方法，该测量装置包含氦气注入组件、制冷机组件、杜瓦中筒组件、冷屏中筒组件、氦气输入组件、杜瓦侧筒组件、冷屏侧筒组件、氦气输出组件、加热端组件；该装置结构简单、装配方便，测得的制冷机二级冷头制冷量与热负载差值即为所测低温系统的漏热量，测量结果准确可靠，计算简便快速高效的测量出超导磁体低温系统漏热量。 1

【技术实现步骤摘要】
一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置及其测量方法
本专利技术涉及超导磁体领域，尤其涉及一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置及其测量方法。
技术介绍
所谓低温超导磁体，是指超导线圈处在一定的低温环境下达到超导工作状态和预期的其他性能。若线圈所处低温环境温度上升，会使得超导线圈发生失超现象，从而超导磁体设备不能发挥其正常工作性能，甚至出现安全事故。因此，保证超导磁体低温、降低系统漏热，是实现其超导状态的关键。超导磁体目前存在的主要制冷方式是给超导线圈所处的封闭空间中注入液氦，通过特定方式使液氦气化(液氦气化过程中吸收外界热量)，从而降低超导线圈所处环境温度。然而低温超导磁体存在多种漏热因素，包含真空杜瓦内支撑漏热、真空杜瓦内辐射漏热、杜瓦内辐射漏热、测量引线漏热等，使得超导磁体环境温度上升。目前测量低温超导低温环境的漏热量相对困难且漏热量是低温超导磁体的重要参数，因此，准确有效测量超导磁体低温系统漏热量至关重要。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置及其测量方法，该测量装置结构简单、装配方便，可有效、准确地测量超导磁体低温系统漏热量。本专利技术的目的可以通过以下技术方案实现：一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置，包含氦气注入组件、制冷机组件、杜瓦中筒组件、冷屏中筒组件、氦气输入组件、杜瓦侧筒组件、冷屏侧筒组件、氦气输出组件、加热端组件；所述的冷屏中筒组件和氦气输入组件安装在杜瓦中筒组件的内部，加热端组件安装在冷屏侧筒组件的内部，冷屏侧筒组件安装在杜瓦侧筒组件的内部；所述的氦气注入组件穿过杜瓦中筒组件，氦气注入组件与氦气输入组件相连通；制冷机组件与所述的杜瓦中筒组件连接；杜瓦中筒组件与所述的杜瓦侧筒组件连接；冷屏中筒组件与冷屏侧筒组件连接；氦气输入组件与所述的氦气输出组件连接；氦气输出组件与加热端组件连接。进一步，所述的氦气注入组件包括绝压压力表、第一盲板、第二盲板、三通和弯管；所述绝压压力表与三通通过管螺纹连接，第一盲板、第二盲板分别与三通的两端接口连接，弯管的一端与三通密封焊接，弯管穿出杜瓦中筒组件且与杜瓦中筒组件密封焊接。进一步，所述的杜瓦中筒组件包括杜瓦上板、杜瓦中筒、杜瓦颈管、真空法兰、杜瓦底板；所述的杜瓦上板开有通孔，制冷机组件与通孔相配合；所述的杜瓦中筒上焊接有第一KF接口和第二KF接口；杜瓦中筒的一端与杜瓦上板焊接，杜瓦中筒的另一端与杜瓦底板焊接，杜瓦中筒与杜瓦颈管焊接，杜瓦颈管与真空法兰相配合。进一步，所述的冷屏中筒组件包括冷屏上板、铜软、金属块、压条、冷屏中筒、冷屏颈管、颈管法兰、冷屏下圆环和冷屏下板；所述冷屏上板与冷屏中筒采用螺钉连接，所述冷屏中筒与冷屏颈管焊接，所述冷屏颈管与颈管法兰焊接，所述冷屏中筒与冷屏下圆环焊接，所述冷屏下圆环与冷屏下板采用铆钉或螺钉连接；所述通软的一端通过金属块压入与冷屏上板连接，所述金属块利用螺钉与冷屏上板连连接，所述通软的另一端通过压条与冷屏中筒连接，所述压条为“Ω”形状，所述压条两端用螺栓连接。进一步，所述的氦气输入组件包括第一颈管、第一纹管、第二颈管、第二纹管、圆环、输入直管和氦气圆板；所述的第一颈管与弯管的一端连接，第一颈管、第一纹管、第二颈管、第二纹管、圆环、输入直管与氦气圆板依次焊接，所述的氦气圆板上开有圆孔。