一种检测超导导线的装置，包括：发射垂直于超导导线（２０）的前表面（２０ａ）的方向的光以照明该前表面（２０ａ）的蓝色ＬＥＤ（１）；发射与垂直于所述超导导线（２０）的前表面（２０ａ）的方向成一角度的方向的光以照明该前表面（２０ａ）的红色ＬＥＤ（２）；主要接收由超导导线（２０）反射的光（Ｂ１）以及主要接收由超导导线（２０）漫射的光（Ｃ２）的彩色线传感器（３）；以及累积和输出由彩色线传感器（３）接收的光量的计算机（５）。该装置可以以高灵敏度检测超导导线是否有缺陷。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术通常涉及，尤其涉及能高灵敏 度地检测超导导线缺陷的装置及其方法。
技术介绍
超导电缆和类似的超导设备由大量的超导导线构成。在使用超导 设备时，其使得内部超导丝冷却到临界温度(Tc)或以下、使超导设备 浸没在例如液氮、液氦或类似的液态冷却剂中并保持在低温温度。相 反，例如，如果检测超导设备，其从液态冷却剂中提取出来，引入具 有室温的气态冷却剂等以包围超导设备来将超导设备的温度从低温温 度增加到室温。然而，将浸没在液态冷却剂中的超导设备从低温温度增加到室温使得超导导线形成隆起(balloon)。隆起是这样一种现象，在温度升高时，已经进入超导导线中的液 态冷却剂气化并且不在外部释放，结果超导导线的内部压力增加，因 而超导导线膨胀。隆起是如下这样产生的在超导设备浸没在液态冷 却剂中时，液态冷却剂通过针孔或存在于导线表面的类似缺陷进入超 导导线，并且随着温度增加，液态冷却剂气化并膨胀。如果隆起在电 流通路遭到破坏的超导导线上产生，则产生削弱的临界电流值和/或类 似的削弱的超导特性。隆起现象由例如L.Masur等的"Long Length Manufacturing of High Performance BSCCO-2223 Tape for the Detroit Edison Power Cable Project"(非专利文献1)披露。为防止产生隆起，在超导导线实际使用前，检测超导导线是否存 在缺陷。其中一个检测(或测试)是使用加压的氮进行测试。在该测 试中，超导导线在压力接近IMPa的液态冷却剂中浸没一段预定的时间。因此导线受到冷却，随后将温度迅速增加到室温并检测其是否具 有隆起。在该测试中，检测超导导线是否有隆起以确定该导线是否是 有缺陷的导线。非专利文献1: L.Masur等人的"Long Length Manufacturing of High Performance BSCCO-2223 Tape for the Detroit Edison Power Cable Project", IEEE Trans,Appl.Superconductivity"vol.ll，No.l pp.3256-3260。
技术实现思路
专利技术解决的技术问题然而，使用加压的氮气进行的测试是有缺点的，其在于超导导线 是否有缺陷不能得到高灵敏度的检测。如上所述，在该测试中，如果 该导线有缺陷，则超导导线浸没在液态冷却剂中一段预定的时间使得 液态冷却剂将引入导线。然而，如果该导线仅有小的缺陷，这也将花 很多时间来将液态冷却剂通过该缺陷引入导线。同样的，经受该测试 并浸没预定的一段时间的具有小缺陷的导线不能将液态冷却剂充分引 入，因此可能没有隆起。而且，还有一种情况，其中尽管重复进行该 测试，但是隆起还是没有发生。电力传输和分配电缆以及类似的超导设备需要承受数十年的使 用，在使用过程中，即使一个小的缺陷也会产生隆起。因此，需要以 高灵敏度检测小的缺陷。因此，本专利技术提出超导导线检测装置和能高灵敏度检测超导导线 是否存在缺陷的方法。解决问题的方法一方面，本专利技术提供了检测超导导线的装置，该装置包括发射 光以照明超导导线的照明单元；接收来自超导导线的的光的感光单元; 以及累积和输出由感光单元接收的光量的输出单元。本专利技术检测超导导线的方法包括以下步骤发射光以照明超导导 线；接收来自超导导线的光；以及累积和输出接收到的光量。在本专利技术的超导导线检测装置和方法中， 一方面，在缺陷部分由 超导导线反射的光、和在无缺陷的部分由超导导线反射的光，不管该 缺陷是大的还是小的，都在相互不同的方向反射。