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[发明专利]一种核聚变环向场超导线圈绕制的多自由度导体落模系统-CN202311035477.9有效
发明人：闫朝辉;何建;文伟;武玉;周超 -专利权人：合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）;中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-08-17 - 公布日： 2023-10-24 - 主分类号： H01F41/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种核聚变环向场超导线圈绕制的多自由度导体落模系统，属于核聚变用环向场超导线圈研制领域。所述多自由度导体落模系统安装在线圈绕制回转平台上并沿环向场线圈轮廓分布，光电接近开关检测绕制回转平台和弯绕成形机之间的位置信号并传递到自动控制系统，多自由度导体落模装置自弯绕成形机位置沿线圈绕制方向呈由高到底的螺旋状分布；弯绕成形后的导体落放到多自由度导体落模装置的履带传动机构上，履带传动机构具有双向移动和转动功能，从而实现导体在环向、径向和高度方向的自由移动。本发明避免了线圈绕制过程中导体与落模工装之间因摩擦导致绝缘破裂的风险，具有结构简单、操作方便、可靠性强等优点。
一种聚变超导线圈自由度导体系统

[发明专利]一种聚变堆铠装导体成型设备-CN202310855004.7在审
发明人：陶雪龙;戴超;吴左佳峰;武玉;凌峰;贡马林;张昌能 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院;宜春市龙腾机械电气有限公司
申请日： 2023-07-12 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： H01B13/00 文献下载
摘要：本发明公开了一种聚变堆铠装导体成型设备，涉及四面挤压成型机技术领域，包括成型机主体，成型机主体内部依次设有压制装置和整形装置；压制装置包括四个驱动装置，每个驱动装置包括伺服电机、传动装置、压制辊轮、动力输出轴和压制支撑座，伺服电机通过传动装置来带动动力输出轴转动，压制辊轮设置于动力输出轴上，动力输出轴通过铜套滑动轴承与压制支撑座连接；整形装置包括四个整形辊轮；压制装置和整形装置内均设有一个辊轮调节装置，两个辊轮调节装置能够分别用于调节压制辊轮和整形辊轮的位置。本发明通过伺服电机对压制辊轮进行同步控制，压制辊轮上设有铜套滑动轴承，增加接触面积，从而降低损坏的风险。
一种聚变堆铠装导体成型设备

[发明专利]一种核聚变用大型铠装超导线圈绕制数据计算方法-CN202310946661.2有效
发明人：闫朝辉;何建;文伟;武玉;周超 -专利权人：合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）;中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-07-31 - 公布日： 2023-10-10 - 主分类号： G06F30/20 文献下载
摘要：本发明公开了一种核聚变用大型铠装超导线圈绕制数据计算方法，根据超导线圈绕制回转台的旋转中心在托卡马克坐标系中的位置坐标，结合超导线圈各段圆弧和直线的参数方程，通过旋转变化公式计算得到超导线圈绕制过程中绕制回转台在横向、纵向和旋转方向的位置数据，通过预览超导线圈的轮廓和各方向上的位置曲线是否平滑，判断输入的旋转中心坐标和超导线圈的参数方程是否正确。本发明实现了核聚变堆大型铠装超导线圈绕制数据的正确计算，缩短了线圈绕制回转台底层运动数据的计算周期，避免了超导线圈绕制过程中绕制回转台对已成形的超导导体产生额外拉扯，确保了超导线圈绕制完成后的轮廓度。
一种聚变大型超导线圈数据计算方法

[发明专利]一种核聚变铠装超导导体的在线包绕方法及包带头-CN202311041544.8在审
发明人：闫朝辉;何建;文伟;武玉;周超 -专利权人：合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）;中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-08-18 - 公布日： 2023-09-15 - 主分类号： H01F41/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种核聚变铠装超导导体的在线包绕方法及包带头，涉及核聚变铠装超导磁体领域，包括包带头基板、安装在包带头基板上的传感器安装板和绝缘带盘，以及安装在传感器安装板上的第一激光位移传感器、第二激光位移传感器和第三激光位移传感器。所述第一激光位移传感器发出激光持续检测并调整包带头在高度方向的位置，所述第二激光位移传感器和所述第三位移传感器分别发出激光，持续检测并调整包带头在铠装超导导体轴线方向的位置信息。本发明能够保证包带头以稳定的叠包率将绝缘带包绕在铠装超导导体上，绝缘带张力恒定且无打皱，控制了绝缘包绕后导体的径向尺寸，确保了超导导体的绝缘性能。
一种聚变超导导体在线方法带头