进一步，所述的杜瓦侧筒组件包括杜瓦侧筒真空法兰；所述的杜瓦侧筒与真空法兰焊接，杜瓦侧筒上连接有航空插座。进一步，所述的冷屏侧筒组件包括侧筒直管、冷屏支撑、冷屏圆板和法兰；所述的侧筒直管的两端分别与冷屏圆板和法兰焊接，所述冷屏支撑与侧筒直管相配合，所述侧筒直管上开有孔。进一步，所述的氦气输出组件包括半管、金属薄片、弯头、接头、输出直管和支撑圆环；所述的半管、金属薄片、弯头、接头和输出直管依次焊接，所述的支撑圆环与输出直管相配合；所述输出直管与水平线间的角度为1°至10°。进一步，所述的加热端组件包括上圆板、圆管、温度传感器、连接块、加热片和下圆板；所述的上圆板、圆管、下圆板和连接块依次焊接；所述的连接块上开有盲孔，所述温度传感器与盲孔相配合，在温度传感器与盲孔相配合后往盲孔中注入黑胶；所述的加热片与下圆板粘接，所述的圆管侧边开有圆孔。一种实现超导磁体低温系统漏热量的测量方法，具体包括以下步骤：S1、测试准备：将温度传感器与采集仪连线，加热片与直流电源连线，第一KF接口和第二KF接口分别与复合真空规和角阀连接；S2、对杜瓦抽真空：将角阀与真空机组连接，启动真空机组对杜瓦中筒组件抽真空，抽真空后，关闭角阀，拆掉真空机组；S3、氦气注入：(1)对氦气管抽真空：拆掉氦气注入组件的两个盲板，在拆掉的第一盲板和第二盲板处分别安装角阀和复合真空规，再将角阀与真空机组连接，启动真空机组开始抽真空，抽真空后，关闭角阀，拆掉真空机组；(2)对氦气管注入氦气：氦气注入组件与氦气气瓶连接，缓慢调节减压阀注入氦气，注入完毕后停止注入；(3)启动制冷机组件，开始降温；S4、加热片通电，计算漏热量：(1)直流电源对加热片通电；(2)按照加热片功率调节直流电源电压值：加热片加热，待绝压压力表数值恒定后，记录绝压压力表稳定时的直流电源电压值，计算热负载；(3)停止对加热片通电，拆掉直流电源；(4)计算制冷机二级冷头制冷量与此时热负载差值，此差值即为所测低温系统的漏热量。本专利技术的有益效果：本专利技术提供的一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置及其测量方法，包含氦气注入组件、制冷机组件、杜瓦中筒组件、冷屏中筒组件、氦气输入组件、杜瓦侧筒组件、冷屏侧筒组件、氦气输出组件、加热端组件；该装置结构简单、装配方便，测得的制冷机二级冷头制冷量与热负载差值即为所测低温系统的漏热量，测量结果准确可靠，计算简便快速高效的测量出超导磁体低温系统漏热量。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术低温系统漏热量测量装置的结构示意图；图2为本专利技术漏热量测量装置氦气注入组件1的结构示意图；图3为本专利技术漏热量测量装置杜瓦中筒组件3的结构示意图；图4为本专利技术漏热量测量装置冷屏中筒组件4的剖视图；图5为本专利技术漏热量测量装置氦气输入组件5的结构示意图；图6为本专利技术漏热量测量装置杜瓦侧筒组件6的结构示意图；图7为本专利技术漏热量测量装置冷屏侧筒组件7的结构示意图；图8为本专利技术漏热量测量装置氦气输出组件8的结构示意图；图9为本专利技术漏热量测量装置加热端组件9的结构示意图；附图中，各标号所代表的部件列表如下：1：氦气注入组件，1-1：绝压压力表，1-2：第一盲板，1-3：第二盲板，1-4：三通，1-5：弯管；2：制冷机组件；3：杜瓦中筒组件，3-1：杜瓦上板，3-2：杜瓦中筒，3-3：第一KF接口，3-4：杜瓦颈管，3-5：真空法兰，3-6：杜瓦底板，3-7：第二KF接口；4：冷屏中筒组件，4-1：冷屏上板，4-2：铜软，4-3：金属块，4-4：压条，4-5：冷屏中筒，4-6：冷屏颈管，4-7：颈管法兰，4-8：冷屏下圆环，4-9：冷屏下板；5：氦气输入组件，5-1：第一颈管，5本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置，其特征在于：包含氦气注入组件(1)、

【技术特征摘要】
