高温超导励磁电流引线热沉装置、方法及液氮灌注装置与流程
1.本发明涉及高温超导技术领域，特别涉及一种高温超导励磁电流引线热沉装置、方法及液氮灌注装置。
背景技术：
2.高温超导磁体在降温进入稳态后，需要对磁体进行励磁作业，而磁体的励磁需要外接电流引线与磁体的超导线圈形成闭合回路，在持续通入大电流励磁的过程中，电流引线发热会导致磁体的温度上升，会极大的降低励磁效率，同时过高的温升可能会使磁体超导线圈局部失超，导致磁场快速衰退，无法励至目标磁场，严重的情况会产生失超不可逆现象，即磁体超导线圈损坏，会产生较大经济损失。
3.因此，如何减缓高温超导磁体的温度上升速度，从而有效降低超导磁体失超的几率是本领域技术人员亟需解决的技术问题。
技术实现要素：
4.有鉴于此，本发明的目的在于提供一种高温超导励磁电流引线热沉装置，能够减缓高温超导磁体的温度上升速度，从而有效降低超导磁体失超的几率。
5.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
6.一种高温超导励磁电流引线热沉装置，包括盛装有液氮的液氮槽，所述液氮用于对超导磁体的电流引线进行热沉；
7.所述超导磁体包括真空箱、超导线圈和所述电流引线，所述超导线圈置于所述真空箱内，所述液氮槽的主体置于所述真空箱内，所述液氮槽的进液口和出液口均伸出所述真空箱外，所述电流引线的一端伸出所述真空箱外用于与电源相连接，所述电流引线的另一端穿过所述液氮槽与所述超导线圈相连接，所述电流引线的主体置于所述液氮槽内；
8.所述液氮槽内还设置有用于检测液氮高度的液位检测计，和用于检测所述液氮温度的温度检测仪。
9.一种高温超导励磁电流引线热沉方法，应用于如上述所述的高温超导励磁电流引线热沉装置，包括以下步骤：
10.s100：将液氮槽内灌注液氮，控制所述液氮的高度为预设高度值，同时控制所述液氮的温度为预设温度值；
11.s200：将超导磁体的电流引线放置于液氮槽内进行热沉。
12.一种液氮灌注装置，应用于如上述所述高温超导励磁电流引线热沉装置，其特征在于，所述液氮灌注装置与所述出液口相连通；
13.所述液氮灌注装置包括盛液箱和输液管路，所述输液管路的两端分别连接所述盛液箱与所述进液口，所述液氮能够依次通过所述盛液箱和所述输液管路进入所述液氮槽内。
14.优选的，所述输液管路与所述进液口螺纹连接或间隙配合。
15.优选的，所述盛液箱的底板倾斜设置，且所述盛液箱的底板的第一端高于所述盛液箱的底板的第二端。
16.优选的，还包括设置于所述盛液箱的底板上的第一排水口，所述第一排水口设置于所述盛液箱的底板的第二端。
17.优选的，所述盛液箱的底板上设置有弧形凸起，所述弧形凸起上开设有用于所述液氮进入所述输液管路的通孔；
18.优选的，所述弧形凸起与所述盛液箱的内侧壁之间还设置有凹槽，所述凹槽低于所述弧形凸起，所述第一排水口设置于所述凹槽内。
19.优选的，所述输液管路包括第一输液管路，第二输液管路，和设置于所述第一输液管路与所述第二输液管路之间的弯曲连接管路。
20.优选的，还包括设置于所述弯曲连接管路上的第二排水口。
21.由以上技术方案可以看出，在进行励磁前，确定超导磁体的关键温度处于稳定范围，然后将液氮槽内灌注液氮，对液氮槽内的电流引线进行热沉，通过液位检测计判断液氮槽内的液氮是否达到预设高度，通过温度检测仪判断液氮槽内的液氮是否达到预设温度，当液氮达到预设高度和预设温度时，开始对超导磁体进行励磁。在励磁过程中，由于液氮槽置于真空箱内，液氮槽的温度不会直接传递给超导线圈，同时由于液氮槽内的液氮对电流引线进行热沉，当开启电源电流引线加热升温时，会极大的减缓超导线圈的升温速度，从而有效降低超导线圈失超的几率。
附图说明
22.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见的，下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。
23.图1为本发明实施例所公开的高温超导励磁电流引线热沉装置的结构示意图；
