针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备和收纳方法技术

本发明专利技术提供了一种针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备和收纳方法，其中收纳设备包括第一光纤线盘、第二光纤线盘以及超导带材线盘；收纳状态下，所述超导带材主体(2)设置在超导带材空间中，所述第一裸露光纤(1)通过第一光纤保护槽(4)穿过超导带材空间设置在第一光纤空间中，所述第二裸露光纤(3)通过第二光纤保护槽(5)穿过超导带材空间设置在第二光纤空间中。本发明专利技术的优点在于，使用三层线盘结构，分离收纳内嵌光纤超导带的主体与进出线光纤，保证裸露部分光纤不被损坏，不需要额外的光纤铠装保护。通过收纳设备的保护，提高了制备好的光纤超导带材的可靠性，保障其在实际磁体线圈和电力应用中的良好性能。

Receiving Equipment and Method for Embedded Fiber High Temperature Superconducting Tape

【技术实现步骤摘要】
针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备和收纳方法
本专利技术涉及超导技术，具体地，涉及一种针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备和收纳方法，尤其涉及一种针对内嵌光纤高温超导带材的光纤进出线收纳设备。
技术介绍
超导材料是一类具有零电阻特性和完全抗磁性的导体，在电力、医疗、交通等各个领域均有着极为广阔的应用潜力。目前，第二代高温超导带材已成为主流研究发展的超导导体。其批量化和商业化生产已基本实现。关于高温超导带材在实际电力设备，高场强磁体的各种应用，也正在积极展开。然而，超导材料受到临界温度的影响，超过临界温度，会导致超导材料失去超导特性。对于二代高温超导带材，严重失超的情况会导致带材不可逆的烧毁，失去超导特性。因此，对高温超导带材实现失超温度检测是十分必要的。传统的超导带材温度检测方式，是在超导带材表面粘贴热电偶来进行温度测量。这种方法为了测量温度的空间分布与随时间的变化,需要布置一系列点的热电偶,然后由这些热电偶获取的离散信息的综合来描述温度的分布特征,显然这是十分复杂和繁琐的方法。特别是在高温超导的应用中，经常存在强电磁场影响，并且超导带材需要紧贴排布。为了不改变超导带材本来的温度特征，就需要极小型的温度传感器，或是将传感器埋入构件内部。在这种情况下，分布式光纤测温技术对于超导带材的温度检测就显得格外优越，通过在超导带材内嵌测温光纤即可实现对整根超导带材温度分布的连续测量。如专利文献CN104157366A公开的一种内封测量光纤的超导带材，包括上保护层、下保护层、超导带层以及测量光纤，所述超导带层和测量光纤封装在上保护层和下保护层之间，所述测量光纤沿长度方向设置。所述测量光纤采用若干长光纤连续地封装在上保护层和下保护层之间，或，多根短光纤间断地封装在上保护层和下保护层之间。同时还提供了上述超导带材的制备方法和制备装置。由于高温超导带材约在零下200℃(液氮温度)才表现出超导特性，测温光纤需要保留较长的长度在室温环境中，以提供温度参照，准确测量液氮下超导带材的温度。然而，第二代高温超导带材是一种扁带状多层结构的材料，在最外层使用不锈钢或铜金属铠装保护，这会使超导带材内嵌测温光纤中细微的进出光纤(头纤和尾纤)很容易被超导带材割断，从而对光纤造成不可逆的损伤，导致光纤难以与测量系统连接，失去测温能力。为实现对高温超导带材在实际应用过程中温度的实时检测，进行有效的失超保护，利用光纤测温技术制备而成的内嵌光纤高温超导带材具有着很高的实用价值。但测温光纤在收纳过程中极易出现受损断开的情况，导致内嵌光纤超导带材还未具体应用就已经损坏失去温度检测能力。因此，如何在内嵌光纤高温超导带材的收纳过程中保护带材是必须要考虑的问题。经过索引发现，当前尚没有关于对制备后内嵌光纤超导带材中光纤保护的设备和技术，亦无公开的专利和文献。
技术实现思路
