本實用新型屬于電磁場屏蔽技術(shù)領(lǐng)域,具體涉及對于安全和可靠性要求極高的電器設(shè)備,保障其長期可靠穩(wěn)定的運行在高場電磁環(huán)境,主要涉及一種用于屏蔽強電磁場及強靜磁場的裝置。
背景技術(shù):
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混合磁體是由水冷磁體和超導(dǎo)磁體組合而成,最高可產(chǎn)生45T世界最高場,對周圍的電子設(shè)備磁屏蔽要求極為苛刻,目前沒有現(xiàn)成且可靠的磁屏蔽裝置可供利用。在磁體升場、穩(wěn)場、退場過程中,產(chǎn)生強大電磁波,和高強度靜態(tài)磁場。其中混合磁體的真空計,液氦比例閥門、分子泵組等設(shè)備,在較強的電磁波及較高的穩(wěn)態(tài)磁場下就無法運行,需要降低電磁波輻射強度及靜磁場強度。
真空測量設(shè)備是測量真空度的傳感器,可以將測量的真空度轉(zhuǎn)化為數(shù)據(jù)顯示出來,其內(nèi)部有將真空度轉(zhuǎn)換為電信號的結(jié)構(gòu)裝置,該結(jié)構(gòu)裝置不可以運行在較強電磁環(huán)境及較高的靜磁場中,需要對其進行電磁場及靜磁場的屏蔽。
液氦比例電磁閥門是控制液氦流量大小的電器設(shè)備,其中包括控制單元及執(zhí)行機構(gòu),該結(jié)構(gòu)裝置不可以運行在較強電磁環(huán)境及較高的靜磁場中,需要對其進行電磁場及靜磁場的屏蔽。
分子泵是為混合磁體提供真空環(huán)境的設(shè)備,其中包括控制單元及執(zhí)行機構(gòu),該結(jié)構(gòu)裝置不可以運行在較強電磁環(huán)境及較高的靜磁場中,需要對其進行電磁場及靜磁場的屏蔽。
技術(shù)實現(xiàn)要素:
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本實用新型目的就是為了彌補已有技術(shù)的缺陷,提供一種用于屏蔽強電磁場及強靜磁場的裝置,保證強電磁場及強靜磁場下的真空測量設(shè)備、液氦比例電磁閥門、分子泵組的安全性和可靠。
本實用新型是通過以下技術(shù)方案實現(xiàn)的:
一種用于屏蔽強電磁場及強靜磁場的裝置,其特征在于:包括有高導(dǎo)銅內(nèi)層和軟鐵外層構(gòu)成的屏蔽罩,所述高導(dǎo)銅內(nèi)層和軟鐵外層之間通過爆炸焊焊接為一體,所述屏蔽罩通過支架可拆卸安裝在被保護設(shè)備外部,且與被屏蔽設(shè)備有一定的氣隙。
所述的高導(dǎo)銅內(nèi)層作為內(nèi)層屏蔽材料,其采用Cu-OF材料,根據(jù)交變電磁波的頻率的變化的不同,對其厚度進行調(diào)整,以達到最佳的電磁波屏蔽效果。
所述的軟鐵外層采用DT4A電工純鐵,用于屏蔽靜磁場,根據(jù)磁場強度的大小,對其厚度進行調(diào)整,以達到最佳的靜磁場屏蔽效果。
所述的屏蔽罩外噴涂有噴漆層,其利用和設(shè)備環(huán)境顏色一致的油漆進行噴涂,既可以防止軟體生銹及高導(dǎo)銅的氧化,又可以提高屏蔽設(shè)備的美觀度。
所述的支架采用316L無磁不銹鋼加工而成,以減小電磁場及靜磁場對支架的影響。
所述的支架與屏蔽罩連接處設(shè)有環(huán)氧墊片,防止產(chǎn)生感應(yīng)渦流,引起發(fā)熱和產(chǎn)生額外的雜散場。
