一种超导磁体气体补偿系统技术方案

本实用新型专利技术提供一种超导磁体气体补偿系统，高压储气瓶内部存储高压气体；最内层的隔热容器内设置超导线圈，输气管道连通高压储气瓶和超导发生装置，高压储气瓶内的气体经过输气管道向最内层的隔热容器输送气体；气体从高压储气瓶流出后依次经过高压球阀、高精度减压阀和高精度安全阀，流经高压球阀的气体经过高精度减压阀减压达到设定的压力向超导发生装置供气；当隔热容器内气压超过阈值时经过高精度安全阀排出；隔热容器内的气体因温度降低发生液化，内部气压降低后通过高压储气瓶补充气体，补充的气体均匀稳定地经过输气管道流向超导发生装置，整个补气过程不需要通过电磁阀过气压阀控制，确保补充气体稳定持续不间断。

【技术实现步骤摘要】
一种超导磁体气体补偿系统
本技术涉及超导设备
，更进一步涉及一种超导磁体气体补偿系统。
技术介绍
目前，超导磁体降温主要是通过液氮降温、制冷机降温、液氦降温。超导磁体液氮降温主要是300K降温至77K，如果直接用液氦将超导磁体从77K降温至≦20K，则降温冷却付出的成本高昂。使用GM制冷机从77K降温至≦20K将节省大量的液氦，从而降低了成本。GM制冷机将氦气等气体降温液化，4K容器内的气体含量逐步降低，因此在GM制冷机降温过程中需要给超导磁体4K容器持续地补充氦气，以免磁体形成负压的风险。此补气环节一般都会用气动阀或电磁阀来控制补气，通过调节气动阀或电磁阀的开度调节补气量，气动阀或电磁阀长期开闭工作，容易有空气渗透，空气进入会带入水蒸汽，磁体有返工的风险；采用电磁阀需要供电，采用气动阀需要供压缩空气，否则无法实现阀门的自动补气功能；如果停电或压缩空气停止供气，气动阀和电磁阀也无法工作。对于本领域的技术人员来说，如何确保补充气体稳定持续，是目前需要解决的技术问题。
技术实现思路
本技术提供一种超导磁体气体补偿系统，不借助外部供电或供气驱动，确保补充气体稳定持续不间断，具体方案如下：一种超导磁体气体补偿系统，包括：高压储气瓶，内部存储高压气体；超导发生装置，包括制冷器和至少两层隔热容器，最内层的所述隔热容器内设置超导线圈；输气管道，连通所述高压储气瓶和所述超导发生装置，用于向最内层的所述隔热容器输送气体；所述输气管道上依次设置高压球阀、高精度减压阀和高精度安全阀，流经所述高压球阀的气体经过所述高精度减压阀减压达到设定的压力向所述超导发生装置供气；当所述隔热容器内气压超过阈值时经过所述高精度安全阀排出。可选地，所述高精度减压阀的排气压力≤0.05MPa，所述高精度安全阀的排气压力≤0.1MPa。可选地，所述高精度减压阀和所述超导发生装置之间设置低压球阀。可选地，所述输气管道为毛细金属管。可选地，所述高精度减压阀的前端通过螺纹连接于所述输气管道，后端通过卡箍连接于所述输气管道；所述高精度安全阀通过卡箍连接于所述输气管道的分支上。可选地，所述高压储气瓶包括多个存储氦气并同步供气的钢瓶。本技术提供一种超导磁体气体补偿系统，包括高压储气瓶、超导发生装置、输气管道等结构，高压储气瓶内部存储高压气体；超导发生装置包括制冷器和至少两层隔热容器，最内层的隔热容器内设置超导线圈，隔热容器用于将超导线圈保持在低温环境下；输气管道连通高压储气瓶和超导发生装置，高压储气瓶内的气体经过输气管道向最内层的隔热容器输送气体；气体从高压储气瓶流出后依次经过输气管道上设置的高压球阀、高精度减压阀和高精度安全阀，流经高压球阀的气体经过高精度减压阀减压达到设定的压力向超导发生装置供气；当隔热容器内气压超过阈值时经过高精度安全阀排出；隔热容器内的气体因温度降低发生液化，内部气压降低后通过高压储气瓶补充气体，补充的气体均匀稳定地经过输气管道流向超导发生装置，由高精度减压阀使精准地调节气压，整个补气过程不需要通过电磁阀过气压阀控制，确保补充气体稳定持续不间断。附图说明为了更清楚地说明本技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中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为本技术提供的超导磁体气体补偿系统的结构示意图。图中包括：高压储气瓶1、超导发生装置2、制冷器21、隔热容器22、超导线圈23、输气管道3、高压球阀31、高精度减压阀32、高精度安全阀33、低压球阀34。具体实施方式本技术的核心在于提供一种超导磁体气体补偿系统，不借助外部供电或供气驱动，确保补充气体稳定持续不间断。为了使本领域的技术人员更好地理解本技术的技术方案，下面将结合附图及具体的实施方式，对本技术的超导磁体气体补偿系统进行详细的介绍说明。