一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明實(shí)施例公開了一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，包括沿待測(cè)超導(dǎo)帶材運(yùn)行方向依次設(shè)置的磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)，所述磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)設(shè)置于裝有液氮的密閉杜瓦中，且位于所述杜瓦內(nèi)的待測(cè)超導(dǎo)帶材位于所述液氮液面下；所述磁路探測(cè)裝置包括勵(lì)磁組件和磁路測(cè)量組件；所述二維掃描平臺(tái)包括沿所述待測(cè)超導(dǎo)帶材運(yùn)行方向設(shè)置的再勵(lì)磁組件、二維掃描支撐架和設(shè)置于所述二維掃描支撐架上的霍爾探針組件，所述霍爾探針組件上的霍爾探針針頭正對(duì)所述待測(cè)超導(dǎo)帶材、且位于所述液氮液面下。本發(fā)明公開的一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，無(wú)需配合精密的傳動(dòng)系統(tǒng)，快速實(shí)現(xiàn)待測(cè)超導(dǎo)帶材的精細(xì)測(cè)量。
【專利說(shuō)明】
一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及高溫超導(dǎo)技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]高溫超導(dǎo)限流器、磁儲(chǔ)能系統(tǒng)、可控電抗器等超導(dǎo)電工裝置在電力領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛，超導(dǎo)帶材是這些設(shè)備的必備材料，直接影響其設(shè)備性能，目前超導(dǎo)帶材已實(shí)現(xiàn)產(chǎn)業(yè)化生產(chǎn)，隨之而來(lái)的問(wèn)題卻是針對(duì)大量生產(chǎn)的帶材進(jìn)行分析檢測(cè)，判斷是否滿足使用標(biāo)準(zhǔn)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中，使用較多的是霍爾矩陣測(cè)量方法，利用霍爾矩陣測(cè)量方法在測(cè)量過(guò)程中要求待測(cè)超導(dǎo)帶材與霍爾探頭相位位置的震動(dòng)極小。
[0004]但是，震動(dòng)極小的要求需要配合精密的傳動(dòng)系統(tǒng)帶動(dòng)待測(cè)超導(dǎo)帶材，而現(xiàn)實(shí)情況難以滿足，造成測(cè)量過(guò)程中的誤差很大。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明實(shí)施例中提供了一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，以解決現(xiàn)有技術(shù)中測(cè)量過(guò)程中誤差很大的問(wèn)題。
[0006]為了解決上述技術(shù)問(wèn)題，本發(fā)明實(shí)施例公開了如下技術(shù)方案:
[0007]本發(fā)明公開了一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，包括沿待測(cè)超導(dǎo)帶材運(yùn)行方向依次設(shè)置的磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)，所述磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)設(shè)置于裝有液氮的密閉杜瓦中，且位于所述杜瓦內(nèi)的待測(cè)超導(dǎo)帶材位于所述液氮液面下；
[0008]所述磁路探測(cè)裝置包括勵(lì)磁組件和磁路測(cè)量組件；
[0009]所述二維掃描平臺(tái)包括沿所述待測(cè)超導(dǎo)帶材運(yùn)行方向設(shè)置的再勵(lì)磁組件、二維掃描支撐架和設(shè)置于所述二維掃描支撐架上的霍爾探針組件，所述霍爾探針組件上的霍爾探針針頭正對(duì)所述待測(cè)超導(dǎo)帶材、且位于所述液氮液面下。
[0010]優(yōu)選地，所述勵(lì)磁組件設(shè)置為開有缺口的第一環(huán)形磁鐵，所述第一環(huán)形磁鐵上設(shè)置有繞組；
