[發(fā)明專利]超導(dǎo)電纜局部缺陷的連續(xù)無損檢測(cè)裝置

在審

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 201810181214.1
• 申請(qǐng)日: 2018-03-06
• 公開（公告）號(hào): CN108490066A
• 公開（公告）日: 2018-09-04
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 羊新勝;李建剛;陳煒;趙勇
• 申請(qǐng)（專利權(quán)）人: 西南交通大學(xué)
• 主分類號(hào): G01N27/83
• 分類號(hào): G01N27/83
• 代理公司: 成都博通專利事務(wù)所 51208
• 代理人: 陳樹明

本發(fā)明公開了一種超導(dǎo)電纜局部缺陷的連續(xù)無損檢測(cè)裝置，其特征在于：杜瓦的左上方和右上方分別安裝放線輪和收線輪，放線輪的軸與阻尼器相連，收線輪的軸與步進(jìn)電機(jī)相連；杜瓦內(nèi)從左往右依次安裝有導(dǎo)輪一，勵(lì)磁線圈，磁場檢測(cè)器，導(dǎo)輪二；所述的磁場檢測(cè)器為為前、后、上、下四排霍爾傳感器構(gòu)成的方形霍爾傳感器陣列；放線輪上的超導(dǎo)電纜伸出后，先繞過導(dǎo)輪一、再依次穿過勵(lì)磁線圈、磁場檢測(cè)器的中心，隨后繞過導(dǎo)輪二、最后纏繞于收線輪上。該裝置能夠連續(xù)無損地檢測(cè)出超導(dǎo)電纜的局部缺陷，從而為超導(dǎo)電纜的絞纜工藝的制定及超導(dǎo)電纜的使用維護(hù)，提供可靠的測(cè)試數(shù)據(jù)，進(jìn)而保證超導(dǎo)磁體的性能和可靠性。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及一種超導(dǎo)電纜的檢測(cè)裝置。

背景技術(shù)

大型超導(dǎo)磁體能在大空間內(nèi)提供強(qiáng)大磁場而幾乎不消耗電能，在高能離子加速器、核聚變、磁流體發(fā)電等領(lǐng)域得到了廣泛的應(yīng)用。超導(dǎo)磁體主要采用管內(nèi)電纜導(dǎo)體(Cable-in-Conduit Conductor,CICC)繞制構(gòu)成。管內(nèi)電纜導(dǎo)體又是由超導(dǎo)股線多級(jí)扭絞形成的超導(dǎo)電纜、中心冷卻孔以及外套管組成。其中，超導(dǎo)電纜的性能直接決定了制備的磁體是否能正常運(yùn)行以及超導(dǎo)磁體產(chǎn)生的磁場強(qiáng)弱。超導(dǎo)電纜在扭絞過程中，超導(dǎo)股線可能受到不同程度的應(yīng)力作用，會(huì)使超導(dǎo)電纜發(fā)生局部缺陷，在該局部的性能發(fā)生退化(臨界電流降低)。因此，有必要對(duì)超導(dǎo)電纜的性能進(jìn)行無損檢測(cè)，以便得出扭絞工藝條件與超導(dǎo)電纜的局部缺陷的關(guān)系，從而為超導(dǎo)電纜的絞纜工藝的制定，提供可靠的實(shí)驗(yàn)數(shù)據(jù)。同時(shí)，在超導(dǎo)電纜的使用維護(hù)過程中也需要進(jìn)行局部缺陷的無損檢測(cè)，以便確定制備的超導(dǎo)電纜是否合格，進(jìn)而保證實(shí)驗(yàn)超導(dǎo)電纜的設(shè)備的性能。

現(xiàn)有的超導(dǎo)性能無損檢測(cè)裝置，是先對(duì)單根的超導(dǎo)帶材或單根的超導(dǎo)線材進(jìn)行磁化，再使超導(dǎo)帶材或超導(dǎo)線材從霍爾傳感器的一側(cè)通過，由霍爾傳感器連續(xù)測(cè)量超導(dǎo)帶材或超導(dǎo)線材經(jīng)過霍爾傳感器處的剩余磁場，得到均勻或基本均勻的超導(dǎo)帶材或超導(dǎo)線材的剩余磁場軸向分布，進(jìn)而獲得單根的超導(dǎo)帶材或超導(dǎo)線材的臨界電流的軸向分布，當(dāng)軸向分布出現(xiàn)明顯的下陷即某處的臨界電流明顯偏低時(shí)，可判定超導(dǎo)帶材或超導(dǎo)線材在該處發(fā)生局部缺陷，其性能退化。其測(cè)量效率高，空間分辨率高。而超導(dǎo)電纜，由于其是超導(dǎo)股線多級(jí)扭絞形成，超導(dǎo)電纜在連續(xù)經(jīng)過旁邊的霍爾傳感器時(shí)，其最靠近的超導(dǎo)部分截面并不相同，而是一個(gè)連續(xù)扭轉(zhuǎn)(旋轉(zhuǎn))變化的非圓形；因此，霍爾傳感器連續(xù)測(cè)得的剩余磁場并不均勻，而會(huì)產(chǎn)生很大的起伏變化；從而會(huì)掩蓋局部缺陷產(chǎn)生的剩余磁場變化，而不能檢測(cè)出超導(dǎo)電纜的局部缺陷。

發(fā)明內(nèi)容

本發(fā)明的目的是提供一種超導(dǎo)電纜的局部缺陷連續(xù)無損檢測(cè)裝置，該裝置能夠連續(xù)無損地檢測(cè)出超導(dǎo)電纜的局部缺陷，從而為超導(dǎo)電纜的絞纜工藝的制定及超導(dǎo)電纜的使用維護(hù)，提供可靠的測(cè)試數(shù)據(jù)，進(jìn)而保證超導(dǎo)磁體的性能和可靠性。

本發(fā)明實(shí)現(xiàn)其發(fā)明目的所采用的技術(shù)方案是，一種超導(dǎo)電纜局部缺陷的連續(xù)無損檢測(cè)裝置，其特征在于：

杜瓦的左上方和右上方分別安裝放線輪和收線輪，放線輪的軸與阻尼器相連，收線輪的軸與步進(jìn)電機(jī)相連；

杜瓦內(nèi)從左往右依次安裝有導(dǎo)輪一，勵(lì)磁線圈，磁場檢測(cè)器，導(dǎo)輪二；所述的磁場檢測(cè)器為為前、后、上、下四排霍爾傳感器構(gòu)成的方形霍爾傳感器陣列；

放線輪上的超導(dǎo)電纜伸出后，先繞過導(dǎo)輪一、再依次穿過勵(lì)磁線圈、磁場檢測(cè)器的中心，隨后繞過導(dǎo)輪二、最后纏繞于收線輪上。

本發(fā)明的工作過程和原理如下：

在步進(jìn)電機(jī)的驅(qū)動(dòng)作用下，放線輪上的超導(dǎo)電纜經(jīng)過導(dǎo)輪一后，從左往右移動(dòng)，隨后經(jīng)過勵(lì)磁線圈處的超導(dǎo)電纜被勵(lì)磁線圈的磁場磁化，并在離開后產(chǎn)生剩余磁場，帶剩余磁場的超導(dǎo)電纜穿過方形霍爾傳感器陣列的中心，再從杜瓦的檢測(cè)出口穿出。