一种针对管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置

本发明属于超导磁体应用，特别涉及一种针对管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置。

背景技术：

1、随着现代工业的不断发展，化石能源的日益枯竭以及日益增长的环境压力等因素的驱动，全球能源和环境问题开始被重视。超导电力技术作为一种先进输电技术，其零电阻、高载流能力、完全抗磁性、约瑟夫森效应等物理特性，受到了国内外学者的关注。能源体系的重大变革对电网在大幅度提高输送容量、安全稳定性、电力质量和运行效率提出了一系列重大课题，而超导电力技术在应对上述挑战方面有不可比拟的优势，为新型电力系统的构造提出了一种可行方案。

2、随着高温超导技术的发展和第二代超导带材制备工艺的成熟，在低温高场环境中的载流能力和机械性能得到了提高，各向异性能力也得到改善。管内电缆导体在机械柔韧性、对屏蔽电流、屏蔽磁场的各向同性方面控制的更好，现需要对管内电缆导体的屏蔽磁场进行测量，以提出减小屏蔽磁场的方法，减少对管内电缆导体运行的不利影响。

3、综上，提出一种针对管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置，本发明与其他类型的磁场测量装置相比，更好的贴合了管内电缆导体的尺寸，测量模块使用简易，可在实际应用中更精确、快速地测量磁场，提高实验效率。针对屏蔽场弛豫的测量同样可以兼容使用，同时还具有拆卸简单、结构紧凑等优点。

技术实现思路

1、本发明的目的是提供一种针对管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置，其特征在于，所述装置由管内电缆导体固定框架、活动霍尔探头托架、固定支撑横梁、活动支撑横梁组成；所述管内电缆导体固定框架包括两个圆形可开合的支撑架和固定横梁。所述活动霍尔托架用于固定霍尔探头，通过固定螺丝调节高度来测量不同位置的磁场。所述固定支撑横梁放置在两个圆形框架之间下方用于固定作用。所述活动支撑横梁规格与固定支撑横梁规格相同，可沿着所述圆形框架做周向运动，实现管内电缆导体表面多点不同位置的磁场测量。

2、所述管内电缆导体固定框架中空口径尺寸须大于管内电缆导体直径。

3、所述管内电缆导体固定框架由从左至右依次排列的圆形框架1-1、可开合结构1-2、固定横梁1-3组成。

4、所述可开合圆形框架在下方和左右两侧各有一个活动平台，用于固定需要测量的管内电缆导体，使其处于测量装置的正中心，保证测量数据的准确性。

5、所述可开合结构目的是方便测量装置在任意位置套进管内电缆导体，连接处采用按压式键槽2-1连接，按压按钮沿着转轴转动即可实现开合。

6、所述活动支撑横梁两端的辅助滑动框3-4高度需小于圆形框架四处的调节螺母2-2高度。通过旋转锁紧螺母3-1可将活动支撑横梁固定在圆形框架的任意位置，旋转可调螺母3-2控制霍尔探头托架3-3的升降，可以测量任意位置的磁场大小。

7、所述活动霍尔探头托架从上至下依次排列的是霍尔探头底座4-1、固定片4-2、相同规格霍尔探头4-3,该霍尔探头底座为长方体造型，表面中心处贯穿底座前后面向下开设有四层凹槽，从侧面看呈‘工’字型凹槽，其可以将霍尔探头固定在不同的凹槽内，实现对xyz三个不同方向的磁场测量。

8、所述霍尔探头底座从最下层凹槽至最上层凹槽分别放置x轴方向的霍尔探头、y轴方向的霍尔探头、z轴方向的霍尔探头以及固定片。

9、所述固定片用于对霍尔探头的位置固定。所述升降平台通过调节可调螺母实现。

10、所述测量装置全部材料均由不导磁的非铁材料组成，所述绝缘片采用pplp绝缘材料、有机绝缘薄膜或环氧薄片。

11、本发明的有益效果：本发明采用较为简单便携的结构，能够使用各种场合对管内电缆导体进行磁场测量，更好的贴合了管内电缆导体的尺寸。方便拆卸和组件的更换，测量模块简单易用。

