[發(fā)明專利]一種高場超導(dǎo)磁體低溫垂直測試系統(tǒng)

在審

• 申請?zhí)枺?/td>: 202210002225.5
• 申請日: 2022-01-04
• 公開（公告）號(hào): CN114325514A
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 孫良瑞;徐慶金;楊向臣
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院高能物理研究所
• 主分類號(hào): G01R33/12
• 分類號(hào): G01R33/12
• 代理公司: 北京君尚知識(shí)產(chǎn)權(quán)代理有限公司 11200
• 代理人: 司立彬

本發(fā)明公開了一種高場超導(dǎo)磁體低溫垂直測試系統(tǒng)，其特征在于，包括垂直測試杜瓦，所述垂直測試杜瓦上設(shè)有壓力傳感器、液位計(jì)以及用于快速泄壓的安全閥、用于對(duì)頂部爆破的爆破片；回氣汽化器一端通過低溫管線與垂直測試杜瓦相連，另一端通過第一常溫管線與氦氣回收氣囊連接；第一常溫管線上設(shè)有安全泄放閥；第二常溫管線為電流引線回氣管線，一端連接電流引線末端出氣口，另一端連接回氣汽化器出氣口，其上設(shè)有電流引線流量控制器，用于控制冷卻電流引線的冷氦氣流量，使電流引線溫度達(dá)到工作溫區(qū)，第一、二常溫管線的氦氣回至氦氣回收氣囊；垂直測試杜瓦上設(shè)有注液口、排空口和加熱器。本發(fā)明具有操作簡單、安全性高等特點(diǎn)。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及低溫工程領(lǐng)域，具體涉及到一種高場超導(dǎo)磁體低溫垂直測試系統(tǒng)。

背景技術(shù)

超導(dǎo)體在臨界溫度和臨界磁場以下具有零電阻特性和完全抗磁性，為測試超導(dǎo)體的性能，需要將其溫度降至臨界溫度以下。測試時(shí)，待測超導(dǎo)磁體浸泡于液氦中，因涉及到液氦低溫系統(tǒng)，垂直測試杜瓦中的液氦量、壓力穩(wěn)定等因素尤為重要。垂直測試系統(tǒng)的靜態(tài)漏熱、電流引線的漏熱以及磁體加電測試時(shí)的失超都會(huì)消耗垂直測試杜瓦里的液氦，需要穩(wěn)定補(bǔ)充液氦以實(shí)現(xiàn)連續(xù)測試。

高場超導(dǎo)磁體在加電測試時(shí)的失超會(huì)消耗垂直測試杜瓦里的液氦，當(dāng)液氦液位低于需求液位時(shí)，低溫垂直測試無法繼續(xù)進(jìn)行，需補(bǔ)充液氦。以往是通過移動(dòng)液氦杜瓦補(bǔ)液，中間的時(shí)間間隔會(huì)讓輸液管溫度上升，再次補(bǔ)充液氦時(shí)造成液氦損耗，同時(shí)補(bǔ)充液氦時(shí)間過長，降低測試效率。

以往的垂直測試系統(tǒng)對(duì)技術(shù)人員要求較高，因而有必要提供一套操作簡單、安全可靠的高場超導(dǎo)磁體低溫垂直測試系統(tǒng)。

發(fā)明內(nèi)容

鑒于上述分析，本發(fā)明旨在提出一種獨(dú)特設(shè)計(jì)的高場超導(dǎo)磁體低溫垂直測試系統(tǒng)，用于解決以上背景技術(shù)介紹的問題。

本發(fā)明的技術(shù)方案為：

一種高場超導(dǎo)磁體低溫垂直測試系統(tǒng)，其特征在于，包括：

垂直測試杜瓦001，用于儲(chǔ)存對(duì)高場超導(dǎo)磁體垂直測試的液氦，并在液氦面上方設(shè)置防輻射屏002，所述防輻射屏002用于降低液氦與所述垂直測試杜瓦001的頂法蘭之間的熱傳遞；

所述垂直測試杜瓦001上設(shè)有用于監(jiān)測所述垂直測試杜瓦001內(nèi)部壓力的壓力傳感器003、用來監(jiān)測所述垂直測試杜瓦001內(nèi)部液位的液位計(jì)014；

所述垂直測試杜瓦001上設(shè)有安全閥004，用于當(dāng)所述垂直測試杜瓦001內(nèi)的壓力達(dá)到起跳壓力閾值時(shí)起跳；

所述垂直測試杜瓦001上設(shè)有爆破片006，用于當(dāng)所述垂直測試杜瓦001內(nèi)的壓力達(dá)到設(shè)定的爆破壓力閾值時(shí)對(duì)所述垂直測試杜瓦001頂部進(jìn)行爆破；

所述垂直測試杜瓦001上設(shè)有回氣汽化器007，其一端通過低溫管線與所述垂直測試杜瓦001相連，另一端通過第一常溫管線與氦氣回收氣囊010連接，用于將所述垂直測試杜瓦001內(nèi)的低溫氦氣回收并加熱至室溫后輸入到所述氦氣回收氣囊010；所述第一常溫管線包括兩條并聯(lián)支路，第一支路上設(shè)有安全泄放閥009，用于快速泄壓；第二支路上設(shè)有壓力控制閥008，用于控制所述垂直測試杜瓦001內(nèi)液氦壓力；

第二常溫管線為電流引線回氣管線，其一端連接所述高場超導(dǎo)磁體的電流引線末端出氣口，另一端連接回氣汽化器出氣口，所述第二常溫管線設(shè)有電流引線流量控制器013，電流引線流量控制器用于控制冷卻電流引線的冷氦氣流量，使電流引線溫度達(dá)到工作溫區(qū)，所述第二常溫管線的氦氣與第一常溫管線的氦氣在回氣汽化器007出口匯合，回至氦氣回收氣囊010；所述垂直測試杜瓦001上設(shè)有注液口005，用于向所述垂直測試杜瓦001內(nèi)注入液氮或液氦；

所述垂直測試杜瓦001上設(shè)有排空口011和加熱器015，用于排出氮?dú)饣蛲ㄟ^排空口011連接常溫氮?dú)猓瑢⒁旱獜淖⒁嚎?05反向排出。