專利名稱：高溫超導(dǎo)長帶臨界電流連續(xù)測量及復(fù)繞裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明為一種高溫超導(dǎo)長帶臨界電流連續(xù)測量及復(fù)繞裝置，屬于超導(dǎo)電纜的檢測
直O(jiān)
背景技術(shù)：
隨著超導(dǎo)技術(shù)的日趨成熟，超導(dǎo)電纜的產(chǎn)業(yè)化應(yīng)用也會日益廣泛。在超導(dǎo)電纜的 生產(chǎn)及應(yīng)用過程中，需要各種檢測裝置對超導(dǎo)電纜的質(zhì)量進行檢測。中國實用新型專利200620135561. 3公開了一種超導(dǎo)線材檢測機，它包括放線盤、 收線盤、放線導(dǎo)輪、收線導(dǎo)輪和檢測探頭等。在利用放線盤和收線盤對超導(dǎo)線材進行放線、 復(fù)繞的過程中，可以利用探頭對超導(dǎo)線材進行表面質(zhì)量檢測或內(nèi)部探傷。但這種檢測機不 能對超導(dǎo)線材的臨界電流進行測試。目前的高溫超導(dǎo)帶材臨界電流的測試方法大多只能對短帶進行測試，能夠進行長 帶測試的磁通釘扎法(通過測試超導(dǎo)帶材的磁通釘扎能力來測量超導(dǎo)帶的臨界電流)，誤 差比較大。同時，由于超導(dǎo)帶生產(chǎn)廠家的超導(dǎo)帶包裝盤與實際使用時所需要的線盤一般不 同，所以必須經(jīng)過復(fù)繞才能使用，而超導(dǎo)帶容易在復(fù)繞過程中由于受到過大的外力或者因 為彎曲半徑太小等原因?qū)е聨Р牡呐R界電流降低甚至損壞。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明要解決的技術(shù)問題是提供一種可以對超導(dǎo)長帶的臨界電流進行精確連續(xù) 測量的裝置，以克服現(xiàn)有技術(shù)的上述缺陷。為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案一種高溫超導(dǎo)長帶臨界電流 連續(xù)測量及復(fù)繞裝置，包括放線盤和收線盤，還包括一液氮箱，所述放線盤和收線盤安裝在 液氮箱的上方，所述液氮箱的頂部設(shè)有進線孔和出線孔，液氮箱內(nèi)部設(shè)有一對電流引入輪 和一對信號導(dǎo)出輪，所述電流引入輪與可控直流電源相連接，所述信號導(dǎo)出輪、可控直流電 源均與監(jiān)控系統(tǒng)相連接。優(yōu)選地，還包括一放線箱，所述放線盤安裝在放線箱內(nèi)，所述液氮箱頂部的進線孔 也位于放線箱內(nèi)。更優(yōu)地，所述放線盤與液氮箱之間還設(shè)有除濕裝置，所述除濕裝置安裝在放線箱 內(nèi)，所述除濕裝置與監(jiān)控系統(tǒng)相連接。更優(yōu)地，所述放線箱的頂部設(shè)有出氣口。優(yōu)選地，還包括一收線箱，所述收線盤安裝在收線箱內(nèi)，所述液氮箱頂部的出線孔 也位于收線箱內(nèi)。更優(yōu)地，所述收線盤與液氮箱之間還設(shè)有加熱裝置，所述加熱裝置安裝在收線箱 內(nèi)，所述加熱裝置與監(jiān)控系統(tǒng)相連接。更優(yōu)地，所述收線盤與液氮箱之間還設(shè)有標(biāo)記裝置，所述標(biāo)記裝置安裝在收線箱 內(nèi)，所述標(biāo)記裝置與監(jiān)控系統(tǒng)相連接。