[0011 ]所述磁路測(cè)量組件包括對(duì)稱開有兩個(gè)缺口的第二環(huán)形磁鐵和設(shè)置在所述第二環(huán)形磁鐵其中一個(gè)缺口上的霍爾探頭，兩個(gè)所述缺口關(guān)于所述第二環(huán)形磁鐵的中心對(duì)稱；
[0012]所述待測(cè)超導(dǎo)帶材依次貫穿所述第一環(huán)形磁鐵和第二環(huán)形磁鐵的缺口。
[0013]優(yōu)選地，所述勵(lì)磁組件設(shè)置為對(duì)稱開有缺口的第三環(huán)形磁鐵，兩個(gè)所述缺口關(guān)于所述第三環(huán)形磁鐵的中心對(duì)稱，所述第三環(huán)形磁鐵上設(shè)置有繞組；
[0014]所述磁路測(cè)量組件設(shè)置為霍爾探頭，所述霍爾探頭設(shè)置于所述第三環(huán)形磁鐵的其中一個(gè)缺口處，所述第三環(huán)形磁鐵的另一個(gè)缺口處貫穿所述待測(cè)超導(dǎo)帶材。
[0015]優(yōu)選地，所述勵(lì)磁組件設(shè)置為開有缺口的第四環(huán)形磁鐵，所述待測(cè)超導(dǎo)帶材貫穿所述缺口；
[0016]所述磁路測(cè)量組件包括磁路測(cè)量電路，所述磁路測(cè)量電路繞制在所述第四環(huán)形磁鐵上。
[0017]優(yōu)選地，所述二維掃描支撐架與所述待測(cè)超導(dǎo)帶材運(yùn)行方向垂直設(shè)置，所述霍爾探針組件包括一個(gè)霍爾探針，所述霍爾探針設(shè)置于所述二維掃描支撐架上、且所述霍爾探針針頭靠近所述待測(cè)超導(dǎo)帶材。
[0018]優(yōu)選地，所述二維掃描支撐架位于所述待測(cè)超導(dǎo)帶材上方；
[0019]所述霍爾探針組件包括2-20個(gè)霍爾探針，所述霍爾探針交替錯(cuò)位排布于所述二維掃描支撐架上，且所述霍爾探針針頭靠近所述待測(cè)超導(dǎo)帶材。
[0020]優(yōu)選地，所述二維掃描支撐架位于所述待測(cè)超導(dǎo)帶材上方；
[0021]所述霍爾探針組件包括2-20個(gè)霍爾探針，所述霍爾探針密布排列于所述二維掃描支撐架上，且所述霍爾探針針頭靠近所述待測(cè)超導(dǎo)帶材。
[0022]優(yōu)選地，所述再勵(lì)磁組件設(shè)置為繞制有繞組的第五環(huán)形磁鐵，所述第五環(huán)形磁鐵上開有缺口，所述待測(cè)超導(dǎo)帶材貫穿所述缺口。
[0023]優(yōu)選地，所述霍爾探針針頭與所述待測(cè)超導(dǎo)帶材之間的距離為0.2mm-5mm。
[0024]優(yōu)選地，所述磁路探測(cè)裝置的上游和二維掃描平臺(tái)的下游分別設(shè)置有帶動(dòng)所述待測(cè)超導(dǎo)帶材運(yùn)行的繞線盤。
[0025]由以上技術(shù)方案可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，包括沿待測(cè)超導(dǎo)帶材運(yùn)行方向依次設(shè)置的磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)，所述磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)設(shè)置于裝有液氮的密閉杜瓦中，且位于所述杜瓦內(nèi)的待測(cè)超導(dǎo)帶材位于所述液氮液面下;所述磁路探測(cè)裝置包括勵(lì)磁組件和磁路測(cè)量組件;所述二維掃描平臺(tái)包括沿所述待測(cè)超導(dǎo)帶材運(yùn)行方向設(shè)置的再勵(lì)磁組件、二維掃描支撐架和設(shè)置于所述二維掃描支撐架上的霍爾探針組件，所述霍爾探針組件上的霍爾探針針頭正對(duì)所述待測(cè)超導(dǎo)帶材、且位于所述液氮液面下。
[0026]待測(cè)超導(dǎo)帶材經(jīng)過(guò)勵(lì)磁組件產(chǎn)生的磁場(chǎng)內(nèi)，磁路測(cè)量組件通過(guò)測(cè)量周圍磁場(chǎng)磁矩的變化，通過(guò)粗略測(cè)量定性判斷待測(cè)超導(dǎo)帶材上的缺陷，并對(duì)缺陷進(jìn)行標(biāo)記。然后待測(cè)超導(dǎo)帶材運(yùn)行到二維掃描平臺(tái)后，霍爾探針組件對(duì)標(biāo)記的缺陷部位進(jìn)行精細(xì)測(cè)量，實(shí)現(xiàn)缺陷的定量分析，并對(duì)缺陷的具體位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位。
【附圖說(shuō)明】
