[实用新型]避免超导磁体杜瓦内因负压造成渗漏的装置

说明书

技术领域

本实用新型涉及一种超导磁体负压运行时的自动补充氦气装置，尤其是指一种避免超导磁体杜瓦内因负压造成渗漏的装置。

背景技术

带有再冷凝制冷机的超导磁体在设计时，很难确定在正常运行时，液氦面上方的气压相对于当地、当时的大气压是正压力还是负压力。如果超导磁体周围的空气被负压吸进氦气腔内，在内部4k左右的绝对温度下空气会结冰而影响正常运行。而且超导磁体长期负压运行是很危险的。目前，为了保证长期安全运行，设计者通常会采用电加热的方法，使杜瓦内的部分液氦变成氦气，提高装置内的压力以变成正压力。此时一方面要可靠的测定内外的压力差，因此需要在杜瓦内外均安装压力传感器，另一方面还要准确的通电加热，需要温度传感器、加热装置和控制装置，导致结构复杂，而且由于加热一定还会额外损失磁体内非常昂贵的冷量。另外复杂的控制系统也易出现故障。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提出一种结构简单，能够避免外界空气渗漏进绝热杜瓦内的装置，以使超导磁体长期安全运行。

为实现上述目的，提供如下技术方案：

避免超导磁体杜瓦内因负压造成渗漏的装置，包括绝热杜瓦和再冷凝制冷机，再冷凝制冷机的制冷端插入绝热杜瓦的中空腔内，绝热杜瓦顶部与再冷凝制冷机之间通过橡胶密封圈密封，其特征在于，还包括氦气瓶和减压阀，所述氦气瓶通过管道与减压阀的进口密封连接，在绝热杜瓦顶部设置有从外侧通到所述中空腔内部的通孔，减压阀的出口通过管道与上述通孔设置在绝热杜瓦外侧一端密封连接，通孔内侧一端设置在靠近橡胶密封圈的位置。由于有来自于氦气瓶内氦气的补充，会使氦气腔内的压力升高，超导磁体也就不会长期在负压状态下工作。此结构省去了原有的内外压力差测定装置和电加热装置，结构更为简单了。

优选的，所述绝热杜瓦中空腔的内壁在所述通孔与再冷凝制冷机的制冷端之间的位置设置波纹缓冲段。波纹缓冲段除能够避免杜瓦内外温差导致的应力损坏外，还能够增加氦气流动阻力，增加压差，防止氦气腔内的压力剧烈变化。

进一步的，所述通孔是在绝热杜瓦入口端板内。

进一步的，所述氦气瓶为高纯液化氦气钢瓶。

进一步的，所述管道为金属管道。

本实用新型的有益效果为：

在绝热杜瓦顶部设置有外侧通到腔体内部的通孔，通孔内侧一端设置在靠近橡胶密封圈的位置，通孔外侧一端通过管道与减压阀出口密封连接，减压阀的进口与氦气瓶通过管道密封连接，氦气的补充位置靠近橡胶密封圈，当氦气腔内的压力在靠近密封圈处造成负压时，由于有来自于氦气瓶内氦气的补充从而杜瓦内在靠近密封圈位置压力升高，使内外压力平衡或略成正压，而不会吸入周围空气，确保超导磁体长期安全的运行。此结构省去了原有的内外压力差测定装置和电加热装置，结构更加简单，降低了产品制造难度和造价。

附图说明

图1为本实用新型避免超导磁体杜瓦内因负压造成渗漏的装置结构示意图。

其中：1、绝热杜瓦2、再冷凝制冷机，3、橡胶密封圈，4、高纯高压氦气钢瓶，5、减压阀，6、通孔。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的一个最佳实施例作进一步说明，以助于理解本实用新型的内容。

如图1所示，本实用新型包括绝热杜瓦1和再冷凝制冷机2，再冷凝制冷机2的制冷端插入绝热杜瓦1的中空腔内，绝热杜瓦1顶部与再冷凝制冷机2之间通过橡胶密封圈3密封。绝热杜瓦1中空腔体内侧壁上在通孔6与再冷凝制冷机的制冷端之间的位置设置成波纹管状的波纹缓冲段，在图中绝热杜瓦1顶部杜瓦入口端板内加工有从外侧通到腔体内部的通孔6，通孔6内侧一端设置在靠近橡胶密封圈3的位置，通孔6外侧一端通过金属管道与减压阀5出口密封连接，减压阀5的进口与高纯高压氦气钢瓶4通过金属管道密封连接。

具体工作方式

减压阀5的出口压力设置为当地、当时的大气压。打开减压阀5，当杜瓦口部靠近密封圈位置压力低于外界大气压时，高纯高压氦气钢瓶4内的氦通过金属管道和减压阀5减压后通过绝热杜瓦1顶部设置的通孔6进入到绝热杜瓦中空腔内，使杜瓦口部压力升高，避免形成负压防止周围的空气被负压渗漏进氦气腔内，造成内部结冰而影响正常运行。压力达到正常值后由于减压阀的作用高纯高压氦气钢瓶4内氦气停止向绝热杜瓦进气。由于进氦气的通孔设置于绝热杜瓦口部，从通孔6到图中再冷凝制冷机2的制冷端下方的氦池要经过狭长通道，特别是波纹缓冲段，因此不仅流动阻力增加避免氦池压力剧烈波动，而且温度会逐渐降低到氦池温度避免引起温度剧烈波动，也节省了冷量。