所述的屏蔽罩的開口處背向電磁場源及靜磁場源的方向,可以大幅降低材料所需厚度尺寸,降低材料使用量,達到較好的屏蔽效果。
本實用新型的優(yōu)點是:
1)所述屏蔽裝置采用高導(dǎo)銅和軟鐵進行爆炸焊接,形成復(fù)合板材,既可進行電磁場屏蔽,又可進行靜磁場屏蔽。
2)爆炸焊形成的板材,使得材料體積大大減小,使得盒體結(jié)構(gòu)設(shè)計小而輕。在保證可靠性、可維修性以及外觀美觀的基礎(chǔ)上,最大限度地減少了對空間的浪費。
3) 爆炸焊焊縫處無需填入其它材料的焊料,焊縫是由拼接板材自身材質(zhì)熔化而成,所以焊縫處的材質(zhì)與所焊接的板材保持一致,無其它雜質(zhì)性材料摻入其中。所以焊縫的存在,不會減弱和改變整體結(jié)構(gòu)對電磁波的吸收和反射效能。
4)屏蔽罩采用可拆卸設(shè)計形式,使其結(jié)構(gòu)簡單,易于加工實現(xiàn),便于安裝維修及升級,保證其具有良好的工況。
5)屏蔽罩的開口處方向與靜磁場及電磁場的發(fā)射源方向相反,以達到最優(yōu)的屏蔽效能。
以上幾項措施綜合運用,將電磁波屏蔽罩及靜磁場屏蔽罩合二為一,使屏蔽罩結(jié)構(gòu)簡單,大大降低了對安裝空間的需求,并且采用可拆卸結(jié)構(gòu),大大降低了安裝、維修及升級的難度。
附圖說明:
圖1為真空測量設(shè)備屏蔽示意圖,
圖2為液氦比例電磁閥門裝置屏蔽示意圖,
圖3為分子泵組屏蔽結(jié)構(gòu)示意圖。
上圖中,1. 軟鐵屏蔽層 ,2. 高導(dǎo)銅屏蔽層,3. 真空測量設(shè)備,4. 環(huán)氧絕緣襯套,5. 螺桿,6. 支撐基座,7. 閥門屏蔽罩,8. 液氦比例閥門設(shè)備,9. 環(huán)氧墊板,10. 支架,11. 分子泵屏蔽罩,12.分子泵,13.螺栓,14. 環(huán)氧支架, 15. 316L可升降支架。
具體實施方式:
參見附圖。
實施例1:
一種混合磁體外杜瓦處有4個真空測量規(guī)管,由于規(guī)管處于強電磁場及強靜磁場中,在調(diào)試過程中,因受主磁體的電磁波及靜態(tài)磁場干擾,不能正常工作,故需對規(guī)管進行電磁及靜磁屏蔽。
主磁體中心磁場強度為45T,真空測量設(shè)備3距離主磁體徑向2400mm,軸向910mm,主磁體勵磁和退磁過程中產(chǎn)生電磁波的頻率,屬于低頻范圍(DC到100KHz),內(nèi)層屏蔽材料選用厚度為3mm的Cu-OF材料的高導(dǎo)銅屏蔽層2達到最佳屏蔽效果。磁體在真空測量設(shè)備位置所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)靜磁場強度為1200Gs,真空規(guī)管許用磁場強度為50Gs,經(jīng)計算外層軟鐵屏蔽層1采用厚度為30mm的DT4A電工純鐵可達到最佳屏蔽效果。具體的屏蔽結(jié)構(gòu),參照圖1所示。
表面處理涂覆采用淺灰色表面噴涂,油漆厚度50μm。室內(nèi)使用,與環(huán)境顏色保持一致。油漆是非導(dǎo)電性,非導(dǎo)磁性的,根據(jù)實際需要進行噴涂,其顏色和厚度,不影響屏蔽效能。油漆的作用是防護DT4A電工純鐵外表面不被氧化生銹,并保持持久光澤和造型美觀。