针对现有技术中的缺陷，本专利技术的目的是提供一种针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备和收纳方法。根据本专利技术提供的一种针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备，包括第一光纤线盘、第二光纤线盘以及超导带材线盘；所述内嵌光纤高温超导带材包括光纤和超导带材主体；所述光纤内嵌在超导带材主体中，且超导带材两端分别包括裸露的光纤端，分别记为第一裸露光纤、第二裸露光纤；所述第一光纤线盘、超导带材线盘、第二光纤线盘依次设置；所述第一光纤线盘包括半开放的第一光纤空间；所述超导带材线盘包括半开放的超导带材空间；所述第二光纤线盘包括半开放的第二光纤空间；所述第一光纤空间与超导带材空间之间通过第一光纤保护槽连通；所述超导带材空间与第二光纤空间之间通过第二光纤保护槽连通；收纳状态下，所述超导带材主体设置在超导带材空间中，所述第一裸露光纤通过第一光纤保护槽穿过超导带材空间设置在第一光纤空间中，所述第二裸露光纤通过第二光纤保护槽穿过超导带材空间设置在第二光纤空间中。优选地，所述第一光纤线盘的尺寸小于第二光纤线盘的尺寸，且第一光纤线盘的尺寸和第二光纤线盘的尺寸均小于超导带材线盘的尺寸。优选地，所述第一光纤线盘、超导带材线盘以及第二光纤线盘通过转动中轴可旋转地依次固定连接。优选地，所述第一光纤线盘包括第一转动轴孔；所述第二光纤线盘包括第二转动轴孔；所述超导带材线盘包括第三转动轴孔；所述转动中轴分别与第一转动轴孔、第二转动轴孔以及第三转动轴孔相连，并且通过分别设置在第一转动轴孔、第二转动轴孔、第三转动轴孔上的限制机构限制第一光纤线盘、第二光纤线盘以及超导带材线盘只能沿设定的方向转动。优选地，所述第一光纤保护槽设置在第一光纤线盘和超导带材线盘之间靠近旋转中轴一侧；所述第二光纤保护槽设置在超导带材线盘和第二光纤线盘之间远离旋转中轴一侧；所述第一光纤保护槽和/或第二光纤保护槽内设置有光纤保护结构。优选地，所述第一光纤线盘包括第一光纤线盘盖板和第一光纤线盘主体；所述第一光纤线盘盖板可拆卸地设置在第一光纤线盘主体上。优选地，所述第二光纤线盘包括第二光纤线盘盖板和第二光纤线盘主体；所述第二光纤线盘盖板可拆卸地设置在第二光纤线盘主体上。根据本专利技术提供的一种针对内嵌光纤高温超导带材的收纳方法，利用上述的针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备，包括收纳步骤和使用步骤；收纳步骤：分别将第一裸露光纤、第二裸露光纤、超导带材主体收纳在第一光纤空间、第二光纤空间、超导带材空间中并收紧至设定的程度；使用步骤：内嵌光纤超导带材使用时，将其从收纳设备中取下，超导带材主体连接电源，第一裸露光纤、第二裸露光纤分别与光信号发生测量装置连接。优选地，所述收纳步骤包括如下子步骤：步骤101：打开第一光纤线盘盖板，引导第一裸露光纤自超导带材空间经第一光纤保护槽置入第一光纤空间，并将第一裸露光纤的端部黏贴在第一光纤空间中的设定位置；步骤102：固定超导带材主体临近第一裸露光纤的一端至超导带材空间中的设定位置，转动第一光纤线盘完成第一裸露光纤的收纳，进行设定的遮盖处理后，装回第一光纤线盘盖板；步骤103：保持第一光纤线盘与超导带材线盘相对静止，并转动超导带材线盘直至超导带材主体收纳完成；步骤104：打开第二光纤线盘盖板，引导第二裸露光纤自超导带材空间经第二光纤保护槽置入第二光纤空间，并将第二裸露光纤的端部黏贴在第二光纤空间中的设定位置；步骤105：固定超导带材主体临近第二裸露光纤的一端至超导带材空间中的设定位置，转动第二光纤线盘完成第二裸露光纤的收纳，进行设定的遮盖处理后，装回第二光纤线盘盖板。优选地，所述使用步骤包括如下子步骤：步骤201：打开第二光纤线盘盖板，去除设定的遮盖处理，取下黏贴在第二光纤空间中的设定位置的第二裸露光纤的端部，使得第二裸露光纤散落，将第二裸露光纤通过第二光纤保护槽自第二光纤空间引入超导带材空间，并与光纤测量信号发生装置相熔接；步骤202：取下固定在超导带材空间中设定的位置的超导带材主体两端，与电流引线端子焊接，连接到电源，完成超导带材主体通电应用所需电路通路；步骤203：打开第一光纤线盘盖板，去除设定的遮盖处理，取下黏贴在第一光纤空间中的设定位置的第一裸露光纤的端部，使得第一裸露光纤散落，将第一裸露光纤通过第一光纤保护槽自第一光纤空间引入超导带材空间，使得内嵌光纤高温超导带材整体脱离收纳设备，并与光纤测量信号发生装置相熔接。