[0027]為了更清楚地說(shuō)明本發(fā)明實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)中的技術(shù)方案，下面將對(duì)實(shí)施例或現(xiàn)有技術(shù)描述中所需要使用的附圖作簡(jiǎn)單地介紹，顯而易見地，對(duì)于本領(lǐng)域普通技術(shù)人員而言，在不付出創(chuàng)造性勞動(dòng)的前提下，還可以根據(jù)這些附圖獲得其他的附圖。
[0028]圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0029]圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖；
[0030]圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種霍爾探針組件排布結(jié)構(gòu)示意圖；
[0031]圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種霍爾探針組件排布結(jié)構(gòu)示意圖；
[0032]圖5為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0033]圖6為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0034]圖7為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種磁路探測(cè)裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0035]圖1-圖7中，符號(hào)表示:
[0036]1-勵(lì)磁組件，2-磁路測(cè)量組件，3-霍爾探頭，4-再勵(lì)磁組件，5-霍爾探針組件，6_ 二維掃描支撐架，7-超導(dǎo)帶材，8-磁路測(cè)量電路，9-樣品試驗(yàn)臺(tái)，10-杜瓦。
【具體實(shí)施方式】
[0037]本發(fā)明實(shí)施例提供一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明中的技術(shù)方案，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行清楚、完整地描述，顯然，所描述的實(shí)施例僅僅是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。基于本發(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有做出創(chuàng)造性勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都應(yīng)當(dāng)屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。
[0038]為了使本技術(shù)領(lǐng)域的人員更好地理解本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案，并使本發(fā)明實(shí)施例的上述目的、特征和優(yōu)點(diǎn)能夠更加明顯易懂，下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中技術(shù)方案作進(jìn)一步詳細(xì)的說(shuō)明。
[0039]本發(fā)明提供的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)利用勵(lì)磁后的高溫超導(dǎo)體產(chǎn)生的感生磁場(chǎng)變化確定帶材缺陷區(qū)域，主要原理是，高溫超導(dǎo)帶材經(jīng)過(guò)勵(lì)磁后的線圈產(chǎn)生感應(yīng)電流，利用磁路積分帶材磁化電流的整體磁矩，通過(guò)得到的磁矩推算出電流數(shù)據(jù)，根據(jù)電流數(shù)據(jù)反映帶材缺陷。
[0040]參見圖1，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0041]如圖中所示本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)包括沿待測(cè)超導(dǎo)帶材7運(yùn)行方向依次設(shè)置的磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)，其中，待測(cè)超導(dǎo)帶材7的運(yùn)行方向沿圖中坐標(biāo)系的X軸方向運(yùn)行。
