[發(fā)明專利]超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置

無效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201110227395.5
• 申請(qǐng)日: 2011-08-09
• 公開（公告）號(hào): CN102410969A
• 公開（公告）日: 2012-04-11
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 龐宗強(qiáng)
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 南京豐盛超導(dǎo)技術(shù)有限公司
• 主分類號(hào): G01N7/16
• 分類號(hào): G01N7/16
• 代理公司: 南京天華專利代理有限責(zé)任公司 32218
• 代理人: 夏平

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明屬于低溫超導(dǎo)磁體技術(shù)領(lǐng)域，特別涉及一種超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率的測(cè)量裝置。

背景技術(shù)

液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置是為了能獲得低溫液氦容器的液氦日揮發(fā)量，進(jìn)而獲知低溫液氦容器的熱負(fù)荷大小，通過減小液氦容器的熱負(fù)荷可以減少其液氦的損耗，從而更好的節(jié)約能源和試驗(yàn)的成本。

現(xiàn)有的測(cè)量液氦揮發(fā)率的裝置主要有如下幾種：(1)稱量超導(dǎo)磁體的初始重量，靜置幾天后再次稱量其重量，兩次稱量的重量差除以時(shí)間即可獲得超導(dǎo)磁體的液氦揮發(fā)率，缺點(diǎn)是必須測(cè)量必須是在磁體處于零場的狀態(tài)下進(jìn)行，而且由于不同季節(jié)和不同環(huán)境下大氣壓力的變化導(dǎo)致測(cè)量精度很差；(2)在超導(dǎo)磁體排氣口連接一個(gè)流量計(jì)量器，獲得一定時(shí)間內(nèi)流經(jīng)的氣體總流量，從而獲得超導(dǎo)磁體的液氦揮發(fā)率，缺點(diǎn)是同樣由于不同季節(jié)和不同環(huán)境下大氣壓力的變化導(dǎo)致其測(cè)量精度很差；(3)利用相對(duì)壓力控制器控制超導(dǎo)磁體內(nèi)部的氦氣壓力，然后利用質(zhì)量流量計(jì)進(jìn)行測(cè)量，缺點(diǎn)是隨著超導(dǎo)磁體外部環(huán)境壓力的變化，超導(dǎo)磁體內(nèi)部的壓力會(huì)有較大波動(dòng)，而在不同壓力條件下，同樣的熱損耗將會(huì)產(chǎn)生不同的液氦損耗。

發(fā)明內(nèi)容

為了解決現(xiàn)有的超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置所存在的重大缺陷，本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種不受外界環(huán)境壓力影響的高精度超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置的技術(shù)方案是：

一種超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置，包括絕對(duì)壓力控制器、質(zhì)量流量計(jì)和波紋管，所述波紋管的一端連接超導(dǎo)磁體的氦氣排氣口，波紋管的另一端連接所述絕對(duì)壓力控制器的上游端口，所述絕對(duì)壓力控制器的下游端口連接所述質(zhì)量流量計(jì)。

所述絕對(duì)壓力控制器由絕對(duì)壓力傳感器、比例調(diào)節(jié)閥和閉環(huán)控制電路組成，所述絕對(duì)壓力傳感器與上游端口連通，比例調(diào)節(jié)閥與下游端口連通，閉環(huán)控制電路分別與絕對(duì)壓力傳感器和比例調(diào)節(jié)閥連接。

所述超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置還包括單向閥和三通，三通的兩個(gè)連接口分別連接于超導(dǎo)磁體的氦氣排氣口與波紋管之間，三通的另一個(gè)連接口連接有單向閥。

所述超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置還包括計(jì)算機(jī)，計(jì)算機(jī)通過串口數(shù)據(jù)線分別與絕對(duì)壓力控制器的串行控制口和質(zhì)量流量計(jì)的串行控制口連接。

所述絕對(duì)壓力控制器的絕對(duì)壓力設(shè)定值大于超導(dǎo)磁體所處環(huán)境的大氣壓力值。

所述波紋管為一長度大于3米的波紋管。

所述波紋管為具有密封性的耐低溫的管材。。

本發(fā)明超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置的工作原理為：

設(shè)定絕對(duì)壓力控制器的控制壓力比超導(dǎo)磁體所處環(huán)境的大氣壓力值大0.5psi，如果絕對(duì)壓力控制器的壓力傳感器探測(cè)到超導(dǎo)磁體內(nèi)部氦壓力值小于絕對(duì)壓力設(shè)定值時(shí)，絕對(duì)壓力控制器的的比例調(diào)節(jié)閥關(guān)閉，超導(dǎo)磁體液氦腔進(jìn)入緩慢升壓階段；反之，當(dāng)探測(cè)到的壓力值大于絕對(duì)壓力設(shè)定值時(shí)，比例調(diào)節(jié)閥將打開排氣以降低超導(dǎo)磁體液氦腔內(nèi)的壓力，閥門開關(guān)的大小根據(jù)實(shí)際探測(cè)到的超導(dǎo)磁體內(nèi)部壓力值大小進(jìn)行自動(dòng)調(diào)節(jié)。所述絕對(duì)壓力控制器排出的氦氣隨后進(jìn)入下一級(jí)的質(zhì)量流量計(jì)，從而獲得恒定壓力下超導(dǎo)磁體的液氦揮發(fā)率。利用連接在所述絕對(duì)壓力控制器和質(zhì)量流量計(jì)上的計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)記錄超導(dǎo)磁體液氦腔內(nèi)的絕對(duì)壓力和液氦揮發(fā)率數(shù)據(jù)，連續(xù)測(cè)量幾天即可獲得精確的不受外界環(huán)境壓力影響的超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率數(shù)據(jù)。

根據(jù)上述原理可以看出，與現(xiàn)有的技術(shù)相比，本發(fā)明的有益效果體現(xiàn)在：

(1)使用絕對(duì)壓力控制器，避免了外界環(huán)境壓力變化對(duì)超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量的影響。

(2)連接在超導(dǎo)磁體排氣口處的單向閥，可防止液氦揮發(fā)外泄受阻，從而避免整個(gè)測(cè)量裝置在無人看管時(shí)因突發(fā)停電等意外狀況而遭到損壞。

(3)利用計(jì)算機(jī)實(shí)時(shí)觀測(cè)并記錄超導(dǎo)磁體內(nèi)部的絕對(duì)壓力和液氦揮發(fā)率的變化情況，從而獲知在整個(gè)測(cè)量過程中出現(xiàn)的一切偶然因素所帶來的影響。

附圖說明

圖1是用本發(fā)明制成的超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置對(duì)1.5T磁共振成像超導(dǎo)磁體測(cè)量獲得的液氦揮發(fā)率原始數(shù)據(jù)圖。

圖2是用本發(fā)明制成的超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置對(duì)1.5T磁共振成像超導(dǎo)磁體測(cè)量時(shí)記錄的超導(dǎo)磁體液氦腔內(nèi)絕對(duì)壓力變化原始數(shù)據(jù)圖。

圖3是本發(fā)明實(shí)施例一的基本型超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖4是本發(fā)明實(shí)施例二超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。

圖5是本發(fā)明超導(dǎo)磁體液氦揮發(fā)率測(cè)量裝置中所述的絕對(duì)壓力控制器的工作原理框圖。