与现有技术相比，本专利技术具有如下的有本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备，其特征在于，包括第一光纤线盘、第二光纤线盘以及超导带材线盘；所述内嵌光纤高温超导带材包括光纤和超导带材主体(2)；所述光纤内嵌在超导带材主体(2)中，且超导带材两端分别包括裸露的光纤端，分别记为第一裸露光纤(1)、第二裸露光纤(3)；所述第一光纤线盘、超导带材线盘、第二光纤线盘依次设置；所述第一光纤线盘包括半开放的第一光纤空间；所述超导带材线盘包括半开放的超导带材空间；所述第二光纤线盘包括半开放的第二光纤空间；所述第一光纤空间与超导带材空间之间通过第一光纤保护槽(4)连通；所述超导带材空间与第二光纤空间之间通过第二光纤保护槽(5)连通；收纳状态下，所述超导带材主体(2)设置在超导带材空间中，所述第一裸露光纤(1)通过第一光纤保护槽(4)穿过超导带材空间设置在第一光纤空间中，所述第二裸露光纤(3)通过第二光纤保护槽(5)穿过超导带材空间设置在第二光纤空间中。

【技术特征摘要】
1.一种针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备，其特征在于，包括第一光纤线盘、第二光纤线盘以及超导带材线盘；所述内嵌光纤高温超导带材包括光纤和超导带材主体(2)；所述光纤内嵌在超导带材主体(2)中，且超导带材两端分别包括裸露的光纤端，分别记为第一裸露光纤(1)、第二裸露光纤(3)；所述第一光纤线盘、超导带材线盘、第二光纤线盘依次设置；所述第一光纤线盘包括半开放的第一光纤空间；所述超导带材线盘包括半开放的超导带材空间；所述第二光纤线盘包括半开放的第二光纤空间；所述第一光纤空间与超导带材空间之间通过第一光纤保护槽(4)连通；所述超导带材空间与第二光纤空间之间通过第二光纤保护槽(5)连通；收纳状态下，所述超导带材主体(2)设置在超导带材空间中，所述第一裸露光纤(1)通过第一光纤保护槽(4)穿过超导带材空间设置在第一光纤空间中，所述第二裸露光纤(3)通过第二光纤保护槽(5)穿过超导带材空间设置在第二光纤空间中。2.根据权利要求1所述的针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备，其特征在于，所述第一光纤线盘的尺寸小于第二光纤线盘的尺寸，且第一光纤线盘的尺寸和第二光纤线盘的尺寸均小于超导带材线盘的尺寸。3.根据权利要求2所述的针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备，其特征在于，所述第一光纤线盘、超导带材线盘以及第二光纤线盘通过转动中轴可旋转地依次固定连接。4.根据权利要求3所述的针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备，其特征在于，所述第一光纤线盘包括第一转动轴孔；所述第二光纤线盘包括第二转动轴孔；所述超导带材线盘包括第三转动轴孔；所述转动中轴分别与第一转动轴孔、第二转动轴孔以及第三转动轴孔相连，并且通过分别设置在第一转动轴孔、第二转动轴孔、第三转动轴孔上的限制机构限制第一光纤线盘、第二光纤线盘以及超导带材线盘只能沿设定的方向转动。5.根据权利要求4所述的针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备，其特征在于，所述第一光纤保护槽(4)设置在第一光纤线盘和超导带材线盘之间靠近旋转中轴一侧；所述第二光纤保护槽(5)设置在超导带材线盘和第二光纤线盘之间远离旋转中轴一侧；所述第一光纤保护槽(4)和/或第二光纤保护槽(5)内设置有光纤保护结构。6.根据权利要求1至5中任一项所述的针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备，其特征在于，所述第一光纤线盘包括第一光纤线盘盖板和第一光纤线盘主体；所述第一光纤线盘盖板可拆卸地设置在第一光纤线盘主体上。7.根据权利要求1至5中任一项所述的针对内嵌光纤高温超导带材的收纳设备，其特征在于，所述第二光纤线盘包括第二光纤线盘盖板和第二光纤线盘主体；所述第二光纤线盘盖...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明阳，李柱永，江俊杰，王龙彪，
申请(专利权)人：上海交通大学，
类型：发明
国别省市：上海,31