[实用新型]用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的状态监测系统

说明书

本实用新型提供一种用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的状态监测系统。系统包括：杜瓦、杜瓦状态监测模块、控制模块以及与报警模块；杜瓦包括：外框底板、设于外框底板上的液氮室、设于液氮室与外框底板之间的超导块材、与外框底板垂直连接且包围液氮室的外框侧壁、与外框底板相对设置并盖设于外框侧壁的顶部的安装板、设于液氮室与外框侧壁之间的真空层、与真空层连通的真空口、与液氮室连通的进液口以及与液氮室连通的出气口；杜瓦状态监测模块包括：与真空层连通的真空度监测单元及布置于外框底板及外框侧壁上的温湿度监测单元，能够对杜瓦的真空度、温度及湿度进行有效监测，并在杜瓦状态不良时报警，保证磁浮列车工作的稳定性。

技术领域

本实用新型涉及磁浮列车技术领域，尤其涉及一种用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的状态监测系统。

背景技术

高温超导钉扎磁浮列车是由车载高温超导块材及其液氮杜瓦系统、地面永磁轨道系统和直线电机系统三大关键部分组成。高温超导磁悬浮车能否稳定运行与其他超导装置相同，取决于超导体的三个临界参数：临界温度Tc、临界磁场Hc、临界电流Ic，当其中任意一个参数超过临界参数值时，超导体由超导态转变为正常态，即所谓失超，悬浮系统失效。针对于高温超导磁悬浮车的应用场景：低磁场(工作高度10mm：0.3～0.8T)、无传输电流输入、液氮温区(77K)，磁场和电流均不会高于临界值。因此，温度是高温超导磁悬浮车载超导块材能否安全工作的最为重要的指标，即车载液氮杜瓦是否能够提供可靠、稳定的液氮低温环境直接关系到高温超导磁浮列车运行的安全性问题。

由于杜瓦具有真空层、承载层、连接板、支柱等结构，在限制杜瓦整体尺寸的条件下，杜瓦的液氮室容积被限制在较小的范围，常见的几何尺寸为437mm×182mm×120mm的杜瓦，其容积仅为2.5L，若杜瓦内部出现损坏、性能下降等状态下降的情况，由于液氮为极低温液体，杜瓦内部液氮将极速挥发，杜瓦内、外部处会先后出现凝水过多、结霜、结冰的现象，到一定程度后杜瓦内部超导块材温度上升，失去超导性能、悬浮失效、杜瓦砸轨，致使高温超导钉扎磁浮列车出现危险事故。

因此，杜瓦状态监测系统关系到高温超导钉扎磁浮列车能否安全、稳定、可靠的运行，对于多态耦合轨道交通动模试验平台中模型车的多项试验开展都至关重要，有必要开发一套行之有效的集杜瓦状态监测系统。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的状态监测系统，能够对杜瓦的真空度、温度及湿度进行有效监测，并在杜瓦状态不良时报警，保证磁浮列车工作的稳定性。

为实现上述目的，本实用新型提供一种用于高温超导钉扎磁浮车载杜瓦的状态监测系统，包括：杜瓦、安装于所述杜瓦上的杜瓦状态监测模块、与所述杜瓦状态监测模块电性连接的控制模块以及与所述控制模块电性连接的报警模块；

所述杜瓦包括：外框底板、设于所述外框底板上的液氮室、设于所述液氮室与所述外框底板之间的超导块材、与所述外框底板垂直连接且包围所述液氮室的外框侧壁、与所述外框底板相对设置并盖设于所述外框侧壁的顶部的安装板、设于所述液氮室与所述外框侧壁之间的真空层、与所述真空层连通的真空口、与所述液氮室连通的进液口以及与所述液氮室连通的出气口；

所述杜瓦状态监测模块包括：与所述真空层连通的真空度监测单元及布置于所述外框底板及外框侧壁上的温湿度监测单元。

所述真空度监测单元包括：真空度检测传感器、密封卡箍、密封圈；

所述真空度检测传感器包括与所述真空口匹配的连接接头，通过密封卡箍及密封圈的配合将所述连接接头密封连接至所述真空口上，进而将所述真空度检测传感器伸入所述真空层中。

所述真空度监测单元还包括：电源及数据转换器；

所述真空度检测传感器包括第一引脚及第二引脚；

所述数据转换器包括第一输入端、第二输入端及输出端；