技术特征：

1.一种针对管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置，其特征在于，所述装置由管内电缆导体固定框架、活动霍尔探头托架、固定支撑横梁、活动支撑横梁组成；所述管内电缆导体固定框架包括两个圆形可开合的支撑架和固定横梁。所述活动霍尔托架用于固定霍尔探头，通过固定螺丝调节高度来测量不同位置的磁场。所述固定支撑横梁放置在两个圆形框架之间下方用于固定作用。所述活动支撑横梁规格与固定支撑横梁规格相同，可沿着所述圆形框架做周向运动，实现管内电缆导体表面多点不同位置的磁场测量。

2.根据权利要求1所述的一种管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置，其特征在于，所述管内电缆导体固定框架中空口径尺寸须大于管内电缆导体直径。

3.根据权利要求1所述的管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置，其特征在于，所述管内电缆导体固定框架由从左至右依次排列的圆形框架1-1、可开合结构1-2、固定横梁1-3组成。

4.根据权利要求1所述的一种管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置，其特征在于：所述可开合圆形框架在下方和左右两侧各有一个活动平台，用于固定需要测量的管内电缆导体，使其处于测量装置的正中心，保证测量数据的准确性。所述可开合结构目的是方便测量装置在任意位置套进管内电缆导体，连接处采用按压式键槽2-1连接，按压按钮沿着转轴转动即可实现开合。

5.根据权利要求1所述的一种管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置，其特征在于：所述活动支撑横梁两端的辅助滑动框3-4高度需小于圆形框架四处的调节螺母2-2高度。通过旋转锁紧螺母3-1可将活动支撑横梁固定在圆形框架的任意位置，旋转可调螺母3-2控制霍尔探头托架3-3的升降，可以测量任意位置的磁场大小。

6.根据权利要求1所述的管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置，其特征在于：所述活动霍尔探头托架从上至下依次排列的是霍尔探头底座4-1、固定片4-2、相同规格霍尔探头4-3,该霍尔探头底座为长方体造型，表面中心处贯穿底座前后面向下开设有四层凹槽，从侧面看呈‘工’字型凹槽，其可以将霍尔探头固定在不同的凹槽内，实现对xyz三个不同方向的磁场测量。

7.根据权利要求书6所述一种管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置，其特征在于：所述霍尔探头底座从最下层凹槽至最上层凹槽分别放置x轴方向的霍尔探头、y轴方向的霍尔探头、z轴方向的霍尔探头以及固定片。

8.根据权利要求书6所述一种管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置，其特征在于：所述固定片用于对霍尔探头的位置固定。所述升降平台通过调节可调螺母实现。

9.根据权利要求1所述的一种管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置，其特征在于：所述测量装置全部材料均由不导磁的非铁材料组成，所述绝缘片采用pplp绝缘材料、有机绝缘薄膜或环氧薄片。

技术总结
本发明公开了属于超导磁体应用技术领域的一种针对管内电缆导体的屏蔽磁场测量装置，其特点是：所述装置由管内电缆导体固定框架、活动霍尔探头托架、固定支撑横梁、活动支撑横梁组成；所述管内电缆导体固定框架包括两个圆形可开合的支撑架和固定横梁。所述活动霍尔托架用于固定霍尔探头，通过固定螺丝调节高度来测量不同位置的磁场。所述固定支撑横梁放置在两个圆形框架之间下方用于固定作用。所述活动支撑横梁规格与固定支撑横梁规格相同，可沿着所述圆形框架做周向运动，实现管内电缆导体表面多点不同位置的磁场测量。第二代超导带材因其扁平的几何形状，有着较高的宽纵比，在变化的磁场中会感应出与传导电流相反的屏蔽电流。屏蔽电流会在线圈中心产生反向的屏蔽磁场，会对中心磁场的质量有巨大影响。本发明可在实际应用中检测管内电缆导体表面的磁场大小，进而计算出屏蔽磁场大小，保证管内电缆导体的正常运作。

技术研发人员：沈聿康,王银顺,胡成洋,王嘉诚,李明燕,郑砚好
受保护的技术使用者：华北电力大学
技术研发日：
技术公布日：2024/1/14