一种液氦温区恒温装置及恒温控制方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种液氦温区恒温装置及恒温控制方法。所述液氦温区恒温装置包括：液氦容器、第一加热丝、第二加热丝、第三加热丝、温度计、活性炭包、超导磁悬浮核心敏感单元、真空层、液氦、压强表以及控制系统。本发明专利技术公开的液氦温区恒温装置采用两级温度控制方法，第一级把超导磁悬浮敏感单元封闭在一个真空层内，并将真空层浸泡在液氦浴中，通过控制液氦容器内饱和蒸气压的压强对液氦浴温度进行控制，从而为超导磁悬浮敏感单元提供稳定背景环境场。第二级通过惠斯通电桥精确测量超导磁悬浮敏感单元的温度，再用加热丝加热和PID控制实现对超导磁悬浮敏感单元的主动温度控制。超导磁悬浮敏感单元的主动温度控制。超导磁悬浮敏感单元的主动温度控制。

【技术实现步骤摘要】
一种液氦温区恒温装置及恒温控制方法


[0001]本专利技术涉及恒温控制
，特别是涉及一种液氦温区恒温装置及恒温控制方法。

技术介绍

[0002]利用超导体的迈斯那效应、零电阻效应和极低温工作环境发展形成的超导磁悬浮仪器技术在一些精密重力、惯性等测量领域具有特殊优势和广阔应用前景。
[0003]超导磁悬浮仪器的核心优势之一是利用超导特性可以实现核心超导敏感部件的无接触悬浮。其原理基础是超导体的迈斯那效应也即完全抗磁性，当超导敏感部件处于外磁场中时，外磁场会穿透超导敏感部件表面一定深度，形成屏蔽电流，该屏蔽电流与外磁场相互作用形成斥力，也即超导磁悬浮力，从而实现超导敏感部件的无接触悬浮。受各种环境因素影响，当超导敏感部件的温度发生变化时，外磁场在超导敏感部件表面的穿透深度会随之改变，从而导致超导磁悬浮力产生变化，这种情况对于精密测量来说是不能接受的，会给仪器的输出信号带来严重干扰。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的是提供一种液氦温区恒温装置及恒温控制方法，用于对处于液氦温区工作的精密超导磁悬浮仪器核心超导敏感本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种液氦温区恒温装置，其特征在于，包括：液氦容器、第一加热丝、第二加热丝、第三加热丝、温度计、活性炭包、超导磁悬浮核心敏感单元、真空层、液氦、压强表以及控制系统；所述液氦填充在所述液氦容器内，所述第一加热丝和所述真空层位于所述液氦容器内，所述超导磁悬浮核心敏感单元位于所述真空层内；所述活性炭包位于所述真空层内底部；所述超导磁悬浮核心敏感单元吊装于真空层内，所述温度计位于所述超导磁悬浮核心敏感单元的左侧，所述第二加热丝均匀缠绕在所述超导磁悬浮核心敏感单元上部；所述第三加热丝均匀缠绕在所述活性炭包外侧；所述压强表位于所述液氦容器上侧三通结构的左侧；所述压强表与所述控制系统信号连接；所述控制系统还分别与所述第一加热丝、第二加热丝和第三加热丝信号连接。2.根据权利要求1所述的液氦温区恒温装置，其特征在于，还包括：第一拉杆和第二拉杆，所述超导磁悬浮核心敏感单元通过所述第一拉杆与所述真空层顶端内侧表面连接固定；所述真空层通过所述第二次拉杆与所述液氦容器顶端内侧连接固定。3.根据权利要求1所述的液氦温区恒温装置，其特征在于，还包括：第一引线插头和第二引线插头；所述第一引线插头通过焊接与所述真空层连接，所述第二引线插头通过焊接与所述液氦容器的上侧三通结构连接。4.根据权利要求1所述的液氦温区恒温装置，其特征在于，所述控制系统包括第一PID控制模块、第二PID控制模块、惠斯通电桥模块、第一加热丝电源、第二加热丝电源以及第三加热丝电源；所述压强表的输出端子通过引线与所述第一PID控制模块的输入端子电气连接；所述第一PID控制模块的输出端子通过引线与所述第一加热丝电源的输入端子电气连接；所述第一加热丝电源的输出端子通过引线和所述第二引线插头与所述第一加热丝的引线端子电气连接；所述温度计的两个端子中每个端子分别引出两条引线均通过所述第一引线插头和所述第二引线插头与所述惠斯通电桥模块的输入端子电气连接；所述惠斯通电桥模块的输出端子与所述第二PID控制模块的输入端子电气连接；所述第二PID控制模块的输出端子通过引线与第二加热丝电源的输入端子电气连接；所述第二加热丝电源的输出端子通过引线、所述第二引线插头和所述第一引线插头与所述第二加热丝的引线端子电气连接；所述第三加热丝电源通过引线、所述第二引线插头和所述第一引线插头与所述第三加热丝的引线端子电气连接。5.根据权利要求1所述的液氦温区恒温装置，其特征在于，所述第二加热丝采用双绕方式均匀缠绕在所述超导磁悬浮核心敏感单元的上部。6.根据权利要求2所述的液氦温区恒...

【专利技术属性】
技术研发人员：王浩，王秋良，胡新宇，崔春艳，牛飞飞，黄兴，张源，
申请(专利权)人：中国科学院电工研究所，
类型：发明
国别省市：