[发明专利]一种温度补偿自动调节回旋加速器主磁场的系统和方法

权利要求书

1.一种温度补偿自动调节回旋加速器主磁场的系统，其特征在于：包括回旋加速器主磁铁温度数据采集单元、算法处理及控制单元、回旋加速器主磁铁受控电源单元；所述算法处理及控制单元接收所述温度数据采集单元采集的信息并对该信息进行算法处理，再将处理结果转变为PLC控制脉冲信号发送给回旋加速器主磁铁受控电源单元；

所述回旋加速器主磁铁温度数据采集单元，包括多个温度传感器、多个智能温度采集模块、以及嵌入式串口服务器；所述多个温度传感器用于测量主磁铁周围环境温度并将其转变为可测量信号后输出给智能温度采集模块；所述智能温度采集模块将温度传感器的输出信号进行采集并处理，再通过嵌入式串口服务器将所有智能温度采集模块处理后的温度数据传输到上位机；

所述算法处理及控制单元，包括上位机算法处理单元、PLC控制单元；上位机算法处理单元将温度变化量转化为主磁铁电源电流变化量指令△i，并将主磁铁电源电流变化量指令△i发送给PLC控制单元，PLC控制单元将接收的主磁铁电源电流变化量指令△i转化为控制脉冲后将其发送给回旋加速器主磁铁受控电源单元，从而实现回旋加速器主磁铁受控电源电流自动调节；所述回旋加速器主磁铁受控电源单元的电流稳定度达到20ppm以内。

2.根据权利要求1所述一种温度补偿自动调节回旋加速器主磁场的系统，其特征在于：所述温度传感器选用具有抗腐蚀性、在核辐射环境中能够保持其稳定的电气特性、具有高精度和准确度的铂电阻PT100；将多个铂电阻PT100贴装在回旋加速器主磁铁表面。

3.根据权利要求1所述一种温度补偿自动调节回旋加速器主磁场的系统，其特征在于：所述智能温度采集模块采用BOOST(普斯特)公司的八路巡检仪，它可编程完成8路温度数据的自动获取可通过按键编程设置每一路温度测量的报警阈值，并带有2路继电器输出，分别作用于信号和跳闸，并可通过RS485通讯接口MODBUS协议将温度数据及报警信息上传。

4.根据权利要求1所述一种温度补偿自动调节回旋加速器主磁场的系统，其特征在于：所述嵌入式串口服务器采用MOXA公司的DA662,它可以进行现场数据的采集以及实现双网冗余的通讯架构，所述现场数据采集包括接收智能温度采集模块的输出数据。

5.根据权利要求2所述一种温度补偿自动调节回旋加速器主磁场的系统，其特征在于：所述铂电阻PT100采用三线制的接线方法，把导线2与导线3分别接至电桥的两个桥臂上，当电线的电阻发生变化时，可以抵消连接导线电阻的变化值，以减小附加误差，从而减小智能温度采集模块的影响。

6.一种如权利要求1至5任意一项一种温度补偿自动调节回旋加速器主磁场的系统的方法，其特征在于：

包括以下步骤：

步骤一、温度传感器实时采样加速器主磁铁周围不同点的温度信息并将温度信息转变为可测量信号后上传给智能温度采集模块；

步骤二、智能温度采集模块接收温度传感器的输出信号并将其转化为数字信号、利用嵌入式串口服务器将其传输到上位机算法处理单元；

步骤三、上位机算法处理单元接收温度数据，判断该温度数据是否超过温度变化量阈值，如果超过阈值，则转化为主磁铁电源电流变化量指令△i，并将该指令 △i发送给PLC控制单元，所述温度变化量阈值为可设定的一个变量；

步骤四、PLC控制单元接收指令并产生相应的控制脉冲发送给回旋加速器主磁铁受控电源单元；

步骤五、回旋加速器主磁铁受控电源单元接收脉冲信号，从而自动调节主磁铁磁场强度，达到稳定束流的目的。

7.根据权利要求6所述一种温度补偿自动调节回旋加速器主磁场的系统的方法，其特征在于：所述步骤三上位机算法处理单元将其转化为主磁铁电源电流变化量指令△i，具体为：对采集到的不同位置的温度数据求平均值，然后利用上位机数据库得到对应主磁铁电源电流变化量指令△i。