一种超导磁体排气回路的制作方法

本实用新型涉及磁共振技术领域，更具体地说，涉及一种超导磁体排气回路。

背景技术：

磁共振成像设备广泛应用于临床医学领域，其核心部件为磁共振成像超导磁体，磁共振超导磁体的性能直接影响设备的成像效果。

超导磁体正常使用前，需要对超导磁体线圈通电进行励磁锻炼。在励磁过程中，随着电流增大超导线圈会受到几百kn不等的洛伦兹力，若紧固超导线圈的树脂存在缺陷，超导线受力产生滑动致使超导线局部温度升高、失去超导性能。此时，在失超保护电路的作用下全部超导线失超，将电磁能转化为热能，使得冷却超导线圈的液氦大量挥发，需通过排气系统将其排出以防止容器压力升高发生危险。

现有的排气系统包括排气管道和失超压力控制阀门，并设置有爆破旁路，以在失超压力控制阀门无法正常开启或压力释放过慢、压力积聚过高时爆破并快速释放气体压力。

现有技术虽然可以实现磁体失超时对磁体的泄压保护，但是存在着励磁失超容易引发爆破装置爆破，增加了更换的经济成本和时间成本；且在排气系统与氦气回收装置连接时，回收的氦气会掺杂少量空气。

综上所述，如何提高励磁失超时回收氦气的纯度并减少爆破装置导通，是目前本领域技术人员亟待解决的问题。

技术实现要素：

有鉴于此，本实用新型的目的是提供一种超导磁体排气回路，提高了励磁失超时回收氦气的纯度，并通过多通路分级泄压设计了减少爆破装置导通。

为了实现上述目的，本实用新型提供如下技术方案：

一种超导磁体排气回路，包括磁体液氦容器腔体，所述磁体液氦容器腔体上连接有排气通路、爆破排气通路和高压排气通路，所述排气通路的末端和所述高压排气通路的末端均连接于所述爆破排气通路的爆破通路弯头；

所述高压排气通路上依次设有高压通路球阀和高压通路泄压阀；

所述排气通路上依次设有排气通路球阀、中段三通以及与所述爆破通路弯头连接的末段三通，所述中段三通与所述末段三通之间设有自动排气通路和手动排气通路，所述自动排气通路上设有排气通路泄压阀，所述手动排气通路上设有失超手动球阀；

所述高压通路泄压阀的导通压力大于或等于所述排气通路泄压阀的导通压力且小于所述爆破排气通路的爆破压力。

优选的，在所述磁体液氦容器腔体与所述排气通路球阀之间，所述排气通路上设有用于检测通路内气体压力的压力检测装置。

优选的，所述压力检测装置包括压力表和/或压力传感器。

优选的，所述压力检测装置与所述排气通路球阀通过前段三通连接，所述前段三通的另一接头与冷头容器连通。

优选的，所述前段三通通过波纹管与所述冷头容器连接。

优选的，所述排气通路泄压阀、所述失超手动球阀与所述末段三通之间均设有波纹管。

优选的，所述高压通路泄压阀与所述爆破通路弯头之间设有波纹管。

优选的，所述爆破通路弯头与氦气回收装置连接。

本实用新型提供的超导磁体排气回路，包括磁体液氦容器腔体，磁体液氦容器腔体上连接有排气通路、爆破排气通路和高压排气通路，排气通路的末端和高压排气通路的末端均连接于爆破排气通路的爆破通路弯头；高压排气通路上依次设有高压通路球阀和高压通路泄压阀；排气通路上依次设有排气通路球阀、中段三通以及与爆破通路弯头连接的末段三通，中段三通与末段三通之间设有自动排气通路和手动排气通路，自动排气通路上设有排气通路泄压阀，手动排气通路上设有失超手动球阀；高压通路泄压阀的导通压力大于或等于排气通路泄压阀的导通压力且小于爆破排气通路的爆破压力。

在进行励磁前，关闭高压通路球阀和排气通路球阀并打开失超手动球阀，对排气回路进行抽真空3-5min，将排气回路中的少量空气抽出，因此在励磁失超时爆破通路弯头排出的氦气纯度提高，降低了氦气中掺杂的空气含量。

进行励磁时，打开高压通路球阀和排气通路球阀并关闭失超手动球阀，在励磁电流迅速减小并降至0时，认定发生励磁失超，打开失超手动球阀，挥发的氦气通过高压通路泄压阀、排气通路泄压阀和失超手动球阀释放，大幅降低了磁体液氦容器腔体内气体压力过高致使爆破排气回路爆破的可能性，避免了爆破排气通路上爆破装置的更换，节省了大量的时间和经济成本。

因此，本实用新型提供的超导磁体排气回路采用多通道分级泄压设计，降低了爆破装置导通的可能性，避免了更换爆破装置带来的时间和经济成本；设置高压通路球阀和排气通路球阀，方便了在励磁前对排气回路内的气体进行抽真空操作以排出排气回路内的少量空气，提高励磁失超过程中回收氦气的纯度。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据提供的附图获得其他的附图。

图1为本实用新型所提供的超导磁体排气回路的具体实施例的结构示意图。

图1中：

1为磁体液氦容器腔体、2为爆破排气通路、3为爆破片装置、4为爆破通路弯头、5为高压排气通路、6为高压通路球阀、7为高压通路泄压阀、8为排气通路、9为压力表、10为前段三通、11为排气通路球阀、12为中段三通、13为排气通路泄压阀、14为失超手动球阀、15为末段三通、16为波纹管。