1.一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置，其特征在于：包含氦气注入组件(1)、制冷机组件(2)、杜瓦中筒组件(3)、冷屏中筒组件(4)、氦气输入组件(5)、杜瓦侧筒组件(6)、冷屏侧筒组件(7)、氦气输出组件(8)、加热端组件(9)；所述的冷屏中筒组件(4)和氦气输入组件(5)安装在杜瓦中筒组件(3)的内部，加热端组件(9)安装在冷屏侧筒组件(7)的内部，冷屏侧筒组件(7)安装在杜瓦侧筒组件(6)的内部；所述的氦气注入组件(1)穿过杜瓦中筒组件(3)，氦气注入组件(1)与氦气输入组件(5)相连通；制冷机组件(2)与所述的杜瓦中筒组件(3)连接；杜瓦中筒组件(3)与所述的杜瓦侧筒组件(6)连接；冷屏中筒组件(4)与冷屏侧筒组件(7)连接；氦气输入组件(5)与所述的氦气输出组件(8)连接；氦气输出组件(8)与加热端组件(9)连接。2.根据权利要求1所述的一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置，其特征在于：所述的氦气注入组件(1)包括绝压压力表(1-1)、第一盲板(1-2)、第二盲板(1-3)、三通(1-4)和弯管(1-5)；所述绝压压力表(1-1)与三通(1-4)通过管螺纹连接，第一盲板(1-2)、第二盲板(1-3)分别与三通(1-4)的两端接口连接，弯管(1-5)的一端与三通(1-4)密封焊接，弯管(1-5)穿出杜瓦中筒组件(3)且与杜瓦中筒组件(3)密封焊接。3.根据权利要求1所述的一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置，其特征在于：所述的杜瓦中筒组件(3)包括杜瓦上板(3-1)、杜瓦中筒(3-2)、杜瓦颈管(3-4)、真空法兰(3-5)、杜瓦底板(3-6)；所述的杜瓦上板(3-1)开有通孔，制冷机组件(2)与通孔相配合；所述的杜瓦中筒(3-2)上焊接有第一KF接口(3-3)和第二KF接口(3-7)；杜瓦中筒(3-2)的一端与杜瓦上板(3-1)焊接，杜瓦中筒(3-2)的另一端与杜瓦底板(3-6)焊接，杜瓦中筒(3-2)与杜瓦颈管(3-4)焊接，杜瓦颈管(3-4)与真空法兰(3-5)相配合。4.根据权利要求1所述的一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置，其特征在于：所述的冷屏中筒组件(4)包括冷屏上板(4-1)、铜软(4-2)、金属块(4-3)、压条(4-4)、冷屏中筒(4-5)、冷屏颈管(4-6)、颈管法兰(4-7)、冷屏下圆环(4-8)和冷屏下板(4-9)；所述冷屏上板(4-1)与冷屏中筒(4-5)采用螺钉连接，所述冷屏中筒(4-5)与冷屏颈管(4-6)焊接，所述冷屏颈管(4-6)与颈管法兰(4-7)焊接，所述冷屏中筒(4-5)与冷屏下圆环(4-8)焊接，所述冷屏下圆环(4-8)与冷屏下板(4-9)采用铆钉或螺钉连接；所述通软(4-2)的一端通过金属块(4-3)压入与冷屏上板(4-1)连接，所述金属块(4-3)利用螺钉与冷屏上板连(4-1)连接，所述通软(4-2)的另一端通过压条(4-4)与冷屏中筒(4-5)连接，所述压条(4-4)为“Ω”形状，所述压条(4-4)两端用螺栓连接。5.根据权利要求1所述的一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置，其特征在于：所述的氦气输入组件(5)包括第一颈管(5-1、)第一纹管(5-2)、第二颈管(5-3)、第二纹管(5-4)、圆环(5-5)、输入直管(5-6)和氦气圆板(5-7)；所述的第一颈管(5-1)与弯...

【专利技术属性】
技术研发人员：冯汉升，丁曾飞，丁开忠，王永胜，胡锐，邹春龙，李蕾，张华辉，宋云涛，陈永华，陈根，杨庆喜，
申请(专利权)人：合肥中科离子医学技术装备有限公司，
类型：发明
国别省市：安徽,34