[實用新型]一種超導電纜局部缺陷的連續無損檢測設備

有效

• 申請號: 201820303797.6
• 申請日: 2018-03-06
• 公開（公告）號: CN211206346U
• 公開（公告）日: 2020-08-07
• 發明（設計）人: 羊新勝;李建剛;陳煒;趙勇
• 申請（專利權）人: 西南交通大學
• 主分類號: G01N27/83
• 分類號: G01N27/83
• 代理公司: 成都博通專利事務所 51208
• 代理人: 陳樹明

本實用新型公開了一種超導電纜局部缺陷的連續無損檢測設備，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，收線輪的軸與步進電機相連；杜瓦內從左往右依次安裝有導輪一，勵磁線圈，磁場檢測器，導輪二；所述的磁場檢測器為為前、后、上、下四排霍爾傳感器構成的方形霍爾傳感器陣列；放線輪上的超導電纜伸出后，先繞過導輪一、再依次穿過勵磁線圈、磁場檢測器的中心，隨后繞過導輪二、最后纏繞于收線輪上。該設備能夠連續無損地檢測出超導電纜的局部缺陷，從而為超導電纜的絞纜工藝的制定及超導電纜的使用維護，提供可靠的測試數據，進而保證超導磁體的性能和可靠性。

技術領域

本實用新型涉及一種超導電纜的檢測設備。

背景技術

大型超導磁體能在大空間內提供強大磁場而幾乎不消耗電能，在高能離子加速器、核聚變、磁流體發電等領域得到了廣泛的應用。超導磁體主要采用管內電纜導體(Cable-in-Conduit Conductor,CICC)繞制構成。管內電纜導體又是由超導股線多級扭絞形成的超導電纜、中心冷卻孔以及外套管組成。其中，超導電纜的性能直接決定了制備的磁體是否能正常運行以及超導磁體產生的磁場強弱。超導電纜在扭絞過程中，超導股線可能受到不同程度的應力作用，會使超導電纜發生局部缺陷，在該局部的性能發生退化(臨界電流降低)。因此，有必要對超導電纜的性能進行無損檢測，以便得出扭絞工藝條件與超導電纜的局部缺陷的關系，從而為超導電纜的絞纜工藝的制定，提供可靠的實驗數據。同時，在超導電纜的使用維護過程中也需要進行局部缺陷的無損檢測，以便確定制備的超導電纜是否合格，進而保證實驗超導電纜的設備的性能。

現有的超導性能無損檢測設備，是先對單根的超導帶材或單根的超導線材進行磁化，再使超導帶材或超導線材從霍爾傳感器的一側通過，由霍爾傳感器連續測量超導帶材或超導線材經過霍爾傳感器處的剩余磁場，得到均勻或基本均勻的超導帶材或超導線材的剩余磁場軸向分布，進而獲得單根的超導帶材或超導線材的臨界電流的軸向分布，當軸向分布出現明顯的下陷即某處的臨界電流明顯偏低時，可判定超導帶材或超導線材在該處發生局部缺陷，其性能退化。其測量效率高，空間分辨率高。而超導電纜，由于其是超導股線多級扭絞形成，超導電纜在連續經過旁邊的霍爾傳感器時，其最靠近的超導部分截面并不相同，而是一個連續扭轉(旋轉)變化的非圓形；因此，霍爾傳感器連續測得的剩余磁場并不均勻，而會產生很大的起伏變化；從而會掩蓋局部缺陷產生的剩余磁場變化，而不能檢測出超導電纜的局部缺陷。

實用新型內容

本實用新型的目的是提供一種超導電纜的局部缺陷連續無損檢測設備，該設備能夠連續無損地檢測出超導電纜的局部缺陷，從而為超導電纜的絞纜工藝的制定及超導電纜的使用維護，提供可靠的測試數據，進而保證超導磁體的性能和可靠性。

本實用新型實現其發明目的所采用的技術方案是，一種超導電纜局部缺陷的連續無損檢測設備，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，收線輪的軸與步進電機相連；

杜瓦內從左往右依次安裝有導輪一，勵磁線圈，磁場檢測器，導輪二；所述的磁場檢測器為為前、后、上、下四排霍爾傳感器構成的方形霍爾傳感器陣列；

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

本實用新型的工作過程和原理如下：

在步進電機的驅動作用下，放線輪上的超導電纜經過導輪一后，從左往右移動，隨后經過勵磁線圈處的超導電纜被勵磁線圈的磁場磁化，并在離開后產生剩余磁場，帶剩余磁場的超導電纜穿過方形霍爾傳感器陣列的中心，再從杜瓦的檢測出口穿出。