[0042]如圖2所示，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖。
[0043]圖2所示為圖1所述的一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)對(duì)應(yīng)的側(cè)面結(jié)構(gòu)示意圖，由圖中可知，在磁路探測(cè)裝置的上游和二維掃描平臺(tái)的下游分別設(shè)置有帶動(dòng)待測(cè)超導(dǎo)帶材7運(yùn)行的繞線盤，磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)設(shè)置于裝有液氮的密閉杜瓦10內(nèi)。帶動(dòng)待測(cè)超導(dǎo)帶材7運(yùn)行的繞線盤之間的磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)用于檢測(cè)高溫超導(dǎo)帶材，由于高溫超導(dǎo)帶材在低溫下導(dǎo)電，所以為了檢測(cè)高溫超導(dǎo)帶材的性能標(biāo)準(zhǔn)，需要在低溫環(huán)境下對(duì)超導(dǎo)帶材進(jìn)行檢測(cè)，因此，磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)位于裝有液氮的密閉杜瓦10內(nèi)，且位于杜瓦10內(nèi)的一段待測(cè)超導(dǎo)帶材7位于液氮的液面下，也就是說(shuō)位于杜瓦10內(nèi)的一段待測(cè)超導(dǎo)帶材7浸入液氮內(nèi)。
[0044]待測(cè)超導(dǎo)帶材7依次通過(guò)勵(lì)磁組件I和磁路測(cè)量組件2進(jìn)行粗略測(cè)量，檢測(cè)出缺陷并進(jìn)行區(qū)域性標(biāo)記，隨后經(jīng)過(guò)再勵(lì)磁組件4后，到達(dá)樣品試驗(yàn)臺(tái)9對(duì)待測(cè)超導(dǎo)帶材7進(jìn)行精細(xì)檢測(cè)，樣品試驗(yàn)臺(tái)9上方設(shè)置有二維掃描平臺(tái)，二維掃描平臺(tái)對(duì)待測(cè)超導(dǎo)帶材7進(jìn)行精細(xì)檢測(cè)。
[0045]磁路探測(cè)裝置包括勵(lì)磁組件I和磁路測(cè)量組件2，其中勵(lì)磁組件I用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁路測(cè)量組件2用于測(cè)量待測(cè)超導(dǎo)帶材7經(jīng)過(guò)磁場(chǎng)時(shí)感應(yīng)產(chǎn)生的電流，以及測(cè)量周圍磁矩的變化。其中，勵(lì)磁組件I設(shè)置為開有缺口的第一環(huán)形磁鐵，在第一環(huán)形磁鐵上設(shè)置有繞組，用于感應(yīng)產(chǎn)生磁場(chǎng)。待測(cè)超導(dǎo)帶材7貫穿第一環(huán)形磁鐵上的缺口運(yùn)行。
[0046]磁路測(cè)量組件2包括第二環(huán)形磁鐵和設(shè)置在第二環(huán)形磁鐵上的霍爾探頭3，其中第二環(huán)形磁鐵上關(guān)于第二環(huán)形磁鐵的中心對(duì)稱設(shè)置有兩個(gè)缺口，霍爾探頭3設(shè)置在其中一個(gè)缺口內(nèi)，另一個(gè)缺口與第一環(huán)形磁鐵上的缺口對(duì)應(yīng)，并且待測(cè)超導(dǎo)帶材7貫穿第二環(huán)形磁鐵上的缺口運(yùn)行。第一環(huán)形磁鐵和第二環(huán)形磁鐵沿待測(cè)超導(dǎo)帶材7依次設(shè)置，待測(cè)超導(dǎo)帶材7先通過(guò)第一環(huán)形磁鐵上的缺口，再通過(guò)第二環(huán)形磁鐵上的缺口。
[0047]二維掃描平臺(tái)包括沿待測(cè)超導(dǎo)帶材7運(yùn)行方向設(shè)置的再勵(lì)磁組件4、二維掃描支撐架6和設(shè)置于二維掃描支撐架6上的霍爾探針組件5。其中，再勵(lì)磁組件4設(shè)置為繞制有繞組的第五環(huán)形磁鐵，在第五環(huán)形磁鐵上開有缺口，待測(cè)超導(dǎo)帶材7貫穿第五環(huán)形磁鐵上的缺口運(yùn)行。
[0048]二維掃描支撐架6設(shè)置為L(zhǎng)型支撐架，其中，支撐架的一側(cè)設(shè)置在圖中所示坐標(biāo)系的X軸方向上，與待測(cè)超導(dǎo)帶材7的運(yùn)行方向平行，另一側(cè)與待測(cè)超導(dǎo)帶材7的運(yùn)行方向垂直，位于圖中所示的Y軸方向上，且位于待測(cè)超導(dǎo)帶材7的上方?；魻柼结樈M件5設(shè)置在二維掃描支撐架6與待測(cè)超導(dǎo)帶材7的運(yùn)行方向垂直的一側(cè)，且霍爾探頭3的頭部正對(duì)待測(cè)超導(dǎo)帶材7。二維掃描支撐架6設(shè)置為可活動(dòng)的支撐架，也可以設(shè)置為固定的支撐架。