24.图2为本发明实施例所公开的液氮灌注装置的立体结构示意图；
25.图3为本发明实施例所公开的液氮灌注装置的主视结构示意图；
26.图4为本发明实施例所公开的液氮灌注装置的侧视结构示意图；
27.图5为本发明实施例所公开的液氮灌注装置的俯视结构示意图。
28.其中，各部件名称如下：
29.100为液氮槽，200为真空箱，300为进液口，400为出液口，500为电流引线，600为超导线圈，700为液氮灌注装置，701为盛液箱，7011为第一端，7012为第二端，702为输液管路，7021为第一输液管路，7022为第二输液管路，7023为弯曲连接管路，703为弧形凸起，704为第一排水口，705为第二排水口。
具体实施方式
30.有鉴于此，本发明的核心在于提供一种高温超导励磁电流引线热沉装置，能够减缓高温超导磁体的温度上升速度，有效降低超导磁体失超的几率。
31.为了使本技术领域的人员更好地理解本发明方案，下面接合附图和具体实施方式
对本发明作进一步的详细说明，请参考图1至图5。
32.请参考图1，本发明实施例所公开的高温超导励磁电流引线热沉装置，包括用于对超导磁体的电流引线500进行热沉的液氮槽100；其中，超导磁体包括真空箱200，超导线圈600和电流引线500，超导线圈500置于真空箱200内，液氮槽100的主体置于真空箱200内，液氮槽100的进液口300和出液口400均伸出真空箱200外，电流引线500的一端伸出真空箱200外用于与电源相连接，电流引线500的另一端穿过液氮槽100与超导线圈600相连接，电流引线500的主体置于液氮槽100内。
33.其中，本发明实施例所公开的高温超导励磁电流引线热沉装置，在液氮槽100内还设置有用于检测液氮高度的液位检测计，和用于检测液氮温度的温度检测仪，通过液位检测计能够时时监测液氮槽100内的液氮的液位，通过温度检测仪能够实时监测液氮槽100内的液氮的温度，如此设置，可以使得液氮槽100内的液氮能够保持在预设高度和预设温度范围值内。
34.在进行励磁前，确定超导磁体的关键温度处于稳定范围，然后将液氮槽100内灌注液氮，对液氮槽100内的电流引线500进行热沉，通过液位检测计判断液氮槽100内的液氮是否达到预设高度，通过温度检测仪判断液氮槽100内的液氮是否达到预设温度，当液氮达到预设高度和预设温度时，开始对超导磁体进行励磁。在励磁过程中，由于液氮槽100置于真空箱200内，液氮槽100的温度不会直接传递给超导线圈600，同时由于液氮槽100内的液氮对电流引线500进行热沉，当开启电源电流引线500加热升温时，会极大的减缓超导线圈600的升温速度，从而有效降低超导线圈600失超的几率。
35.需要说明的是，在励磁过程中，要保持液氮槽100内的液氮不能完全挥发空，通过液位检测计来监控液氮的高度，通过温度检测仪来监控液氮的温度，及时补充氮液。
36.需要进一步说明的是，当超导线圈600的关键温度温度在平均30k左右时，开始进行励磁。
37.本发明实施例还公开了一种高温超导励磁电流引线热沉方法，应用于如上述实施例所公开的高温超导励磁电流引线热沉装置，具体包括以下步骤：s100：将液氮槽内灌注液氮，控制液氮的高度为预设高度值，同时控制液氮的温度为预设温度值；s200：将超导磁体的电流引线放置于液氮槽内进行热沉。
38.在进行励磁前，确定超导磁体的关键温度处于稳定温度范围，然后将液氮槽100内灌注液氮，对液氮槽100内的电流引线500进行热沉，通过液位检测计判断液氮槽100内的液氮是否达到预设高度，通过温度检测仪判断液氮槽100内的液氮是否达到预设温度，当液氮达到预设高度和预设温度时，开始对超导磁体进行励磁。在励磁过程中，由于液氮槽100置于真空箱200内，液氮槽100的温度不会直接传递给超导线圈600，同时由于液氮槽100内的液氮对电流引线500进行热沉，当开启电源电流引线500加热升温时，会极大的减缓超导线圈600的升温速度，从而有效降低超导线圈600失超的几率。
39.需要说明的是，预设温度值指温度为液氮温度，大约77k左右。