具体实施方式

下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。

本实用新型的核心是提供一种超导磁体排气回路，提高了励磁失超时回收氦气的纯度，并通过多通路分级泄压设计了减少爆破装置导通。

请参考图1，图1为本实用新型所提供的超导磁体排气回路的具体实施例的结构示意图。

本实用新型提供的超导磁体排气回路，包括磁体液氦容器腔体1，磁体液氦容器腔体1上连接有排气通路8、爆破排气通路2和高压排气通路5，排气通路8的末端和高压排气通路5的末端均连接于爆破排气通路2的爆破通路弯头4；高压排气通路5上依次设有高压通路球阀6和高压通路泄压阀7；排气通路8上依次设有排气通路球阀11、中段三通12以及与爆破通路弯头4连接的末段三通15，中段三通12与末段三通15之间设有自动排气通路和手动排气通路，自动排气通路上设有排气通路泄压阀13，手动排气通路上设有失超手动球阀14；高压通路泄压阀7的导通压力大于或等于排气通路泄压阀13的导通压力且小于爆破排气通路2的爆破压力。

请参考图1，爆破排气通路2上设有爆破片装置3，爆破片装置3在磁体液氦容器腔体1内的气体压力升至爆破压力p后、导通爆破其所在的爆破排气通路2、进行快速泄压，以防止磁体液氦容器腔体1内压力过高发生危险。

爆破片装置3的类型和规格，请根据实际生产中磁体液氦容器腔体1的尺寸参考现有技术确定，在此不再赘述。

爆破通路弯头4设置于爆破排气通路2的末端，可直接与外界大气环境连通，也可以接入氦气回收装置。

优选的，为了方便对氦气的冷凝循环利用，设置爆破通路弯头4与氦气回收装置连接。因此在励磁失超时，经由排气回路排出的挥发氦气可通过爆破通路弯头4被氦气回收装置收集，减小了氦气的浪费。

高压排气通路5和排气通路8均为氦气排放通路，由于高压通路泄压阀7的导通压力p2大于或等于排气通路泄压阀13的导通压力p1，在磁体液氦容器腔体1内气体压力p满足p1≤p<p2时，排气通路8打开、高压排气通路5关闭，气体通过排气通路8排出；在磁体液氦容器腔体1内气体压力p满足p2≤p<p时，排气通路8和高压导气通路5均打开，气体通过两条通路排出。

需要进行说明的是，在磁体液氦容器腔体1内气体压力p<p1但需要降低磁体液氦容器腔体1内气体压力p时，可通过打开失超手动球阀14的方式释放压力。

在进行励磁前，关闭高压通路球阀6和排气通路球阀11并打开失超手动球阀14，对排气回路进行抽真空3-5min，将排气回路中的少量空气抽出，因此在励磁失超时爆破通路弯头4排出的氦气纯度提高，降低了氦气中掺杂的空气含量。

进行励磁时，打开高压通路球阀6和排气通路球阀11并关闭失超手动球阀14，在励磁电流迅速减小并降至0时，认定发生励磁失超，打开失超手动球阀14，挥发的氦气通过高压通路泄压阀7、排气通路泄压阀13和失超手动球阀14释放，大幅降低了磁体液氦容器腔体1内气体压力过高致使爆破排气通路2爆破的可能性，避免了爆破排气通路2上爆破装置的更换，节省了大量的时间和经济成本。

因此，本实施例提供的超导磁体排气回路采用多通道分级泄压设计，降低了爆破装置导通的可能性，避免了更换爆破装置带来的时间和经济成本；设置高压通路球阀6和排气通路球阀11，方便了在励磁前对排气回路内的气体进行抽真空操作以排出排气回路内的少量空气，提高励磁失超过程中回收氦气的纯度。

优选的，排气通路泄压阀13、失超手动球阀14与末段三通15之间均设有波纹管16，以弥补装配误差。

在上述实施例的基础上，在磁体液氦容器腔体1与排气通路球阀11之间，排气通路8上设有用于检测通路内气体压力的压力检测装置。压力检测装置可实时检测排气通路8内的气体压力，避免泄压过程中出现负压；同时在磁体测试阶段保压工况下，压力检测装置可用于获取气体压力。

优选的，压力检测装置可以包括压力表9和/或压力传感器。

需要进行说明的是，压力检测装置可以如图1所示为单独设置的压力表9，也可以是单独设置的压力传感器，还可以是二者同时设置。

压力表9及压力传感器的选择，请参考现有技术，在此不再赘述。

在上述实施例的基础上，压力检测装置与排气通路球阀11通过前段三通10连接，前段三通10的另一接头与冷头容器连通。因此，冷头容器产生的冷量可通过前段三通10传递至排气回路中，可防止磁体失超时压力过高对冷头容器造成损坏，且有利于排气回路内氦气的冷凝循环。

优选的，前段三通10可以通过波纹管16与冷头容器连接，以通过波纹管16弥补装配误差。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处，各个实施例之间相同相似部分互相参见即可。

以上对本实用新型所提供的超导磁体排气回路进行了详细介绍。本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的方法及其核心思想。应当指出，对于本技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型原理的前提下，还可以对本实用新型进行若干改进和修饰，这些改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。