[0049]圖1中的霍爾探針組件5包括一個(gè)探針，霍爾探針設(shè)置在二維掃描支撐架6上，且位于待測(cè)超導(dǎo)帶材7的正上方，霍爾探針的針頭與待測(cè)超導(dǎo)帶材7之間的距離設(shè)置為0.2mm-5mm。另外，霍爾探針的針頭位于杜瓦10內(nèi)液氮的液面下。此時(shí)，二維掃描支撐架6設(shè)置為可活動(dòng)的支撐架，保證二維掃描支撐架6上的霍爾探針能夠?qū)?biāo)記缺陷部位進(jìn)行精細(xì)掃描。
[0050]參見圖3，本發(fā)明實(shí)施例提供了一種霍爾探針組件5排布結(jié)構(gòu)示意圖。
[0051]如圖所示，在位于待測(cè)超導(dǎo)帶材7上方的二維掃描支撐架6上交替錯(cuò)位排布有霍爾探針，霍爾探針的數(shù)量為2-20個(gè)。在待測(cè)超導(dǎo)帶材7正上方的寬度上設(shè)置多個(gè)霍爾探針，保證待測(cè)超導(dǎo)帶材7的寬度方向上均被探測(cè)到，增加霍爾探針的測(cè)試面積，同時(shí)提高檢測(cè)速度。
[0052]參見圖4，為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種霍爾探針組件5排布結(jié)構(gòu)示意圖。
[0053]如圖中所示，霍爾探針組件5包括多個(gè)霍爾探針，多個(gè)霍爾探針密布排列在二維掃描支撐架6上，多個(gè)霍爾探針針頭正對(duì)待測(cè)超導(dǎo)帶材7，在待測(cè)超導(dǎo)帶材7的寬度上采集測(cè)量數(shù)據(jù)，有效保證精細(xì)測(cè)量。圖3和圖4中所述的霍爾探針組件5中的霍爾探針針頭均位于杜瓦10內(nèi)液氮的液面下。
[0054]參見圖5，為本發(fā)明實(shí)施例提供的另一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0055]如圖中所示，勵(lì)磁組件I設(shè)置為對(duì)稱開有缺口的第三環(huán)形磁鐵，兩個(gè)缺口關(guān)于第三環(huán)形磁鐵的中心對(duì)稱，在第三環(huán)形磁鐵上繞制有繞組。磁路測(cè)量組件2設(shè)置為霍爾探頭3，霍爾探頭3設(shè)置于第三環(huán)形磁鐵的其中一個(gè)缺口中，第三環(huán)形磁鐵的另一個(gè)缺口貫穿待測(cè)超導(dǎo)帶材7。此發(fā)明實(shí)施例中的勵(lì)磁組件I和磁路測(cè)量組件2共用一個(gè)環(huán)形磁鐵，且環(huán)形磁鐵上繞制有繞組。
[0056]參見圖6，為本發(fā)明實(shí)施例提供的又一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)示意圖。
[0057]如圖中所示，本發(fā)明實(shí)施例提供的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)中的勵(lì)磁組件I設(shè)置為開有一個(gè)缺口的第四環(huán)形磁鐵，待測(cè)超導(dǎo)帶材7貫穿缺口運(yùn)行。
[0058]磁路測(cè)量組件2包括磁路測(cè)量電路8，磁路測(cè)量電路8繞制在第四環(huán)形磁鐵上，與繞制在第四環(huán)形磁鐵上的繞組連接。通過(guò)繞組依次與數(shù)據(jù)采集卡和采集終端相連接。待測(cè)超導(dǎo)帶材7在經(jīng)過(guò)勵(lì)磁電路后產(chǎn)生感應(yīng)渦流，通過(guò)連接磁路測(cè)量電路8的第四環(huán)形磁鐵時(shí)可以通過(guò)測(cè)量磁場(chǎng)的變化率反應(yīng)超導(dǎo)帶材的缺陷情況。
[0059]參見圖7，為本發(fā)明實(shí)施例提供的一種磁路探測(cè)裝置結(jié)構(gòu)示意圖。
[0060]圖中所示的磁路探測(cè)裝置包括五個(gè)勵(lì)磁組件I，以及與勵(lì)磁組件I匹配的磁路測(cè)量組件2，每個(gè)勵(lì)磁組件I設(shè)置為開有兩個(gè)缺口的環(huán)形磁鐵，五個(gè)環(huán)形磁鐵上的其中一個(gè)缺口均貫穿有待測(cè)超導(dǎo)帶材7，另一個(gè)缺口設(shè)置有磁路測(cè)量組件2。磁路測(cè)量組件2設(shè)置為霍爾探頭3，霍爾探頭3正對(duì)待測(cè)超導(dǎo)帶材7。
