[发明专利]一种高场超导磁体低温垂直测试系统

说明书

本发明公开了一种高场超导磁体低温垂直测试系统，其特征在于，包括垂直测试杜瓦，所述垂直测试杜瓦上设有压力传感器、液位计以及用于快速泄压的安全阀、用于对顶部爆破的爆破片；回气汽化器一端通过低温管线与垂直测试杜瓦相连，另一端通过第一常温管线与氦气回收气囊连接；第一常温管线上设有安全泄放阀；第二常温管线为电流引线回气管线，一端连接电流引线末端出气口，另一端连接回气汽化器出气口，其上设有电流引线流量控制器，用于控制冷却电流引线的冷氦气流量，使电流引线温度达到工作温区，第一、二常温管线的氦气回至氦气回收气囊；垂直测试杜瓦上设有注液口、排空口和加热器。本发明具有操作简单、安全性高等特点。

技术领域

本发明涉及低温工程领域，具体涉及到一种高场超导磁体低温垂直测试系统。

背景技术

超导体在临界温度和临界磁场以下具有零电阻特性和完全抗磁性，为测试超导体的性能，需要将其温度降至临界温度以下。测试时，待测超导磁体浸泡于液氦中，因涉及到液氦低温系统，垂直测试杜瓦中的液氦量、压力稳定等因素尤为重要。垂直测试系统的静态漏热、电流引线的漏热以及磁体加电测试时的失超都会消耗垂直测试杜瓦里的液氦，需要稳定补充液氦以实现连续测试。

高场超导磁体在加电测试时的失超会消耗垂直测试杜瓦里的液氦，当液氦液位低于需求液位时，低温垂直测试无法继续进行，需补充液氦。以往是通过移动液氦杜瓦补液，中间的时间间隔会让输液管温度上升，再次补充液氦时造成液氦损耗，同时补充液氦时间过长，降低测试效率。

以往的垂直测试系统对技术人员要求较高，因而有必要提供一套操作简单、安全可靠的高场超导磁体低温垂直测试系统。

发明内容

鉴于上述分析，本发明旨在提出一种独特设计的高场超导磁体低温垂直测试系统，用于解决以上背景技术介绍的问题。

本发明的技术方案为：

一种高场超导磁体低温垂直测试系统，其特征在于，包括：

垂直测试杜瓦001，用于储存对高场超导磁体垂直测试的液氦，并在液氦面上方设置防辐射屏002，所述防辐射屏002用于降低液氦与所述垂直测试杜瓦001的顶法兰之间的热传递；

所述垂直测试杜瓦001上设有用于监测所述垂直测试杜瓦001内部压力的压力传感器003、用来监测所述垂直测试杜瓦001内部液位的液位计014；

所述垂直测试杜瓦001上设有安全阀004，用于当所述垂直测试杜瓦001内的压力达到起跳压力阈值时起跳；

所述垂直测试杜瓦001上设有爆破片006，用于当所述垂直测试杜瓦001内的压力达到设定的爆破压力阈值时对所述垂直测试杜瓦001顶部进行爆破；

所述垂直测试杜瓦001上设有回气汽化器007，其一端通过低温管线与所述垂直测试杜瓦001相连，另一端通过第一常温管线与氦气回收气囊010连接，用于将所述垂直测试杜瓦001内的低温氦气回收并加热至室温后输入到所述氦气回收气囊010；所述第一常温管线包括两条并联支路，第一支路上设有安全泄放阀009，用于快速泄压；第二支路上设有压力控制阀008，用于控制所述垂直测试杜瓦001内液氦压力；

第二常温管线为电流引线回气管线，其一端连接所述高场超导磁体的电流引线末端出气口，另一端连接回气汽化器出气口，所述第二常温管线设有电流引线流量控制器013，电流引线流量控制器用于控制冷却电流引线的冷氦气流量，使电流引线温度达到工作温区，所述第二常温管线的氦气与第一常温管线的氦气在回气汽化器007出口汇合，回至氦气回收气囊010；所述垂直测试杜瓦001上设有注液口005，用于向所述垂直测试杜瓦001内注入液氮或液氦；

所述垂直测试杜瓦001上设有排空口011和加热器015，用于排出氮气或通过排空口011连接常温氮气，将液氮从注液口005反向排出。