[发明专利]一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置及其测量方法

说明书

本发明公开了一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置及其测量方法，该测量装置包含氦气注入组件、制冷机组件、杜瓦中筒组件、冷屏中筒组件、氦气输入组件、杜瓦侧筒组件、冷屏侧筒组件、氦气输出组件、加热端组件；该装置结构简单、装配方便，测得的制冷机二级冷头制冷量与热负载差值即为所测低温系统的漏热量，测量结果准确可靠，计算简便快速高效的测量出超导磁体低温系统漏热量。

技术领域

本发明涉及超导磁体领域，尤其涉及一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置及其测量方法。

背景技术

所谓低温超导磁体，是指超导线圈处在一定的低温环境下达到超导工作状态和预期的其他性能。若线圈所处低温环境温度上升，会使得超导线圈发生失超现象，从而超导磁体设备不能发挥其正常工作性能，甚至出现安全事故。因此，保证超导磁体低温、降低系统漏热，是实现其超导状态的关键。

超导磁体目前存在的主要制冷方式是给超导线圈所处的封闭空间中注入液氦，通过特定方式使液氦气化（液氦气化过程中吸收外界热量），从而降低超导线圈所处环境温度。然而低温超导磁体存在多种漏热因素，包含真空杜瓦内支撑漏热、真空杜瓦内辐射漏热、杜瓦内辐射漏热、测量引线漏热等，使得超导磁体环境温度上升。目前测量低温超导低温环境的漏热量相对困难且漏热量是低温超导磁体的重要参数，因此，准确有效测量超导磁体低温系统漏热量至关重要。

发明内容

本发明的目的在于提供一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置及其测量方法，该测量装置结构简单、装配方便，可有效、准确地测量超导磁体低温系统漏热量。

本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

一种实现超导磁体低温系统漏热量测量装置，包含氦气注入组件、制冷机组件、杜瓦中筒组件、冷屏中筒组件、氦气输入组件、杜瓦侧筒组件、冷屏侧筒组件、氦气输出组件、加热端组件；所述的冷屏中筒组件和氦气输入组件安装在杜瓦中筒组件的内部，加热端组件安装在冷屏侧筒组件的内部，冷屏侧筒组件安装在杜瓦侧筒组件的内部；所述的氦气注入组件穿过杜瓦中筒组件，氦气注入组件与氦气输入组件相连通；制冷机组件与所述的杜瓦中筒组件连接；杜瓦中筒组件与所述的杜瓦侧筒组件连接；冷屏中筒组件与冷屏侧筒组件连接；氦气输入组件与所述的氦气输出组件连接；氦气输出组件与加热端组件连接。

进一步，所述的氦气注入组件包括绝压压力表、第一盲板、第二盲板、三通和弯管；所述绝压压力表与三通通过管螺纹连接，第一盲板、第二盲板分别与三通的两端接口连接，弯管的一端与三通密封焊接，弯管穿出杜瓦中筒组件且与杜瓦中筒组件密封焊接。

进一步，所述的杜瓦中筒组件包括杜瓦上板、杜瓦中筒、杜瓦颈管、第一真空法兰、杜瓦底板；所述的杜瓦上板开有通孔，制冷机组件与通孔相配合；所述的杜瓦中筒上焊接有第一KF接口和第二KF接口；杜瓦中筒的一端与杜瓦上板焊接，杜瓦中筒的另一端与杜瓦底板焊接，杜瓦中筒与杜瓦颈管焊接，杜瓦颈管与第一真空法兰相配合。

进一步，所述的冷屏中筒组件包括冷屏上板、铜软、金属块、压条、冷屏中筒、冷屏颈管、颈管法兰、冷屏下圆环和冷屏下板；所述冷屏上板与冷屏中筒采用螺钉连接，所述冷屏中筒与冷屏颈管焊接，所述冷屏颈管与颈管法兰焊接，所述冷屏中筒与冷屏下圆环焊接，所述冷屏下圆环与冷屏下板采用铆钉或螺钉连接；所述铜软的一端通过金属块压入与冷屏上板接，所述金属块利用螺钉与冷屏上板连接，所述铜软的另一端通过压条与冷屏中筒连接，所述压条为“Ω”形状，所述压条两端用螺栓连接。

进一步，所述的氦气输入组件包括第一颈管、第一纹管、第二颈管、第二纹管、圆环、输入直管和氦气圆板；所述的第一颈管与弯管的一端连接，第一颈管、第一纹管、第二颈管、第二纹管、圆环、输入直管与氦气圆板依次焊接，所述的氦气圆板上开有圆孔。

进一步，所述的杜瓦侧筒组件包括杜瓦侧筒和第二真空法兰；所述的杜瓦侧筒与第二真空法兰焊接，杜瓦侧筒上连接有航空插座。