[实用新型]超导磁体液氦挥发率测量装置

说明书

技术领域

本实用新型属于低温超导磁体技术领域，特别涉及一种超导磁体液氦挥发率的测量装置。

背景技术

液氦挥发率测量装置是为了能获得低温液氦容器的液氦日挥发量，进而获知低温液氦容器的热负荷大小，通过减小液氦容器的热负荷可以减少其液氦的损耗，从而更好的节约能源和试验的成本。

现有的测量液氦挥发率的装置主要有如下几种：(1)称量超导磁体的初始重量，静置几天后再次称量其重量，两次称量的重量差除以时间即可获得超导磁体的液氦挥发率，缺点是必须测量必须是在磁体处于零场的状态下进行，而且由于不同季节和不同环境下大气压力的变化导致测量精度很差；(2)在超导磁体排气口连接一个流量计量器，获得一定时间内流经的气体总流量，从而获得超导磁体的液氦挥发率，缺点是同样由于不同季节和不同环境下大气压力的变化导致其测量精度很差；(3)利用相对压力控制器控制超导磁体内部的氦气压力，然后利用质量流量计进行测量，缺点是随着超导磁体外部环境压力的变化，超导磁体内部的压力会有较大波动，而在不同压力条件下，同样的热损耗将会产生不同的液氦损耗。

发明内容

为了解决现有的超导磁体液氦挥发率测量装置所存在的重大缺陷，本实用新型要解决的技术问题是提供一种不受外界环境压力影响的高精度超导磁体液氦挥发率测量装置。

本实用新型实现超导磁体液氦挥发率测量装置的技术方案是：

一种超导磁体液氦挥发率测量装置，包括绝对压力控制器、质量流量计和波纹管，所述波纹管的一端连接超导磁体的氦气排气口，波纹管的另一端连接所述绝对压力控制器的上游端口，所述绝对压力控制器的下游端口连接所述质量流量计。

所述绝对压力控制器由绝对压力传感器、比例调节阀和闭环控制电路组成，所述绝对压力传感器与上游端口连通，比例调节阀与下游端口连通，闭环控制电路分别与绝对压力传感器和比例调节阀连接。

所述超导磁体液氦挥发率测量装置还包括单向阀和三通，三通的两个连接口分别连接于超导磁体的氦气排气口与波纹管之间，三通的另一个连接口连接有单向阀。

所述超导磁体液氦挥发率测量装置还包括计算机，计算机通过串口数据线分别与绝对压力控制器的串行控制口和质量流量计的串行控制口连接。

所述绝对压力控制器的绝对压力设定值大于超导磁体所处环境的大气压力值。

所述波纹管为一长度大于3米的波纹管。

所述波纹管为具有密封性的耐低温的管材。。

本实用新型超导磁体液氦挥发率测量装置的工作原理为：

设定绝对压力控制器的控制压力比超导磁体所处环境的大气压力值大0.5psi，如果绝对压力控制器的压力传感器探测到超导磁体内部氦压力值小于绝对压力设定值时，绝对压力控制器的的比例调节阀关闭，超导磁体液氦腔进入缓慢升压阶段；反之，当探测到的压力值大于绝对压力设定值时，比例调节阀将打开排气以降低超导磁体液氦腔内的压力，阀门开关的大小根据实际探测到的超导磁体内部压力值大小进行自动调节。所述绝对压力控制器排出的氦气随后进入下一级的质量流量计，从而获得恒定压力下超导磁体的液氦挥发率。利用连接在所述绝对压力控制器和质量流量计上的计算机实时记录超导磁体液氦腔内的绝对压力和液氦挥发率数据，连续测量几天即可获得精确的不受外界环境压力影响的超导磁体液氦挥发率数据。

根据上述原理可以看出，与现有的技术相比，本实用新型的有益效果体现在：

(1)使用绝对压力控制器，避免了外界环境压力变化对超导磁体液氦挥发率测量的影响。

(2)连接在超导磁体排气口处的单向阀，可防止液氦挥发外泄受阻，从而避免整个测量装置在无人看管时因突发停电等意外状况而遭到损坏。

(3)利用计算机实时观测并记录超导磁体内部的绝对压力和液氦挥发率的变化情况，从而获知在整个测量过程中出现的一切偶然因素所带来的影响。

附图说明

图1是用本实用新型制成的超导磁体液氦挥发率测量装置对1.5T磁共振成像超导磁体测量获得的液氦挥发率原始数据图。

图2是用本实用新型制成的超导磁体液氦挥发率测量装置对1.5T磁共振成像超导磁体测量时记录的超导磁体液氦腔内绝对压力变化原始数据图。

图3是本实用新型实施例一的基本型超导磁体液氦挥发率测量装置的结构示意图。

图4是本实用新型实施例二超导磁体液氦挥发率测量装置的结构示意图。

图5是本实用新型超导磁体液氦挥发率测量装置中所述的绝对压力控制器的工作原理框图。