[发明专利]管内电缆导体局部缺陷的连续无损检测装置

说明书

本发明公开了一种管内电缆导体局部缺陷的连续无损检测装置，其体征在于：磁场检测器为前、后、上、下四排霍尔传感器构成的方形霍尔传感器阵列；管内电缆导体依次穿过杜瓦一端的检测入口、励磁线圈的中心、方形霍尔传感器阵列的中心，再从杜瓦另一端的检测出口穿出；所述管内电缆导体的检测入口侧与管内电缆导体的推送机构相连。该装置能够连续无损地检测出管内电缆导体的局部缺陷，从而为超导电缆的绞缆、挤压成型工艺的制定，提供可靠的实验数据；也能在管内电缆导体制备过程中进行局部缺陷的在线实时无损检测，以提高管内电缆导体的性能、使用寿命和可靠性。

技术领域

本发明涉及一种管内电缆导体的检测装置。

背景技术

大型超导磁体能在大空间内提供强大磁场而几乎不消耗电能，在高能离子加速器、核聚变、磁流体发电等领域得到了广泛的应用。超导磁体主要采用管内电缆导体(Cable-in-Conduit Conductor,CICC)绕制构成。管内电缆导体又是由超导股线多级扭绞形成的超导电缆、中心冷却孔以及外套管组成。超导电缆在每一级的扭绞过程中，超导股线都可能受到不同程度的应力作用，会使其发生局部缺陷，在该局部的性能发生退化(临界电流降低)；在最后穿缆挤压成型过程中也会因超导股线受到应力作用，发生局部缺陷、性能退化(临界电流降低)。

因此，有必要对管内电缆导体的性能进行无损检测，以便得出扭绞及穿缆挤压中的工艺条件与管内电缆导体的局部缺陷的关系，从而为管内电缆导体的制备(绞缆、挤压成型)工艺的制定，提供可靠的实验数据。同时，也有必要在管内电缆导体制备的过程中进行局部缺陷的在线实时无损检测，以便确定制备的管内电缆导体是否合格，并在缺陷产生时，立即找出异常原因，采取措施，及时阻止缺陷的继续产生，以保证管内电缆导体的性能。

现有的超导性能无损检测装置，是先对单根的超导带材或单根的超导线材进行磁化，再使超导带材或超导线材从霍尔传感器的一侧通过，由霍尔传感器连续测量超导带材或超导线材经过霍尔传感器处的剩余磁场，得到均匀或基本均匀的超导带材或超导线材的剩余磁场轴向分布，进而获得单根的超导带材或超导线材的临界电流的轴向分布，当轴向分布出现明显的下陷即某处的临界电流明显偏低时，可判定超导带材或超导线材在该处发生局部缺陷，其性能退化。其测量效率高，空间分辨率高。而管内电缆导体，由于其是超导股线多级扭绞形成，管内电缆导体在连续经过旁边的霍尔传感器时，其最靠近的超导部分截面并不相同，而是一个连续扭转(旋转)的非圆形；因此，霍尔传感器连续测得的剩余磁场并不均匀，而会产生很大的起伏变化；从而会掩盖局部缺陷产生的剩余磁场变化，而不能检测出管内电缆导体的局部缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种管内电缆导体的局部缺陷连续无损检测装置，该装置能够连续无损地检测出管内电缆导体的局部缺陷，从而为超导电缆的绞缆、挤压成型工艺的制定，提供可靠的实验数据；也能在管内电缆导体制备的过程中进行局部缺陷的在线实时无损检测，以便确定制备的管内电缆导体是否合格，并在出现局部缺陷时，立即采取措施，及时阻止局部缺陷的继续产生，以提高管内电缆导体的性能、使用寿命和可靠性。

本发明实现其发明目的所采用的技术方案是：一种管内电缆导体局部缺陷的连续无损检测装置，包括杜瓦、杜瓦一端的检测入口、杜瓦另一端的检测出口，杜瓦内腔靠近检测入口的励磁线圈、杜瓦内腔靠近检测出口的磁场检测器，与励磁线圈及磁场检测器电连接的数据采集控制装置，其体征在于：

所述的磁场检测器为前、后、上、下四排霍尔传感器构成的方形霍尔传感器阵列；管内电缆导体依次穿过杜瓦一端的检测入口、励磁线圈的中心、方形霍尔传感器阵列的中心，再从杜瓦另一端的检测出口穿出；所述管内电缆导体的检测入口侧与管内电缆导体的推送机构相连。

本发明的工作过程和原理如下：

在管内电缆导体的推送机构的推送作用下，管内电缆导体从检测入口侧向检测出口侧移动。移动过程中，经过励磁线圈处的管内电缆导体被励磁线圈的磁场磁化，并在离开后产生剩余磁场，带剩余磁场的管内电缆导体穿过方形霍尔传感器阵列的中心，再从杜瓦的检测出口穿出。