更優(yōu)地，所述標(biāo)記裝置為噴墨裝置。更優(yōu)地，所述收線盤與液氮箱之間還設(shè)有導(dǎo)輪，所述導(dǎo)輪安裝在收線箱內(nèi)。更優(yōu)地，所述收線箱的頂部設(shè)有進氣口。優(yōu)選地，所述液氮箱上設(shè)有液氮補充口和排液口。優(yōu)選地，所述液氮箱為金屬杜瓦結(jié)構(gòu)。優(yōu)選地，還包括一超導(dǎo)帶張力監(jiān)控裝置與所述監(jiān)控系統(tǒng)相連接。本發(fā)明的有益效果是本發(fā)明在放線盤和收線盤之間設(shè)置了一個液氮箱，液氮箱 內(nèi)設(shè)有一對電流引入輪和一對信號導(dǎo)出輪，不僅可以安全穩(wěn)定的復(fù)繞超導(dǎo)長帶，還能對超 導(dǎo)長帶的臨界電流進行連續(xù)的測量。配合監(jiān)控系統(tǒng)和標(biāo)記裝置還可以標(biāo)記好臨界電流不達 標(biāo)區(qū)段的位置。利用除濕裝置和加熱裝置，可以有效地避免超導(dǎo)帶材表面結(jié)冰、影響對其檢 測和使用。本發(fā)明的自動化程度高，并且在使用過程中不會損傷超導(dǎo)帶材。


下面結(jié)合附圖和具體實施方式
對本發(fā)明作進一步詳細說明。圖1是本發(fā)明高溫超導(dǎo)長帶臨界電流連續(xù)測量及復(fù)繞裝置的結(jié)構(gòu)原理示意圖。圖中1、放線盤2、除濕裝置3、超導(dǎo)帶材4、電流引入輪 5、信號導(dǎo)出輪6、加熱裝置7、導(dǎo)輪8、標(biāo)記裝置9、收線盤10、放線箱11、出氣口20、收線箱21、進氣口30、液氮箱31、液氮補充口32、排液口40、可控直流電源50、監(jiān)控系統(tǒng)
具體實施例方式如圖1所示，本發(fā)明一種高溫超導(dǎo)長帶臨界電流連續(xù)測量及復(fù)繞裝置包括一個安 裝在放線箱10內(nèi)的放線盤1、一個液氮箱30和一個安裝在收線箱20內(nèi)的收線盤9，液氮箱 30內(nèi)部設(shè)有一對電流引入輪4和一對信號導(dǎo)出輪5。放線箱10和收線箱20固定在液氮箱30的上面，分別位于液氮箱30的左、右兩側(cè)。 液氮箱30的頂部設(shè)有一個進線孔與放線箱10的內(nèi)部空間相連通，液氮箱30的頂部設(shè)有一 個出線孔與收線箱20的內(nèi)部空間相連通，放線箱10的頂部設(shè)有一個出氣口 11，收線箱20 的頂部設(shè)有一個進氣口 21，除此之外，放線箱10和收線箱20基本上都是封閉的箱體。液氮箱30可采用金屬杜瓦結(jié)構(gòu)，其上設(shè)有液氮補充口 31和排液口 32。液氮箱30內(nèi)的兩個電流引入輪4與可控直流電源40相連接，可控直流電源40與 監(jiān)控系統(tǒng)50相連接，可接受監(jiān)控系統(tǒng)50的控制。兩個信號導(dǎo)出輪5也與監(jiān)控系統(tǒng)50相連 接，可將接收到的電壓信號反饋給監(jiān)控系統(tǒng)50。超導(dǎo)帶材3從放線盤1上釋放下來，穿過液氮箱30頂部的進線孔進入液氮箱30 內(nèi)，然后依次繞過第一個電流引入輪4、兩個信號導(dǎo)出輪5和第二個電流引入輪4，再從液氮 箱30頂部的出線孔進入收線箱內(nèi)，并纏繞在收線盤9上，完成復(fù)繞。為了調(diào)節(jié)超導(dǎo)帶材3 進入收線盤的角度，可在收線盤9之前(收線盤9與液氮箱30之間)設(shè)置一個導(dǎo)輪7，導(dǎo)輪 7安裝在收線箱20內(nèi)。
為了避免超導(dǎo)帶材3上的水分進入液氮箱后形成表面結(jié)冰，影響測量結(jié)果，本發(fā) 明的一種優(yōu)選實施例是在放線盤1與液氮箱30之間還設(shè)有一個除濕裝置2，除濕裝置2也 安裝在放線箱10內(nèi)，并與監(jiān)控系統(tǒng)50相連接，除濕裝置2可以使超導(dǎo)帶材3在進入液氮箱 30之前變得干燥。除濕裝置2可以采用現(xiàn)有技術(shù)的各種干燥手段，作為本發(fā)明一個更加優(yōu) 化的實施例，除濕裝置2可以是一個干燥氮氣噴射裝置，可以將超導(dǎo)帶材3上的水分吹干。相應(yīng)地，從液氮箱中出來的溫度很低的超導(dǎo)帶材3遇到空氣中的水分也會形成表 面結(jié)冰，為了避免這種現(xiàn)象發(fā)生，本發(fā)明優(yōu)選實施例在收線盤9與液氮箱30之間還設(shè)有加 熱裝置6，加熱裝置6安裝在收線箱20內(nèi)，并與監(jiān)控系統(tǒng)50相連接。