[发明专利]用于低温系统的监控设备

权利要求书

1.一种用于在超导或低温系统中使用的监控设备，所述监控设备包括：

第一导电元件，包括高温超导HTS材料，并且被配置用于连接到电流源并插入到所述超导或低温系统中；

第二导电元件，包括HTS材料，并且通过第一接头和第二接头并联连接到所述第一导电元件；以及

电流检测器，被配置为检测所述第二导电元件中的电流；

其中，当所述第一导电元件和第二导电元件中的每一个中的所述HTS材料处于超导状态时，在所述第一接头和第二接头之间的所述第一导电元件的电阻RT小于在所述第一接头和第二接头之间的所述第二导电元件的电阻与所述第一接头和第二接头的电阻之和RB，RT＜RB。

2.根据权利要求1所述的监控设备，其中，所述第一导电元件和/或第二导电元件被布置为一对或多对平行元件，每对中的所述元件彼此相邻并且被配置为在相反的方向上携带电流。

3.根据任一前述权利要求所述的监控设备，其中，所述电流检测器包括以下中的一个或多个：

所述第二导电元件周围的导电回路；

磁场检测器；

霍尔探头；以及

应变仪，耦接到所述第二导电元件的两个部分，所述两个部分在不同的方向上携带电流。

4.根据任一前述权利要求所述的监控设备，还包括电流源，所述电流源被配置为向所述第一导电元件提供电流。

5.根据权利要求4所述的监控设备，其中，所述电流源被调制以提供周期性的时变电流。

6.根据权利要求5所述的监控设备，其中，所述电流检测器包括相敏检测器。

7.根据权利要求5或6所述的监控设备，其中，所述电流检测器被配置为测量所述第二导电元件中的电流的占空比。

8.根据权利要求4-7中任一项所述的监控设备，其中，所述电流源被配置为在所述超导低温系统的普通操作期间提供所述第一导电元件的一部分HTS材料的临界电流的至少80％的峰值电流。

9.根据任一前述权利要求所述的监控设备，其中，所述第一导电元件和/或所述第二导电元件包括具有HTS层的HTS带。

10.根据权利要求9所述的监控设备，其中，所述HTS层的宽度在所述接头之间的第一导电元件的部分内变化。

11.根据权利要求9所述的监控设备，其中，所述HTS层被分成串联连接的多个条。

12.根据任一前述权利要求所述的监控设备，其中，所述电流检测器被封闭在磁屏蔽中。

13.根据权利要求12所述的监控设备，其中，所述磁屏蔽包括体超导体。

14.根据任一前述权利要求所述的监控设备，还包括第三导电元件，所述第三导电元件包括HTS材料并且通过第三接头和第四接头与所述第一导电元件并联连接，其中，当位于所述第一导电元件、第二导电元件和第三导电元件中的每一个中的所述HTS材料处于超导状态时，在所述第一接头和第二接头之间的所述第一导电元件的电阻RT小于在所述第三接头和第四接头之间的所述第三导电元件的电阻与所述第三接头和第四接头的电阻之和RB2，并且在所述第三接头和第四接头之间的所述第三导电元件的电阻与所述第三接头和第四接头的电阻之和RB2小于在所述第一接头和第二接头之间的所述第二导电元件的电阻与所述第一接头和第二接头的电阻之和RB，RT＜RB2＜RB，并且其中，所述第三导电元件的HTS材料的峰值临界电流小于所述第一导电元件的HTS材料的峰值临界电流，并且其中，所述电流检测器被附加地配置为检测所述第三导电元件中的电流。