40.需要解释的是，不是全部电流引线都用来进行热沉，电流引线的一部分置于液氮槽100内进行热沉，剩余电流引线中的一部分电流引线伸出真空箱200与电源连接，另一部分电流引线穿过液氮槽100与超导线圈600相连。请参考图2至图5，本发明实施例还公开了一种液氮灌注装置700，应用于高温超导励磁电流引线热沉装置。
41.其中，液氮灌注装置700与出液口400相连通，液氮灌注装置700包括盛液箱701和输液管路702，输液管路702的两端分别连接盛液箱701与进液口300，液氮能够依次通过盛液箱701和输液管路702进入液氮槽100内。
42.需要说明的是，盛液箱701的上口为开放式结构，且呈水平状态，用于灌注液氮，当灌注液氮时，液氮从盛液箱701通过输液管路702进入进液口300内，从进液口300进入液氮槽100内。
43.本发明实施例对液氮灌注装置700与进液口300的连接结构不进行限定，只要满足本发明使用要求的结构均在本发明的保护范围之内。
44.作为优选实施例，本发明实施例所公开的液氮灌注装置700中，输液管路702与进液口300可以通过螺纹连接，也可以进行间隙配合。
45.本发明实施例对盛液箱701的结构不进行具体限定，只要满足本发明使用要求的结构均在本发明的保护范围之内。
46.作为优选实施例，本发明实施例所公开的盛液箱701的底板倾斜设置，且盛液箱701的底板的第一端7011高于盛液箱701的底板的第二端7012。
47.其中，盛液箱701的底板上设置有第一排水口704，且第一排水口704设置于盛液箱701的底板的第二端7012。如此设置，盛液箱701内的液氮可以通过第一排水口704排出。
48.需要说明的是，盛液箱701的底板上设置有弧形凸起，弧形凸起上开设有用于液氮进入输液管路702的通孔，其中，弧形凸起与盛液箱701的内侧壁之间还设置有凹槽，凹槽低于弧形凸起，第一排水口704设置于所述凹槽内。
49.如此设置，当进行液氮灌注时，需将第一排水口704和第二排水口705封堵，或装有标准的排水阀，当液氮灌注完成之后，液氮灌注装置700处于室温内，空气的水蒸气遇冷会在装置壁上结霜，然后随着温度的升高化成水，盛液箱701内的冷凝水会流入盛液箱701的底板的第二端通过第一排水口704排出.
50.本发明实施例对输液管路702的具体结构不进行限定，只要满足本发明使用要求的结构均在本发明的保护范围之内。
51.作为优选实施例，本发明实施例所公开的输液管路702包括第一输液管路7021，第二输液管路7022，和设置于第一输液管路7021与第二输液管路7022之间的弯曲连接管路7023。
52.其中，弯曲连接管路7023还设置有第二排水口705，输液管路702的冷凝水通过第二排水口705排出。
53.本发明实施例对盛液箱701和输液管路702的具体材质不进行限定，只要满足本发明使用要求的结构均在本发明的保护范围之内。
54.为了优化上述实施例，本发明实施例所公开的盛液箱701和输液管路702均采用不导磁或低导磁的金属材料加工。
55.更为优选的，本发明实施例所公开的盛液箱701和输液管路702均采用不锈钢或铝合金的不导磁或低导磁的金属材料加工。
56.在本技术的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、
以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
57.除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
58.对所公开的实施例的上述说明，使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的，本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下，在其它实施例中实现。因此，本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例，而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