[0061 ] 五個(gè)環(huán)形磁鐵如圖7所示錯(cuò)位排放，每個(gè)環(huán)形磁鐵之間的距離相同，每個(gè)環(huán)形磁鐵的缺口沿待測(cè)帶材運(yùn)行方向正對(duì)待測(cè)超導(dǎo)帶材7的面積依次增加，直到最后一個(gè)環(huán)形磁鐵的缺口的完全覆蓋待測(cè)超導(dǎo)帶材7。按上述方式排放可以在待測(cè)查到帶材的寬度方向上劃分區(qū)域，每個(gè)霍爾探頭3檢測(cè)一個(gè)區(qū)域，這樣一旦在某個(gè)區(qū)域發(fā)現(xiàn)缺陷，便可以對(duì)相應(yīng)區(qū)域做針對(duì)性精細(xì)檢測(cè)。
[0062]本發(fā)明實(shí)施例提供的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)的檢測(cè)過(guò)程如下所示:
[0063]待測(cè)超導(dǎo)帶材7在經(jīng)過(guò)勵(lì)磁組件I和磁路測(cè)量組件2時(shí)，霍爾探頭3或磁路測(cè)量電路8通過(guò)測(cè)量周圍磁矩的變化，發(fā)現(xiàn)待測(cè)超導(dǎo)帶材7上的缺陷。為了進(jìn)一步確定缺陷的精確位置，需要進(jìn)行精細(xì)查找，首先需要對(duì)缺陷部位進(jìn)行區(qū)域性標(biāo)記，標(biāo)記范圍在l-2cm范圍內(nèi)，接下來(lái)將待測(cè)超導(dǎo)帶材7送至二維掃描平臺(tái)進(jìn)行準(zhǔn)確測(cè)量。
[0064]當(dāng)霍爾探針組件5包括一個(gè)霍爾探針時(shí)，待測(cè)超導(dǎo)帶材7上缺陷標(biāo)記處運(yùn)行到霍爾探針處時(shí)，待測(cè)超導(dǎo)帶材7運(yùn)行控制系統(tǒng)控制繞線盤停止運(yùn)行，使待測(cè)超導(dǎo)帶材7上的缺陷標(biāo)記處位于霍爾探針下，在樣品試驗(yàn)臺(tái)9上通過(guò)霍爾探針運(yùn)動(dòng)掃描，對(duì)標(biāo)記缺陷處的磁場(chǎng)變化進(jìn)行精細(xì)測(cè)量，配合相關(guān)軟件和畢奧薩伐爾反卷積算法得到電流信息，然后通過(guò)電流即可推算出帶材上微小缺陷點(diǎn)。
[0065]當(dāng)霍爾探針組件5包括多個(gè)霍爾探針時(shí)，待測(cè)超導(dǎo)帶材7上缺陷標(biāo)記處運(yùn)行到霍爾探針處時(shí)，待測(cè)超導(dǎo)帶材7運(yùn)行系統(tǒng)控制繞線盤減速運(yùn)行，此時(shí)多個(gè)霍爾探針在待測(cè)超導(dǎo)帶材7的寬度上同時(shí)測(cè)量缺陷標(biāo)記處帶材表面的磁場(chǎng)變化，實(shí)現(xiàn)缺陷的定量分析，并對(duì)缺陷的具體位置進(jìn)行精準(zhǔn)定位。
[0066]另一種檢測(cè)流程是，將待測(cè)超導(dǎo)帶材7均通過(guò)勵(lì)磁組件I和磁路測(cè)量組件2進(jìn)行粗略測(cè)量，定性標(biāo)記缺陷的位置，待全部測(cè)量完后，使待測(cè)超導(dǎo)帶材7反向運(yùn)行，對(duì)標(biāo)記的缺陷部分在二維掃描平臺(tái)進(jìn)行精細(xì)掃描，并定量確定微小缺陷點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)缺陷的精準(zhǔn)定位。
[0067]由上述實(shí)施例可見，本發(fā)明實(shí)施例提供的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)包括沿待測(cè)超導(dǎo)帶材7運(yùn)行方向依次設(shè)置的磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)，所述磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)設(shè)置于裝有液氮的密閉杜瓦10中，且位于杜瓦10的待測(cè)超導(dǎo)帶材7位于液氮的液面下。磁路探測(cè)裝置包括勵(lì)磁組件I和磁路測(cè)量組件2，其中，勵(lì)磁組件I用于產(chǎn)生磁場(chǎng)，磁路測(cè)量組件2用于測(cè)量磁場(chǎng)中的磁矩變化，并根據(jù)磁矩變化轉(zhuǎn)化成電流數(shù)據(jù)，從而根據(jù)電流數(shù)據(jù)對(duì)待測(cè)超導(dǎo)帶材7上的缺陷進(jìn)行定性定位，并對(duì)缺陷部位進(jìn)行區(qū)域性標(biāo)記。當(dāng)待測(cè)超導(dǎo)帶材7運(yùn)行到二維掃描平臺(tái)時(shí)，通過(guò)設(shè)置在二維掃描支撐架6上的霍爾探針組件5，對(duì)標(biāo)記缺陷部位進(jìn)行精細(xì)掃描和測(cè)量，實(shí)現(xiàn)缺陷的精準(zhǔn)定位。