屏蔽罩和被屏蔽真空測量規(guī)管設(shè)備,均通過螺桿5固定在支撐基座6上。支撐基座6的物理尺寸和機械強度設(shè)計,可根據(jù)實際需要進行調(diào)整,需要考慮的因素包括屏蔽設(shè)備的重量,尺寸等,根據(jù)實際的安裝環(huán)境和固定方式來設(shè)計其結(jié)構(gòu)外形。支撐支架的材料是利用316L無磁不銹鋼加工而成,以減小電磁場及靜磁場對支架的影響。支架與屏蔽罩連接處采用環(huán)氧絕緣襯套4做墊片,用以防止產(chǎn)生感應(yīng)渦流,及引起發(fā)熱和產(chǎn)生額外的雜散場。
實施例2:
一種混合磁體外杜瓦處有19個液氦比例電磁閥門,由于閥門處于強電磁場及強靜磁場中,在調(diào)試過程中,因受主磁體的電磁波及靜態(tài)磁場干擾,不能正常工作,因此需對閥門進行電磁及靜磁屏蔽。液氦比例電磁閥門距離主磁體徑向5300mm,軸向600mm。屏蔽材料選用厚度為3mm的Cu-OF高導(dǎo)銅。磁體在液氦比例電磁閥門位置所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)靜磁場強度為150Gs,閥門許用磁場強度為20Gs,經(jīng)計算使用厚度為10mm的DT4A電工純鐵可達到最佳屏蔽效果。具體的屏蔽結(jié)構(gòu),參照圖2所示。表面處理涂覆采用淺灰色表面噴涂,油漆厚度50μm。室內(nèi)使用,與環(huán)境顏色保持一致。
閥門屏蔽罩7和液氦比例電磁閥門設(shè)備8,均固定在支架10上。支架10的物理尺寸和機械強度設(shè)計,根據(jù)實際需要進行調(diào)整,需要考慮的因素包括評比設(shè)備的重量,屏蔽罩的重量,根據(jù)實際的安裝環(huán)境和固定方式來設(shè)計其結(jié)構(gòu)外形。支撐支架的材料是利用316L無磁不銹鋼加工而成,以減小電磁場及靜磁場對支架的影響。支架與屏蔽罩連接處采用環(huán)氧墊板9,用以防止產(chǎn)生感應(yīng)渦流,及引起發(fā)熱和產(chǎn)生額外的雜散場。
實施例3:
一種混合磁體外杜瓦處有2臺分子泵12,由于分子泵12處于強電磁場及強靜磁場中,在調(diào)試過程中,因受主磁體的電磁波及靜態(tài)磁場干擾,不能正常工作,故需對閥門進行電磁及靜磁屏蔽。分子泵距離主磁體徑向6300mm,軸向400mm。屏蔽材料選用厚度為3mm的Cu-OF高導(dǎo)銅。磁體在分子泵位置所產(chǎn)生的穩(wěn)態(tài)靜磁場強度為100Gs,分子泵許用磁場強度為50Gs,經(jīng)計算使用厚度為5mm的DT4A電工純鐵可達到最佳屏蔽效果。具體的屏蔽結(jié)構(gòu),參照圖3所示。表面處理涂覆采用淺灰色表面噴涂,油漆厚度50μm。室內(nèi)使用,與環(huán)境顏色保持一致。
分子泵屏蔽罩11和被屏蔽真空測量規(guī)管設(shè)備,均通過螺栓13固定在可升降支架15上??缮抵Ъ?5的物理尺寸和機械強度設(shè)計,可根據(jù)實際需要進行調(diào)整,需要考慮的因素包括評比設(shè)備的重量,分子泵屏蔽罩的重量,根據(jù)實際的安裝環(huán)境和固定方式來設(shè)計其結(jié)構(gòu)外形??缮抵Ъ艿牟牧鲜抢?16L無磁不銹鋼加工而成,以減小電磁場及靜磁場對支架的影響??缮抵Ъ?5與分子泵屏蔽罩11連接處采用環(huán)氧支架14,用以防止產(chǎn)生感應(yīng)渦流,及引起發(fā)熱和產(chǎn)生額外的雜散場。