[發明專利]一種CORC超導帶材間距自動反饋控制系統

在審

• 申請號: 202010579274.6
• 申請日: 2020-06-23
• 公開（公告）號: CN111721211A
• 公開（公告）日: 2020-09-29
• 發明（設計）人: 高琦;賴凌峰;王長濱;趙凱
• 申請（專利權）人: 北京原力辰超導技術有限公司
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02;G01B11/14;G01B17/00;G01B17/06;G01B21/16;G01B7/14
• 代理公司: 北京眾合誠成知識產權代理有限公司 11246
• 代理人: 史雙元

本發明屬于超導線纜制作技術領域，尤其涉及一種CORC超導帶材間距自動反饋控制系統，包括：間距檢測系統、數據處理系統、速度控制系統、角度控制系統；其中，間距檢測系統對線纜繞制中的同層超導帶材之間的間距進行檢測，將檢測到的數據發送給數據處理系統，數據處理系統對數據進行處理，將所得的超導帶材間距數據與預設值以及之前采集的值進行比對，生成控制指令并將指令通過速度控制系統和角度控制系統發送到繞制機構的電機上來控制內芯支線運動速度、超導帶材旋轉速度以及超導帶材與內芯的角度。本發明消除機械誤差，提高帶材均勻性以質量性能；結構簡單，精度高，反應靈敏，操作簡捷，可以實現自動反饋控制。

技術領域

本發明屬于超導線纜制作技術領域，尤其涉及一種CORC超導帶材間距自動反饋控制系統。

背景技術

超導體又稱為超導材料，是指在某一溫度下電阻為零的導體。超導體由于其無電阻以及可以承載高電流的特性，可廣泛應用于大型電力設備以及電力輸送領域。隨著超導線纜技術的發展以及超導材料制造工藝的進步，未來超導體將在越來越多的領域有所利用。

目前最為常見的應用即為超導線纜(超導電纜)。超導電纜是利用超導在其臨界溫度下成為超導態、電阻消失、損耗極微、電流密度高、能承載大電流的特點而設計制造的。由于單根超導帶材載流能力有限，因此超導線纜普遍采用多層超導帶材繞制而成，其中，圓芯導線CORC(conductor on round core)形式由于其結構簡單易于制作，機械結構穩定，結構靈活可擴展性好，電流密度高等一系列優點而擁有較好的應用前景。而國內現有CORC超導纜線多為手工或用現有機械改造而成的簡單裝置制作，難以保證質量，尤其對于每一層中的多條超導帶材間距的控制較為粗糙，超導帶材在內芯上排布不均勻，CORC超導纜線質量不穩定。因此有必要發明一種CORC纜線超導帶材間距自動反饋控制系統。

發明內容

為了解決上述技術問題，本發明提供了一種CORC超導帶材間距自動反饋控制系統，包括：間距檢測系統、數據處理系統、速度控制系統、角度控制系統；其中，間距檢測系統對線纜繞制中的同層超導帶材之間的間距進行檢測，將檢測到的數據發送給數據處理系統，數據處理系統對數據進行處理，將所得的超導帶材間距數據與預設值以及之前采集的值進行比對，生成控制指令并將指令通過速度控制系統和角度控制系統發送到繞制機構的電機上來控制內芯支線運動速度、超導帶材旋轉速度以及超導帶材與內芯的角度。

所述間距檢測系統采用圖像采集并配套與超導帶材區分度高的背景。

所述間距檢測系統包含可動探針用于檢測線纜徑向上的位移，通過高度差來識別帶材間距以及間距大小。

所述間距檢測系統采用電磁檢測，利用交流信號在所測區域的帶材內產生渦流信號大小實現帶材間距檢測。

所述間距檢測系統采用超聲測距對線纜表面起伏進行測量從而確定帶材間距。

所述圖像采集包括CCD\CMOS相機或2\3維激光掃描系統。

所述圖像采集配套燈光輔助系統，用以在不同環境下為圖像采集系統提供合適的燈光輔助，以提高圖像質量。

所述數據處理系統確定間距是否符合標準并得到間距變化的趨勢來作為指令產生的依據。

本發明的有益效果：

本發明能夠判斷繞制的間距是否符合標準以及間距變化的趨勢；依據變化趨勢通過與繞纜機的通訊接口調節繞纜機相應速度匹配或超導帶材纏繞角度以自動調節超導帶材的間距，消除長時間繞制過程中機械誤差以及外界環境對帶材繞制間距的影響，提高帶材均勻性以提高CORC超導線纜質量性能；結構簡單，精度高，反應靈敏，操作簡捷，可以實現自動反饋控制。

附圖說明

圖1為本發明實施例一示意圖。

圖2為本發明實施例二示意圖。