Устройство для измерения нормальной фазы в сверхпроводящем соленоиде Советский патент 1981 года по МПК G01R33/12 

Изобретение относится к технической сверхпроводимости и может быть использ,овано для защиты в Диагностике сверхпроводящих соленоидов. . Известны устройства для измерения нормальной фазы в сверхпроводящих соленоидах, подключаемые непосредственно к соленоиду и измеряющие напря жения на нем, которое является суммой напряжения пульсаций источника питания соленоида, реактивного напряжения и возможного напряжения нор мальной фазы. Такие устройства содер жат датчик нормальной фазы, выполнен ный в виде дополнительной обмотки или по мостовой схеме, и пороговый элемент, отключающий магнит от источ ника питания при появлении нормальной фазы fl. Однако наличие напряжения пульса цией источника питания снижает чувс вительность устройства регис±рации нормальной фазы и требует введения специальных схем выделения сигнала нормгшьной фазы из помех. Целью изобретения является повышение помехоза1цищенности. Поставленная цель достигается те что в устройстве, содержащем датчик нормальной фазы и блок компенсации реактивного сигнала, датчик нормальной фазы выполнен в виде намотанной на тело соленоида тороидальной обмотки, ось которой совпадает с направлением сверхпроводящего кабеля, а блок компенсации - в йиде электромагнитного датчика и суммирукицего интегратрра,первый вход которого подключен к тороидешьной обмотке, а второй - к выходу электромагнитного датчика, включенного в силовую цепь сверхпроводящего соленоида. На чертеже представлена схеме устройства. Устройство содержит тороидальную обмотку 1, намотанную на тело соленоида 2 так, что ее ось совпадает с направлением сверхпроводящего кабеля, а выход подключен к первому входу суммирующего интегратора 3, и электромагнитный датчик 4, включенный в силовую цепь сверхпроводящего соленоида 1, причем выход датчика подключен ко второму входу интегратора 3. Работает устройство следующим образом. электромагнитный датчик 4 служит для компенса ции реактивного напряжения на обмотке 1, вызванного измеие,ниеМ основного поля соленоида. Реактивное напряжение вызвано тем фактором, что обмотку практически невозможно расположить строго параллельно основному полю соленоида.Всегда будет иметься проекция витков обмотки, ортогональная направлению основного поля, вследствие чего в витках обмотки при изменении тока соленоида будет наводиться ЭДС. Уменьшение высокого напряжения, попадающего на регистрирующую аппаратуру при выведении энергии из соленоида, достигается уменьшением числа витков обмотки 1 при соответствующем увеличении чувствительности суммирующего интегратора 3. При этом обмотка заземлена, что уменьшает опасность поражения электрическим током обслуживающего персонала.

Настройка устройства сводится к установлению равенства сигналов с датчика 4 и обмотки 1, приведенных ко входу суммирующего интегратора 3, которые появляются при изменении транспортного тока соленоида. Настройка осуществляется потенциометром 5, Основное поле соленоида создается транспортным током, причем не имеет значения, протекает он по сверхпроводящим жилам, или по матрице. Поэтому, настройку можно проводить до захолаживания магнита. Это обстоятельство позволяет исключить затраты жидкого гелия, определяемые потерями в сверхпроводящем соленоиде при протекании в нем переменного тока в процессе настройки устройства.

Увеличение помехозащищенности позволяет уменьшить объем оборудования, необходимого для регистрации, нормальной фазы в сверхпроводящем соленоиде , в частности, упростить устройства защиты сверхпроводящих магнитов Экономическая эффективность по этому пункту рассчитывается для каждого соленоида конкретно и определяется требованиями, предъявляемыми к устройству защиты (надежность, чувствительность, помехозащищенность и прочее) .

Возможность настройки устройства до захолаживания соленоида позволяет , исключить потери жидкого гелия, возникающие при настройке измерительной аппаратуры.

Применение указанного устройства позволяет заземлить измерительную обмотку, что уменьшает опасность по- ражения обслуживающего персонала электрическим током при выведении энергии из соленоида.

В результате использования данного изобретения можно ожидать повышения надежности работы и упрощения

систем защиты и диагностики сверхпроводящих соленоидов, а также исключения затрат жидкого гелия, необходимого для настройки, измерительной аппаратуры.

Формула изобретения

5 -Устройство для измерения нормальной фазы в сверхп1 эводящем соленоиде, содержащее датчик нормальной фазы, блок компенсации реактивного сигнала, отличающееся тем, что, с целью повышения помехозащищенности, датчик нормальной фазы выполнен в виде намотанной на тело соленоида тороидальной обмотки, ось которой совпадает с направлением сверхпроводящего кабеля, а блок компенсации в виде электромагнитного датчика и

суммирующего интегратора, первый вход которого подключен к тороидальной обмотке, а,второй - к выходу электромагнитного датчика, включенното в силовую цепь сверхпроводящего соленоида.

Источники информации, принятые во внимание при экспертизе

1. Патент Франции № 1544858, жл. {5 01 R , 1969 (прототип).

Хгарансп.