加熱裝置6可以將從 液氮箱30中出來的溫度很低的超導(dǎo)帶材3加熱到室溫，避免形成表面結(jié)冰。下面說明本發(fā)明的工作原理。超導(dǎo)帶材3從放線盤1通過一定張力放出，經(jīng)過除濕裝置2除濕后，進入液氮箱 30，然后經(jīng)過電流引入輪4和信號導(dǎo)出輪5，從液氮箱30出來后經(jīng)過加熱裝置6升溫，再經(jīng) 過導(dǎo)輪7變換角度后復(fù)繞到收線盤9中。電流引入輪4和信號導(dǎo)出輪5都處在液氮內(nèi)，電 流從兩個電流引入輪4之間引入，然后通過測量兩個信號導(dǎo)出輪5之間的電壓信號來判斷 超導(dǎo)帶材3是否失超。整個過程都是在監(jiān)控系統(tǒng)50的監(jiān)控下進行。首先監(jiān)控系統(tǒng)50可以控制放線盤1 的張力，確保張力穩(wěn)定適當(dāng)；超導(dǎo)帶張力監(jiān)控裝置可以設(shè)置在放線盤1或收線盤9上，它可 以監(jiān)測超導(dǎo)帶材3的張力，并反饋給監(jiān)控系統(tǒng)50，監(jiān)控系統(tǒng)50可以通過控制放線盤1、收線 盤9的轉(zhuǎn)速來控制超導(dǎo)帶材3的張力。監(jiān)控系統(tǒng)50控制可控直流電源40以控制電流輸入 并測量和處理信號導(dǎo)出輪5的輸出電壓以判斷超導(dǎo)帶材3是否失超，如果超導(dǎo)帶材失超，監(jiān) 控系統(tǒng)50會記錄下失超位置，并控制一個標(biāo)記裝置8在超導(dǎo)帶材3的失超位置表面做上標(biāo) 記。標(biāo)記裝置8安裝在收線箱20內(nèi)，位于收線盤9與液氮箱30之間，標(biāo)記裝置8與監(jiān)控系 統(tǒng)50相連接。標(biāo)記裝置8優(yōu)選為噴墨裝置，可以在超導(dǎo)帶材3的表面噴上墨跡。監(jiān)控系統(tǒng) 50控制加熱裝置6對從液氮里出來的超導(dǎo)帶材3進行加熱使其達到或接近室溫溫度；監(jiān)控 系統(tǒng)50還可以監(jiān)視液氮液位，當(dāng)液位到達警戒線時發(fā)出報警，提示補充液氮或停止補充液 氮。本發(fā)明裝置在運行狀態(tài)下除進出氣口外，具有較好的氣密性。運行之前先安裝好 放線盤1、收線盤9并連好超導(dǎo)帶材3，然后從進氣口 21通入干燥氮氣以置換裝置內(nèi)含有水 分的空氣，并從出氣口 11排出，然后封閉進氣口 21并從液氮補充口 31注入液氮，注入液氮 后進行復(fù)繞和測試。運行過程中，液氮箱30內(nèi)會有少量的氮氣從進線孔或出線孔揮發(fā)出 來，揮發(fā)出來的氮氣會從出氣口 11排出，這樣也可以防止帶有水分的空氣進入裝置內(nèi)部。
權(quán)利要求
一種高溫超導(dǎo)長帶臨界電流連續(xù)測量及復(fù)繞裝置，包括放線盤和收線盤，其特征是，還包括一液氮箱，所述放線盤和收線盤安裝在液氮箱的上方，所述液氮箱的頂部設(shè)有進線孔和出線孔，液氮箱內(nèi)部設(shè)有一對電流引入輪和一對信號導(dǎo)出輪，所述電流引入輪與可控直流電源相連接，所述信號導(dǎo)出輪、可控直流電源均與監(jiān)控系統(tǒng)相連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量及復(fù)繞裝置，其特征是，還包括一放線箱，所述放線盤安 裝在放線箱內(nèi)，所述液氮箱頂部的進線孔也位于放線箱內(nèi)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量及復(fù)繞裝置，其特征是，所述放線盤與液氮箱之間還設(shè) 有除濕裝置，所述除濕裝置安裝在放線箱內(nèi)，所述除濕裝置與監(jiān)控系統(tǒng)相連接。