因此，接收到的光 量随是否有缺陷而变化，而且从这些光量的变化中，可以检测是否存 在缺陷。这使得即使小的缺陷也可以被检测，而且可以高灵敏度地检 测超导导线的缺陷。在上述装置中，感光单元优选的是接收光反射的感光单元，其主 要接收由超导导线反射的光。在上述方法中，优选的是，接收步骤主要包括接收由超导导线反 射的光。由超导导线反射的光量随是否有缺陷而变化，而且从光量的这些 变化中，可以高灵敏度地检测是否有缺陷。注意的是，由超导导线反 射的光指的是由超导导线在无缺陷的部分的反射。在上述装置中，该感光单元优选的是接收漫射光的感光单元，其 主要接收由超导导线漫射的光。在上述方法中，优选的是接收步骤主要包括接收由超导导线漫射 的光。由超导导线漫射的光量随是否有缺陷而变化，而且从光量的这些 变化中，可以高灵敏度地检测是否有缺陷。注意的是，由超导导线漫 射的光指的是由超导导线在有缺陷的部分在各个方向漫射的光。在上述装置中，优选的是照明单元是同轴的照明单元，其发射垂 直于超导导线前表面的方向的光以照明超导导线的前表面。在上述方法中，优选的是发射步骤包括发射垂直于超导导线表面 的方向的光。这尤其有助于在超导导线的表面中检测裂纹。在上述装置中，优选的是该照明单元是倾斜照明单元，其发射与 垂直于超导导线的前表面的方向成一角度的方向的光以照明前表面。在本方法中，优选的是发射步骤包括发射与垂直于超导导线的表 面的方向成一角度的方向的光。这尤其有助于检测超导导线是否具有针孔。上述装置优选的是还包括激光位移传感器，该激光位移传感器包 括在超导导线的纵向方向上相对于超导导线位移时发射激光光束以照明超导导线的激光照明单元；接收由超导导线反射的激光光束的激 光接收单元；以及输出单元，该输出单元与激光位移传感器相关，并 输出以激光接收单元接收到的光的位置为基础的、有关超导导线的位 移的信息。上述装置优选的是还包括涡流位移传感器，该涡流位移传感器包 括交流电产生单元，其将交流电通过与涡流位移传感器相关的线圈 传输；与涡流位移传感器有关的所述线圈，并且该线圈在超导导线的 纵向方向上相对于超导导线移动时在超导导线中产生涡流；与涡流传 感器相关的输出单元，并且所述输出单元将以涡流产生时所引起的变 化为基础的有关超导导线位移的信息输出，其中这些变化涉及与涡流位移传感器有关的线圈如何振荡。上述装置优选的是还包括接触位移传感器，该接触位移传感器包 括与超导导线接触的情况下在超导导线的纵向方向上相对于超导导 线移动、以及还根据超导导线的位移而移动的探针，附着在探针上的 铁芯，与接触位移传感器相关的并在随着铁芯位移时产生感应电动势 的线圈，以及与接触位移传感器相关的并将以感应电动势为基础的有 关超导导线的位移的信息输出的输出单元。上述方法优选的是还包括以下步骤在超导导线的纵向发射激光 光束以照明该导线；接收由超导导线反射的激光光束；以及输出以接 收激光光束的位置为基础的有关超导导线的位移的信息。上述方法优选的是还包括以下步骤使用与涡流位移传感器相关的并接收和通过其传递交流电的线圈，以在超导导线的纵向方向上在 超导导线中产生涡流；以及输出以这些变化为基础的有关超导导线的位移的信息，其中这些变化涉及在涡流产生时所引起的与涡流位移传 感器有关的线圈如何振荡。上述方法优选的是还包括以下步骤在与超导导线接触的情况下 在超导导线的纵向方向上移动探针，该探针具有附着在其上的铁芯， 而且还允许探针能够根据超导导线的位移而移动；以及在铁芯移动时， 在线圈中产生与接触位移传感器相关的感应电动势；以及输出以感应电动势为本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种检测超导导线的装置（１０），包括： 发射用于照明超导导线（２０）的光的照明单元（１，２）； 接收来自所述超导导线的光的感光单元（３）；以及 累积并输出由所述感光单元接收到的光量的输出单元（５）。
【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...
【专利技术属性】
技术研发人员：小林慎一，滨田德亚，
申请(专利权)人：住友电气工业株式会社，
类型：发明
国别省市：JP[日本]
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