[发明专利]一种聚变用铠装超导线圈VPI树脂精确计量系统及方法-CN202310878917.0有效
发明人：闫朝辉;何建;周超;文伟;武玉;俞小伍 -专利权人：合肥综合性国家科学中心能源研究院（安徽省能源实验室）;中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-07-18 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： H01F41/04 文献下载
摘要：本发明公开了一种聚变用铠装超导线圈VPI树脂精确计量系统及方法，包括抽真空系统、真空检测系统、打压系统、数字压力采集系统、VPI模具、加热及保温系统、气体流量计、数据采集及处理系统，将绕制后的铠装超导线圈装入VPI模具并密封焊接；加热及保温系统和抽真空系统对线圈绕组绝缘材料加热脱气；对脱气后的VPI模具内部进行氮气置换处理，置换压力为1bar；氮气置换过程中，通过气体流量计分别采集进/出VPI模具的氮气总体积并传输到数据采集及处理系统，通过预设气体方程和材料放气率方程，计算出铠装超导线圈内可填充环氧树脂的精准数据；本发明具有原理简单、计量准确等优点。
一种聚变用铠装超导线圈 vpi 树脂精确计量系统方法

[发明专利]一种超导线应变分布状态的测量装置与测量方法-CN202111634596.7有效
发明人：刘云昊;戴超;郭子川;武玉 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-12-29 - 公布日： 2023-09-12 - 主分类号： G01N3/12 文献下载
摘要：本发明涉及一种超导线应变分布状态的测量装置与方法。该测量装置包括：温控仪，计算机，锁相放大器，函数发生器，双极放大器，氦气罐和液氦杜瓦；装置还包括：真空泵，氦气泵，压力表，线圈组和加热器；将待测超导线放置在拾取线圈内，然后装嵌在励磁线圈放入加热器内；将加热器放置在氦气罐中，然后一并安置在液氦杜瓦内；通过真空泵对氦气罐内抽真空，然后打开氦气泵通入适量氦气以确保样品加热均匀，氦气量通过压力表进行检测；通过函数发生器与双极放大器对励磁线圈产生交流电信号，同时锁相放大器检测拾取线圈的测试信号；通过加热器以及温控仪采集待测样品温度信号，然后计算机实时获取电信号与温度信号进行显示并计算应变分布。
一种导线应变分布状态测量装置测量方法

[发明专利]一种核聚变堆环向场Nb3Sn超导磁体匝间绝缘自动包绕方法-CN202310404967.5在审
发明人：文伟;何建;武玉;吴杰峰;闫朝辉;文军 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-04-17 - 公布日： 2023-08-25 - 主分类号： H01F41/12 文献下载
摘要：本发明提供一种核聚变堆环向场Nb3Sn超导磁体匝间绝缘自动包绕方法，包括以下步骤：线圈分部分隔离、线圈提升、分线托架承接导体、单匝导体放送、导体承接、首匝出线头手工包绕绝缘带，以上为匝间绝缘带包绕的准备阶段；首匝导体包绕绝缘带、导体落放、失超探测线铺设、落模尺寸检测、导体参考线检测、去除隔断板、第二匝导体包绕绝缘带，重复上述步骤完成尾匝导体包绝缘；尾匝出线头手工包绝缘、尾匝导体落模、外形尺寸测量；绝缘带包括：玻璃丝带、同绕带、玻璃丝‑聚酰亚胺复合带。本发明实现了采用无径向板多饼绕组设计的环向场磁体线圈的匝间绝缘自动包绕，缩短了核聚变堆环向场超导磁体匝间绝缘的包绕周期。
一种聚变 nb3sn 超导磁体绝缘自动方法