4.根據(jù)權(quán)利要求2所述的測量及復(fù)繞裝置，其特征是，所述放線箱的頂部設(shè)有出氣口。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量及復(fù)繞裝置，其特征是，還包括一收線箱，所述收線盤安 裝在收線箱內(nèi)，所述液氮箱頂部的出線孔也位于收線箱內(nèi)。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量及復(fù)繞裝置，其特征是，所述收線盤與液氮箱之間還設(shè) 有加熱裝置，所述加熱裝置安裝在收線箱內(nèi)，所述加熱裝置與監(jiān)控系統(tǒng)相連接。
7.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量及復(fù)繞裝置，其特征是，所述收線盤與液氮箱之間還設(shè) 有標(biāo)記裝置，所述標(biāo)記裝置安裝在收線箱內(nèi)，所述標(biāo)記裝置與監(jiān)控系統(tǒng)相連接。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的測量及復(fù)繞裝置，其特征是，所述標(biāo)記裝置為噴墨裝置。
9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量及復(fù)繞裝置，其特征是，所述收線盤與液氮箱之間還設(shè) 有導(dǎo)輪，所述導(dǎo)輪安裝在收線箱內(nèi)。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的測量及復(fù)繞裝置，其特征是，所述收線箱的頂部設(shè)有進氣
11.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量及復(fù)繞裝置，其特征是，所述液氮箱上設(shè)有液氮補充口 和排液口。
12.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量及復(fù)繞裝置，其特征是，所述液氮箱為金屬杜瓦結(jié)構(gòu)。
13.根據(jù)權(quán)利要求1所述的測量及復(fù)繞裝置，其特征是，還包括一超導(dǎo)帶張力監(jiān)控裝置 與所述監(jiān)控系統(tǒng)相連接。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種高溫超導(dǎo)長帶臨界電流連續(xù)測量及復(fù)繞裝置，包括放線盤和收線盤，還包括一液氮箱，放線盤和收線盤安裝在液氮箱的上方，液氮箱的頂部設(shè)有進線孔和出線孔，液氮箱內(nèi)部設(shè)有一對電流引入輪和一對信號導(dǎo)出輪，電流引入輪與可控直流電源相連接，信號導(dǎo)出輪、可控直流電源均與監(jiān)控系統(tǒng)相連接。還可以包括除濕裝置、加熱裝置、標(biāo)記裝置等。本發(fā)明不僅可以安全穩(wěn)定的復(fù)繞超導(dǎo)長帶，還能對超導(dǎo)長帶的臨界電流進行連續(xù)的測量。配合監(jiān)控系統(tǒng)和標(biāo)記裝置還可以標(biāo)記好臨界電流不達標(biāo)區(qū)段的位置。利用除濕裝置和加熱裝置，可以有效地避免超導(dǎo)帶材表面結(jié)冰、影響對其檢測和使用。本發(fā)明的自動化程度高，并且在使用過程中不會損傷超導(dǎo)帶材。
文檔編號G01R31/00GK101975897SQ20101028148
公開日2011年2月16日 申請日期2010年9月14日 優(yōu)先權(quán)日2010年9月14日
發(fā)明者宗曦華, 應(yīng)啟良, 張喜澤, 張大義, 張智勇, 牟永斌, 韓云武, 魏東 申請人:上海電纜研究所