本發明專利技術提供一種用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置。該裝置具有實時測量超導變壓器二次回路電流的功能，包括分流器、霍爾傳感器、校準線圈、羅柯線圈、感應線圈、補償線圈、磁屏蔽裝置、加熱器、直流電源、信號放大器。本發明專利技術具有精度高、響應速度快、溫度漂移低、線性度好、抗干擾力強的優點，檢測裝置中無磁飽和元器件，降低磁通飽和帶來的影響，通過校準線圈減少傳統方式中霍爾傳感器安裝位置不同帶來的誤差，通過磁屏蔽裝置能夠有效避免雜散場帶來的干擾，精準采集二次回路電流的信息。精準采集二次回路電流的信息。精準采集二次回路電流的信息。
【技術實現步驟摘要】
一種用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置
[0001]本專利技術涉及超導
，具體涉及一種用于超導變壓器二次回路電流的測量裝置。
技術介紹
[0002]隨著超導電工技術的發展和大型超導磁體項目的開展實施，對超導股線和超導導體的測試需求大大增加；CICC導體性能測試平臺是模擬超導導體在大電流、強磁場、極低溫的環境下超導導體各項性能測試的實驗平臺。其工作電流通常在百千安級別，傳統的直流電源模塊組占地面積大，耗能高，移動不便。與之相比，超導變壓具有體積小、質量輕、效率高、壽命長、耐過載等優點，是導體測量裝置的首選方式。
[0003]CICC導體一般搭接在超導變壓器的次級回路中展開測量，為評估CICC導體的真實性能，需要獲取施加在CICC導體上的電流大小，由于超導變壓器工作在極低溫的環境中，且產生的電流較大，傳統的測量技術會受到安裝位置及測量時間的影響，給電流的測量帶來誤差，進而影響CICC導體性能評估的準確型。
技術實現思路
[0004]為了克服上述的技術問題，本專利技術提供一種用于超導變壓器二次回路電流的測量裝置，用磁平衡式霍爾電流傳感器原理，為測量準確度高、抗干擾能力強，能夠工作在極低溫環境下的直流電流測試裝置，用以測量超導變壓器二次回路中的電流。
[0005]為了達到上述目的，本專利技術采用如下技術方案：一種用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置，其包括分流器、霍爾傳感器、校準線圈、羅柯線圈、羅柯線圈骨架、感應線圈、補償線圈、補償線圈骨架、磁屏蔽裝置、加熱器、直流電源、信號放大器。<br/>[0006]所述的校準線圈繞制穿過羅柯線圈骨架；所述的羅柯線圈繞制在羅柯線圈骨架上，羅柯線圈骨架外套在超導變壓器二次回路中；所述超導變壓器二次回路為超導變壓器次級線圈所在的回路；所述的感應線圈與羅柯線圈連接，感應線圈放置于磁屏蔽裝置中；所述的霍爾傳感器放置于感應線圈中心；所述的加熱器放置于磁屏蔽裝置底部；所述的補償線圈繞制在補償線圈骨架上，補償線圈骨架內扣羅柯線圈骨架上；所述的信號放大器，其輸入與霍爾傳感器連接，輸出與直流電源控制端連接；所述的直流電源與補償線圈連接構成回路；所述的分流器串聯在直流電源與補償線圈構成的回路中。
[0007]進一步的，所述的校準線圈材質為NbTi超導線，線圈由單根NbTi超導線繞制多圈形成，校準線圈內穿過羅柯線圈骨架內部，用于校準霍爾傳感器等安裝的誤差。
[0008]進一步的，所述的羅柯線圈骨架樣式為圓環狀，可對分為兩個半圓環，羅柯線圈骨
架上刻有360個等間距的凹槽，用于固定羅柯線圈。
[0009]進一步的，所述的羅柯線圈材質為NbTi超導線。線圈由單根NbTi超導線纏繞羅柯線圈骨架形成，羅柯線圈安裝在超導變壓器次級線圈上。
[0010]進一步的，所述的補償線圈骨架為工字型，上下為長方體，中間為圓柱體，骨架內部有半環形羅柯線圈骨架凹槽，用于放置羅柯線圈骨架。
[0011]進一步的，所述的補償線圈材質為NbTi超導線，補償線圈單根NbTi超導線由沿徑向密繞于補償線圈骨架圓柱體上形成。
[0012]進一步的，所述的感應線圈材質為NbTi超導線，感應線圈由單根NbTi超導線，形狀為空心圓柱狀。
[0013]進一步的，所述的磁屏蔽裝置為上方開口的圓桶型，材質為無氧銅。
[0014]進一步的，所述的磁屏蔽裝置內壁澆筑磁屏蔽材料，材料的材質為鉛鉍合金。
[0015]進一步的，所述的加熱器放置于磁屏蔽裝置底部，感應線圈放置于加熱器上部，霍爾傳感器放置于感應線圈內部。
[0016]進一步的，所述的感應線圈與羅柯線圈相連，連接方式為點焊式連接，接頭電阻小于0.01納歐。
[0017]進一步的，所述的分流器串聯在直流電源與補償線圈的回路中，用于測量直流電源的輸出大小。
[0018]進一步的，所述的超導變壓器、霍爾傳感器、校準線圈、羅柯線圈、羅柯線圈骨架、感應線圈、補償線圈、補償線圈骨架、磁屏蔽裝置、加熱器均工作在小于5K的環境溫度下。
[0019]進一步的，所述的分流器、直流電源、信號放大器均工作在室溫環境下。
[0020]有益效果：
[0021]本專利技術提供了一種超導變壓器二次回路電流的檢測裝置，能夠精準采集次級電流的信息，其具有以下優點：（1）本測試裝置中無磁飽和元器件，能進一步避免磁體飽和帶來的測試影響。
[0022]（2）本測試裝置及方法中增加了校準線圈，能夠減少傳統霍爾傳感器安裝位置不同帶來的誤差，提高測量的精準性。
[0023]（3）本測試裝置通過屏蔽裝置能夠有效避免雜散場的干擾，進一步提升測試裝置的抗干擾性能。
附圖說明
[0024]圖1為本專利技術的用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置的二維平面示意圖；圖2為本專利技術的用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置的羅柯線圈骨架三維圖；圖3為本專利技術的用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置的羅柯線圈骨架與補償線圈骨架組裝三維圖。
[0025]圖中：1
?