[0068]待測(cè)超導(dǎo)帶材7在運(yùn)行過(guò)程中帶材與霍爾探頭3的相對(duì)位置震動(dòng)小，保證測(cè)量的穩(wěn)定性。同時(shí)，結(jié)合磁路測(cè)量的粗測(cè)量，以及二維掃描平臺(tái)的精細(xì)測(cè)量，粗測(cè)量提高了測(cè)量速度，精細(xì)測(cè)量提高了測(cè)量的精度，保證了檢測(cè)過(guò)程的速度和精度。
[0069]需要說(shuō)明的是，在本文中，諸如“第一”和“第二”等之類的關(guān)系術(shù)語(yǔ)僅僅用來(lái)將一個(gè)實(shí)體或者操作與另一個(gè)實(shí)體或操作區(qū)分開來(lái)，而不一定要求或者暗示這些實(shí)體或操作之間存在任何這種實(shí)際的關(guān)系或者順序。而且，術(shù)語(yǔ)“包括”、“包含”或者其任何其他變體意在涵蓋非排他性的包含，從而使得包括一系列要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備不僅包括那些要素，而且還包括沒(méi)有明確列出的其他要素，或者是還包括為這種過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備所固有的要素。在沒(méi)有更多限制的情況下，由語(yǔ)句“包括一個(gè)……”限定的要素，并不排除在包括所述要素的過(guò)程、方法、物品或者設(shè)備中還存在另外的相同要素。
[0070]以上所述僅是本發(fā)明的【具體實(shí)施方式】，使本領(lǐng)域技術(shù)人員能夠理解或?qū)崿F(xiàn)本發(fā)明。對(duì)這些實(shí)施例的多種修改對(duì)本領(lǐng)域的技術(shù)人員來(lái)說(shuō)將是顯而易見的，本文中所定義的一般原理可以在不脫離本發(fā)明的精神或范圍的情況下，在其它實(shí)施例中實(shí)現(xiàn)。因此，本發(fā)明將不會(huì)被限制于本文所示的這些實(shí)施例，而是要符合與本文所公開的原理和新穎特點(diǎn)相一致的最寬的范圍。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，包括沿待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)運(yùn)行方向依次設(shè)置的磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)，所述磁路探測(cè)裝置和二維掃描平臺(tái)設(shè)置于裝有液氮的密閉杜瓦(10)中，且位于所述杜瓦(10)內(nèi)的待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)位于所述液氮液面下； 所述磁路探測(cè)裝置包括勵(lì)磁組件(I)和磁路測(cè)量組件(2); 所述二維掃描平臺(tái)包括沿所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)運(yùn)行方向設(shè)置的再勵(lì)磁組件(4)、二維掃描支撐架(6)和設(shè)置于所述二維掃描支撐架(6)上的霍爾探針組件(5)，所述霍爾探針組件(5)上的霍爾探針針頭正對(duì)所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)、且位于所述液氮液面下。2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述勵(lì)磁組件(I)設(shè)置為開有缺口的第一環(huán)形磁鐵，所述第一環(huán)形磁鐵上設(shè)置有繞組； 所述磁路測(cè)量組件(2)包括對(duì)稱開有兩個(gè)缺口的第二環(huán)形磁鐵和設(shè)置在所述第二環(huán)形磁鐵其中一個(gè)缺口上的霍爾探頭(3)，兩個(gè)所述缺口關(guān)于所述第二環(huán)形磁鐵的中心對(duì)稱； 所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)依次貫穿所述第一環(huán)形磁鐵和第二環(huán)形磁鐵的缺口。