[实用新型]一种液氦再冷凝式超导磁体运行状态监控系统

说明书

本实用新型实施例公开了一种液氦再冷凝式超导磁体运行状态监控系统。该系统包括：超导磁体、制冷机和监控器；其中，超导磁体包括线圈、液氦容器、内冷屏和外冷屏；线圈处于液氦容器内部，液氦容器设置于内冷屏和外冷屏内部；还包括：设置于外冷屏外壁上的第一温度计，设置于内冷屏内壁上的第二温度计，设置于制冷机外表面一级位置处的第三温度计，设置于制冷机外表面二级位置处的第四温度计；设置于液氦容器腔体内腔体内的第一液位计；设置于液氦容器壁顶部的压力传感器，通过本实用新型的技术方案，能够实现保证超导磁体的安全稳定运行。

技术领域

本实用新型实施例涉及监控技术，尤其涉及一种液氦再冷凝式超导磁体运行状态监控系统。

背景技术

超导技术目前在能源、信息、交通、科学仪器、医疗技术、国防和重大科学工程等领域具有广泛而重要的应用，其中主要集中在超导电力、超导储能以及医学诊断和研究登录领域，而在交通运输以及材料加工工业、科学探测等领域的应用也在不断发展。

目前，超导磁体系统运行的低温环境主要由三种方式提供，分别是低温液体浸泡式冷却、再冷凝式冷却和制冷机传导冷却。其中液氦浸泡式超导磁体需要耗费较多液氦，因此工业使用的超导磁体一般采用无液氦制冷机传导冷却或者再冷凝式冷却。

采用传导冷却方式的超导磁体冷却操作及维护简单，但是超导磁体冷却到超导状态时间较长，不利于连续运行的需求；采用液氦浸泡零挥发式的超导磁体结构设计相对传导冷却方式较为简单，降温冷却过程快速，超导磁体冷却充分完全，但是对超导磁体稳定运行安全性的要求提升，若超导磁体存在运行安全问题，重新输液冷却操作较为复杂，给用户带来不便。

实用新型内容

本实用新型实施例提供一种液氦再冷凝式超导磁体运行状态监控系统，以实现保证超导磁体的安全稳定运行。

第一方面，本实用新型实施例提供了一种液氦再冷凝式超导磁体运行状态监控系统，包括：超导磁体、制冷机和监控器；其中，所述超导磁体包括线圈、液氦容器、内冷屏和外冷屏；所述线圈处于所述液氦容器内部，所述液氦容器设置于所述内冷屏和外冷屏内部；

还包括：设置于所述外冷屏外壁上的第一温度计，设置于所述内冷屏内壁上的第二温度计，设置于所述制冷机外表面一级位置处的第三温度计，设置于所述制冷机外表面二级位置处的第四温度计；设置于所述液氦容器腔体内的第一液位计；设置于所述液氦容器壁顶部的压力传感器；

所述监控器与所述第一温度计、第二温度计、第三温度计、第四温度计、第一液位计和压力传感器相连，所述监控器具有用于获取第一温度计采集的温度值的第一输入端，用于获取第二温度计采集的温度值的第二输入端、用于获取第三温度计采集的温度值的第三输入端、用于获取第四温度计采集的温度值的第四输入端、用于获取第一液位计采集的液位值的第五输入端和用于获取压力传感器采集的压力值的第六输入端，所述第一温度计具有用于输出采集的温度值的输出端，所述第二温度计具有用于输出采集的温度值的输出端，所述第三温度计具有用于输出采集的温度值的输出端，所述第四温度计具有用于输出采集的温度值的输出端，所述第一液位计具有用于输出采集的液位值的输出端，所述压力传感器具有用于输出采集的压力值的输出端；所述第一温度计的输出端与所述监控器的第一输入端相连，所述第二温度计的输出端与所述监控器的第二输入端相连，所述第三温度计的输出端与所述监控器的第三输入端相连，所述第四温度计的输出端与所述监控器的第四输入端相连，所述第一液位计的输出端与所述监控器的第五输入端相连，所述压力传感器的输出端与所述监控器的第六输入端相连。

进一步的，所述第一液位计为柔性液位计。

进一步的，所述压力传感器为气体压力传感器。

进一步的，还包括：加热器，所述加热器与所述监控器和所述超导磁体相连，用于在所述压力传感器采集的压力值超出安全范围时，对所述超导磁体进行加热，以使得所述液氦容器内的氦气压力值恢复至安全范围以内。