磁屏蔽裝置，2
?
霍爾傳感器，3
?
補償線圈，4
?
羅柯線圈，5
?
超導變壓器次級線圈，6
?
分流器，7
?
直流電源，8
?
信號放大器，9
?
超導變壓器初級線圈，10
?
感應線圈，11
?
加熱器，12
?
校準線圈，13
?
羅柯線圈骨架，14
?
補償線圈骨架。
具體實施方式
[0026]下面將結合本專利技術實施例，對本專利技術實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本專利技術一部分實施例，而不是全部的實施例。基于本專利技術中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下所獲得的所有其它實施例，都屬于本專利技術保護的范圍。
[0027]本實施例提供了一種用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置，下面對該裝置在超導變壓器二次回路電流的精準檢測的應用進行說明。
[0028]如圖1所示，本專利技術的用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置包括分流器6、霍爾傳感器2、超導變壓器、校準線圈12、羅柯線圈4、感應線圈10、補償線圈3、磁屏蔽裝置1、加熱器11、直流電源7、信號放大器8。羅柯線圈4與感應線圈10構成一個整體，羅柯線圈4套在超導變壓器次級回路中，感應線圈10放置在磁屏蔽裝置1之中，感應線圈10與羅柯線圈4均為同直徑大小的NbTi超導線，感應線圈10與羅柯線圈4之間的連接采用點焊法進行連接，通電的超導變壓器次級線圈5產生正向磁通，并在羅柯線圈4感應出電流，電流將在感應線圈10產生一個正比于超導變壓器次級線圈5電流的感應磁場。
[0029]進一步的，由霍爾傳感器2、信號放大器8、直流電源7、分流器6、補償線圈3構成一個整體。霍爾傳感器2放置于感應線圈10中，測量感應磁場的大小，產生正比于磁場本文檔來自技高網...
【技術保護點】
【技術特征摘要】
1.一種用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置，其特征在于：包括分流器、霍爾傳感器、校準線圈、羅柯線圈、羅柯線圈骨架、感應線圈、補償線圈、補償線圈骨架、磁屏蔽裝置、加熱器、直流電源和信號放大器；所述的校準線圈繞制穿過羅柯線圈骨架；所述的羅柯線圈繞制在羅柯線圈骨架上，羅柯線圈骨架套在超導變壓器二次回路中，所述超導變壓器二次回路為超導變壓器次級線圈所在的回路；所述的感應線圈與羅柯線圈連接，感應線圈放置于磁屏蔽裝置中；所述的霍爾傳感器放置于感應線圈中心；所述的加熱器放置于磁屏蔽裝置底部；所述的補償線圈繞制在補償線圈骨架上，補償線圈骨架內扣在羅柯線圈骨架上；所述的信號放大器的輸入與霍爾傳感器連接，輸出與直流電源的控制端連接；所述的直流電源與補償線圈連接構成回路；所述的分流器串聯在直流電源與補償線圈構成的回路中。2.根據權利要求1所述的一種用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置，其特征在于：所述的校準線圈的材質為NbTi超導線，校準線圈穿過羅柯線圈骨架，用于校準霍爾傳感器的安裝誤差。3.根據權利要求1所述的一種用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置，其特征在于：所述的羅柯線圈骨架為圓環狀，對分為兩個半圓環，羅柯線圈骨架上刻有360個等間距的凹槽，用于固定羅柯線圈。4.根據權利要求1所述的一種用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置，其特征在于：所述的羅柯線圈的材質為NbTi超導線，羅柯線圈安裝在超導變壓器次級線圈上。5.根據權利要求1所述的一種用于超導變壓器二次回路電流的檢測裝置，其特征在于：所述的補償線圈骨架...
【專利技術屬性】
技術研發人員：高鵬，張舒慶，張京峰，劉方，周超，秦經剛，金環，劉華軍，
申請(專利權)人：中國科學院合肥物質科學研究院，
類型：發明
國別省市：
還沒有人留言評論。發表了對其他瀏覽者有用的留言會獲得科技券。