如图1所示，为本技术提供的超导磁体气体补偿系统的结构示意图；本技术的超导磁体气体补偿系统包括高压储气瓶1、超导发生装置2、输气管道3等结构，高压储气瓶1内部存储高压气体，内部的气体可用于液化及汽化吸收或放出热量，作为导热介质。超导发生装置2包括制冷器21和至少两层隔热容器22，图1所示设置有三层隔热容器22，三层隔热容器22相互嵌套，最内层的隔热容器22内设置超导线圈23，通过至少两层隔热容器22与外界保持热隔离。制冷器21用于热交换的冷头伸入到最内层的隔热容器22中，用于对最内层隔热容器22中的气体进行冷却降温，使内部作为导热介质的气体降温液化。输气管道3连通高压储气瓶1和超导发生装置2，输气管道3作为气体传输的通道，用于向最内层的隔热容器22输送气体，气体从高压储气瓶1输出经过输气管道3进入超导发生装置2最内层的一个隔热容器22中；输气管道3上依次设置高压球阀31、高精度减压阀32和高精度安全阀33，气体从高压储气瓶1向超导发生装置2流动的过程中依次高压球阀31和高精度减压阀32，高压球阀31用于控制管路通断，决定高压储气瓶1内的气体是否能够排出。高压球阀31打开时，流经高压球阀31的气体经过高精度减压阀32减压达到设定的压力向超导发生装置2供气，高精度减压阀32能够精准控制气体出口端的气压，使气体以适当的压强值输出进入超导发生装置2，超导发生装置2在制冷时不断使内部的气体液化形成液态介质，从高压储气瓶1向超导发生装置2补充的气体量与超导发生装置2内部气体的消耗量持平，避免超导发生装置2内部形成负压。本技术的超导磁体气体补偿系统由高精度减压阀使精准地调节气压，整个补气过程不需要通过电磁阀过气压阀控制，确保补充气体稳定持续不间断。若隔热容器22内部的气压消耗速度小于气体输入速度，则隔热容器22内的气压不断升高，当隔热容器22内气压超过阈值时经过高精度安全阀33排出。在上述方案的基础上，本技术中高精度减压阀32的排气压力≤0.05MPa，高精度安全阀33的排气压力≤0.1MPa。更进一步，本技术在高精度减压阀32和超导发生装置2之间设置低压球阀34，低压球阀34设置在输气管道3上，通过调节低压球阀34的开度辅助调节向超导发生装置2的供气速度。在上述任一技术方案及其相互组合的基础上，本技术的输气管道3为毛细金属管，毛细金属管为厚壁金属管，内径细小，采用金属管道可减小老化，延长使用寿命。具体地，本技术中高精度减压阀32的前端通过螺纹连接于输气管道3，后端通过卡箍连接于输气管道3，以保证连接的牢固程度；高精度安全阀33通过卡箍连接于输气管道3的分支上，超过阈值时及时将气体排出，防止超导发生装置2内部压强过高。本技术中的高压储气瓶1包括多个存储氦气并同步供气的钢瓶，多个钢瓶同时供气，保证气源本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种超导磁体气体补偿系统，其特征在于，包括：/n高压储气瓶(1)，内部存储高压气体；/n超导发生装置(2)，包括制冷器(21)和至少两层隔热容器(22)，最内层的所述隔热容器(22)内设置超导线圈(23)；/n输气管道(3)，连通所述高压储气瓶(1)和所述超导发生装置(2)，用于向最内层的所述隔热容器(22)输送气体；所述输气管道(3)上依次设置高压球阀(31)、高精度减压阀(32)和高精度安全阀(33)，流经所述高压球阀(31)的气体经过所述高精度减压阀(32)减压达到设定的压力向所述超导发生装置(2)供气；当所述隔热容器(22)内气压超过阈值时经过所述高精度安全阀(33)排出。/n

【技术特征摘要】
1.一种超导磁体气体补偿系统，其特征在于，包括：
高压储气瓶(1)，内部存储高压气体；
超导发生装置(2)，包括制冷器(21)和至少两层隔热容器(22)，最内层的所述隔热容器(22)内设置超导线圈(23)；
输气管道(3)，连通所述高压储气瓶(1)和所述超导发生装置(2)，用于向最内层的所述隔热容器(22)输送气体；所述输气管道(3)上依次设置高压球阀(31)、高精度减压阀(32)和高精度安全阀(33)，流经所述高压球阀(31)的气体经过所述高精度减压阀(32)减压达到设定的压力向所述超导发生装置(2)供气；当所述隔热容器(22)内气压超过阈值时经过所述高精度安全阀(33)排出。


2.根据权利要求1所述的超导磁体气体补偿系统，其特征在于，所述高精度减压阀(32)的排气压力≤0.05...

【专利技术属性】
技术研发人员：袁金辉，莫耀敏，乐志良，郑杰，刘照泉，姚海锋，姚鸣生，许建益，
申请(专利权)人：宁波健信核磁技术有限公司，
类型：新型
国别省市：浙江;33