[发明专利]一种用于高场核磁共振磁体的复合导体及制作方法-CN202310487757.7在审
发明人：郝强旺;胡立标;戴超;武玉 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-05-04 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： H01B12/02 文献下载
摘要：本发明提供一种用于高场核磁共振磁体的复合导体及制作方法，包括NbTi或Nb3Sn超导线电缆以及铜槽，其中，NbTi或Nb3Sn超导线电缆嵌入铜槽中，形成复合导体；其中，采用NbTi或Nb3Sn超导线绕制电缆；所述NbTi或Nb3Sn超导线的直径为0.6‑1.0mm，数量为8‑18根；所述NbTi或Nb3Sn超导线电缆的宽度为5‑6mm，厚度为1.5‑2mm；所述的铜槽的截面为矩形槽，内部宽度比NbTi或Nb3Sn超导线电缆宽0.5mm，深度比NbTi或Nb3Sn超导线电缆厚度大0.5mm；所述NbTi或Nb3Sn超导线电缆以及铜槽通过低温锡焊复合而成。该复合导体具有高载流能力和足够强的机械强度。
一种用于核磁共振磁体复合导体制作方法

[发明专利]一种用于核聚变超导线圈绕制的导体放送系统及放送方法-CN202111270717.4有效
发明人：文伟;闫朝辉;武玉;吴杰峰;何建;文军 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-10-29 - 公布日： 2023-08-04 - 主分类号： H01F41/06 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于核聚变超导线圈绕制的导体放送系统及放送方法，包括导体放送筒、回转机构、支撑底座、支撑辊轮组件、预校直机构、自由导体支撑及动力驱动系统等。逆时针盘绕的铠装超导导体安装在导体放送筒并从内侧沿径向支撑，导体重力由螺旋分布的滚轮组件承担；导体放送筒通过回转机构安装在支撑底座上；在回转机构作用下，铠装超导导体沿支撑辊轮组件顺时针放出，待放导体在重力作用下继续下落；放出的导体通过所述预校直机进行预校直处理，并经过自由导体支撑后进入线圈绕制生产线下一个工位；所述动力驱动系统为预校直驱动轮和回转机构提供同步驱动控制；所述螺旋放送机构具有结构简单，安装方便、安全性高、可靠性强等优点。
一种用于聚变超导线圈导体放送系统方法

[发明专利]一种用于超导导体冷却的模拟超临界氦迫流装置-CN202310364789.8在审
发明人：武玉;刘云昊;戴超;郭子川;秦经刚 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-07-28 - 主分类号： F25D3/10 文献下载
摘要：本发明公开了一种用于超导导体冷却的模拟超临界氦迫流装置，包括高压氦气瓶、流量调节组件、低温杜瓦、液氮换热模块、气体热交换器、液氦换热模块，液氮换热模块、气体热交换器、液氦换热模块从上至下依次固定在低温杜瓦的内部；高压氦气瓶输出的常温氦气经流量调节组件进行流量调节后输送至液氮换热模块，常温氦气经液氮换热模块、气体热交换器与液氦换热模块进行充分热量交换得到了可模拟超临界迫流氦状态的氦气，以对样品进行极低温冷却。本发明提供的装置适用于对超导导体、超导导体接头以及超导电缆等所需氦流量小、试验时间短的样品进行冷却，具有操作简单、易于控制和成本低的特点。
一种用于超导导体冷却模拟临界氦迫流装置

[发明专利]一种超导导体应变分布状态的测量装置与方法-CN202310364744.0在审
发明人：武玉;刘云昊;戴超;郭子川;秦经刚 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-04-03 - 公布日： 2023-07-04 - 主分类号： G01B7/24 文献下载
摘要：本发明公开了一种超导导体应变分布状态的测量装置与方法，该装置包括真空杜瓦、补偿导体、信号补偿模块、超导导体、信号采集模块、超临界氦迫流冷却装置、变温装置、信号发生器、温控仪、功率放大器、数据采集卡和计算机等组件；该装置通过超临界氦迫流冷却装置产生超临界氦，用于冷却超导导体与补偿导体；利用变温装置对导体进行升降温，并由温控仪调控变温装置并采集温度信号；通过信号发生器对信号采集模块与信号补偿模块输入电信号，并由功率放大器进行信号放大；利用数据采集卡对放大信号进行采集与处理，然后计算机实时获取电信号与温度信号并计算出超导导体的应变分布状态。
一种超导导体应变分布状态测量装置方法