3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述勵(lì)磁組件(I)設(shè)置為對(duì)稱開有兩個(gè)缺口的第三環(huán)形磁鐵，兩個(gè)所述缺口關(guān)于所述第三環(huán)形磁鐵的中心對(duì)稱，所述第三環(huán)形磁鐵上設(shè)置有繞組； 所述磁路測(cè)量組件(2)設(shè)置為霍爾探頭(3)，所述霍爾探頭(3)設(shè)置于所述第三環(huán)形磁鐵的其中一個(gè)缺口處，所述第三環(huán)形磁鐵的另一個(gè)缺口處貫穿所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)。4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述勵(lì)磁組件(I)設(shè)置為開有一個(gè)缺口的第四環(huán)形磁鐵，所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)貫穿所述缺口； 所述磁路測(cè)量組件(2)包括磁路測(cè)量電路(8)，所述磁路測(cè)量電路(8)繞制在所述第四環(huán)形磁鐵上。5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述二維掃描支撐架(6)與所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)運(yùn)行方向垂直設(shè)置，所述霍爾探針組件(5)包括一個(gè)霍爾探針，所述霍爾探針設(shè)置于所述二維掃描支撐架(6)上、且所述霍爾探針針頭正對(duì)所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)。6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述二維掃描支撐架(6)位于所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)上方； 所述霍爾探針組件(5)包括2-20個(gè)霍爾探針，所述霍爾探針交替錯(cuò)位排布于所述二維掃描支撐架(6)上，且所述霍爾探針針頭均正對(duì)所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)。7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述二維掃描支撐架(6)位于所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)上方； 所述霍爾探針組件(5)包括2-20個(gè)霍爾探針，所述霍爾探針密布排列于所述二維掃描支撐架(6)上，且所述霍爾探針針頭靠近所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)。8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述再勵(lì)磁組件(4)設(shè)置為繞制有繞組的第五環(huán)形磁鐵，所述第五環(huán)形磁鐵上開有缺口，所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)貫穿所述缺口。9.根據(jù)權(quán)利要求5所述的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述霍爾探針針頭與所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)之間的距離為0.2mm-5mm。10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的高溫超導(dǎo)帶材檢測(cè)系統(tǒng)，其特征在于，所述磁路探測(cè)裝置的上游和二維掃描平臺(tái)的下游分別設(shè)置有帶動(dòng)所述待測(cè)超導(dǎo)帶材(7)運(yùn)行的繞線盤。
【文檔編號(hào)】G01N27/82GK105866238SQ201610339579
【公開日】2016年8月17日
【申請(qǐng)日】2016年5月20日
【發(fā)明人】胡南南, 高崎, 王科, 顧晨, 黑穎頓, 馬儀, 許冰
【申請(qǐng)人】云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司電力科學(xué)研究院, 北京原力辰超導(dǎo)技術(shù)有限公司