[发明专利]一种基于人工神经网络的超导线圈绕组等效参数计算方法-CN202211741592.3在审
发明人：刘小刚;吴凡;高翔;李国强;王东全;武玉;张杰;朱建东 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2022-12-30 - 公布日： 2023-06-23 - 主分类号： G06F30/27 文献下载
摘要：本发明提出了一种基于人工神经网络的超导线圈绕组等效参数计算方法。其中，方法包括：设定计算超导线圈绕组等效力学参数的人工神经网络的输入向量元素和输出向量元素；设定输入向量元素的取值范围；在输入向量的取值范围内随机生成若干种线圈绕组配置；通过有限元方法计算生成绕组配置的等效力学参数；将输入及输出向量归一化；定义一个人工神经网络，设定其隐藏层的数量、每层网络的神经元数量、传递函数以及训练算法；初始化人工神经网络权重值和偏置值；利用归一化后的输入、输出向量数据，训练人工神经网络。训练好的人工神经网络，可迅速、准确地计算超导线圈绕组的等效力学参数。
一种基于人工神经网络超导线圈绕组等效参数计算方法

[发明专利]一种超导磁体间隙填充材料流速测量系统及方法-CN202310437305.8在审
发明人：张梦缘;俞小伍;王春雨;黄柯;刘宜东;武玉 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-04-23 - 公布日： 2023-05-30 - 主分类号： G01P5/18 文献下载
摘要：本发明涉及热核聚变装置技术领域，公开了一种超导磁体间隙填充材料流速测量系统及方法，所述超导磁体间隙填充材料流速测量系统包括热压罐、注胶罐和氮气罐；所述热压罐内设有胶体流通装置，所述胶体流通装置的内部设有间隙可调节的测试腔，所述胶体流通装置的壳体上设有与所述测试腔相连通的注胶口和冒胶口；所述热压罐内还设有冒胶罐及对应所述胶体流通装置设置的摄像装置，所述注胶口、所述注胶罐及所述氮气罐依次管道连接，所述冒胶口与所述冒胶罐相连通。本发明通过设置胶体流通装置、热压罐及氮气罐，可以在特定真空度、注胶温度、注胶压力及胶体流通间隙下的对胶体流速的测量，为磁体间隙填充工艺提供参考，保证了间隙填充的胶体均匀。
一种超导磁体间隙填充材料流速测量系统方法

[发明专利]一种聚变装置环向场线圈中心线的设计方法与系统-CN202310018231.4在审
发明人：刘小刚;王东全;高翔;李国强;武玉;吴凡;张杰;朱建东 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2023-01-06 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： G06F30/23 文献下载
摘要：本发明公开了一种聚变装置环向场线圈中心线的设计方法与系统，涉及低温和/或高温超导磁体设计的技术领域，设计方法具体为：根据输入的环向场线圈参数，初始化中心线；计算当前中心线的曲率半径；建立环向场线圈模型，计算当前中心线上的磁场；计算当前中心线的张力和张力不恒定度，若张力不恒定度不满足设计要求，则对当前中心线的几何形状进行修正即更新，计算出更新的中心线，继续迭代，直至张力不恒定度满足设计要求，环向场线圈的优化D形中心线的设计完成。本发明在准确计算中心线磁场的基础上，设计出具有更高的张力恒定性的优化D形中心线，可减小聚变装置环向场线圈中心线上张力的不均匀性。
一种聚变装置线圈中心线设计方法系统

[发明专利]大型铠装Nb3Sn超导线圈匝间绝缘自动包绕系统-CN202111616482.X有效
发明人：文伟;何建;武玉;吴杰峰;闫朝辉;文军 -专利权人：中国科学院合肥物质科学研究院
申请日： 2021-12-27 - 公布日： 2023-04-25 - 主分类号： H01B13/10 文献下载
摘要：本发明涉及一种核聚变堆环向场大型铠装Nb3Sn超导线圈匝间绝缘自动包绕系统，包括单匝导体放送系统、自动包绕机系统、线圈承载平台及模具、自动控制系统4个组成部分。热处理后的铠装Nb3Sn超导线圈通过单匝导体放送系统进行分层吊装，并通过分匝机械手将导体按螺旋下落姿态逐匝放出；自动包绕机系统沿线圈轮廓运动，承载单匝螺旋导体的重量，并按照绝缘结构完成匝间绝缘自动包绕。线圈承载平台用于承载绝缘包绕后的线圈重量，通过限位模具控制线圈的外形轮廓；单匝导体放送系统和自动包绕机系统在自动控制系统的作用下同步运动。所述匝间绝缘自动包绕系统，具有承载力大、分匝稳定可靠、适应复杂绝缘结构、包绕叠包率和张力可控、自动化程度高、维修方便、实用性强等优点。
大型 nb3sn 超导线圈绝缘自动系统

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