一种超导磁体温度监测及控制系统的制作方法

本发明涉及特种设备和装置的控制，特别是涉及一种超导磁体温度监测及控制系统。

背景技术：

1、超导磁体造价十分昂贵，并且超导磁体只有在一定的低温环境下才能实现超导的状态，为了保证超导磁体正常工作需要对超导磁体进行持续降温，而氦压缩机用于向超导磁体提供运行所需的低温环境，但是由于超导磁体工作的环境会受到外界温度变化的影响，关键设备一旦发生故障，超导磁体运行所需的低温环境被破坏，会导致超导磁体中的磁体线圈快速升温，若不及时采取降温措施，超导磁体会有失超风险，从而使用户造成重大经济损失，所以需要一种能够应对外界温度变化的装置来实时调整超导磁体所需要的低温环境，保证超导磁体的正常运行，并且氦压缩机在工作过程中也会产生大量热能，散热器要及时的对氦压缩机进行散热。

技术实现思路

1、本发明要解决的技术问题是：现有技术中没有对超导磁体所运行的低温环境作出相应调控的问题。

2、为了解决上述技术问题，本发明提供了一种超导磁体温度监测及控制系统，包括：

3、降温单元，设置在所述超导磁体上，所述降温单元用于对所述超导磁体进行降温；

4、温度监测单元，分别设置在超导磁体上和降温单元上，所述温度监测单元用于检测所述超导磁体和降温单元的温度；

5、控制单元，分别与所述降温单元、温度监测单元连接，所述控制单元用于根据所述温度监测单元检测到的温度控制所述降温单元自动对所述超导磁体的温度进行调节。

6、进一步的，所述降温单元包括：

7、氦压缩机，设置在所述超导磁体上，所述氦压缩机用于给所述超导磁体提供低温环境；

8、散热器，设置在所述氦压缩机上，所述散热器用于对所述氦压缩机进行散热；

9、所述温度监测单元包括：

10、第一温度检测仪，设置在所述超导磁体上，所述第一温度检测仪用于检测所述超导磁体的温度；

11、第二温度检测仪，设置在所述降温单元上，所述第二温度检测仪用于检测所述氦压缩机的温度；

12、所述控制单元包括：

13、采集模块，分别与所述第一温度检测仪、第二温度检测仪连接，所述采集模块用于采集所述调整前的温度检测仪和调整后的温度检测仪检测到的温度数据；

14、处理模块，与所述采集模块连接，所述处理模块用于处理监测到的温度数据以及设定相关值；

15、控制模块，与所述处理模块连接，并分别与所述氦压缩机、散热器连接，所述控制模块用于控制所述氦压缩机和散热器的工作条件。

16、进一步的，所述采集模块用于采集调整前的超导磁体的温度△g，所述控制模块用于控制所述氦压缩机；

17、所述处理模块用于设定调整前的超导磁体的温度预设值g0，其中g2≤g0≤g3，所述处理模块还用于设定第一预设调整前的超导磁体的温度的差值g1、第二预设调整前的超导磁体的温度的差值g2、第三预设调整前的超导磁体的温度的差值g3和第四预设调整前的超导磁体的温度的差值g4，且g1＜g2＜g3＜g4；所述处理模块还用于设定有第一预设工作条件矩阵a1(a1，b1)、第二预设工作条件矩阵a2(a2，b2)、第三预设工作条件矩阵a3(a3，b3)和第四预设工作条件矩阵a4(a4，b4)，其中，a1～a4依次为第一至第四预设降温温度，且a1＜a2＜a3＜a4，b1～b4依次第一至第四预设降温时长，b1＜b2＜b3＜b4；

18、根据采集到的调整前的超导磁体的温度△g与调整前的超导磁体的温度预设值g0的差值，来选定预设工作条件矩阵ai作为所述氦压缩机的工作条件；

19、当△g－g0≤g1时，选定所述第一预设工作条件矩阵a1作为所述氦压缩机的工作条件；

20、当g1＜△g－g0≤g2时，选定所述第二预设工作条件矩阵a2作为所述氦压缩机的工作条件；

21、当g2＜△g－g0≤g3时，选定所述第三预设工作条件矩阵a3作为所述氦压缩机的工作条件；

22、当g3＜△g－g0≤g4时，选定所述第四预设工作条件矩阵a4作为所述氦压缩机的工作条件；

23、其中，当选定所述第i预设工作条件矩阵ai作为所述氦压缩机的工作条件时，所述控制模块控制所述氦压缩机以所述第i预设降温温度ai工作，所述控制模块还将控制所述氦压缩机以所述第i预设降温时长bi工作，i＝1，2，3，4。

24、进一步的，所述处理模块还用于设定第一预设调整后的超导磁体的温度t1、第二预设调整后的超导磁体的温度t2、第三预设调整后的超导磁体的温度t3和第四预设调整后的超导磁体的温度t4，且t1＜t2＜t3＜t4；所述处理模块还用于设定第一预设修正系数m1、第二预设修正系数m2、第三预设修正系数m3和第四预设修正系数m4，且0.8＜m1＜m2＜m3＜m4＜1；

25、所述采集模块还用于的采集调整后的超导磁体的温度△t，所述处理模块还用于在选定所述第i预设工作条件矩阵ai作为所述氦压缩机的工作条件时，根据调整后的超导磁体的温度△t与各预设调整后的超导磁体的温度t之间的关系选定预设修正系数以对所述第i预设工作条件矩阵ai中的工作条件进行修正：

26、当△t≤t1时，则不对所述第i预设工作条件矩阵ai中的工作条件进行修正；

27、当t1＜△t≤t2时，则选定所述第一预设修正系数m1对ai进行修正，修正后为ai(ai＊m1，bi＊m1)；

28、当t2＜△t≤t3时，则选定所述第二预设修正系数m2对ai进行修正，修正后为ai(ai＊m2，bi＊m2)；

29、当t3＜△t≤t4时，则选定所述第三预设修正系数m3对ai进行修正，修正后为ai(ai＊m3，bi＊m3)；

30、当t4＜△t时，则选定所述第四预设修正系数m4对ai进行修正，修正后为ai(ai＊m4，bi＊m4)。

31、进一步的，所述采集模块还用于实时采集调整前的降温器的温度△s，所述控制模块用于控制所述散热器；

32、所述采集模块用于设定调整前的降温单元的温度预设值s0，所述采集模块还用于设定第一预设调整前的降温单元的温度差值s1、第二预设调整前的降温单元的温度差值s2、第三预设调整前的降温单元的温度差值s3和第四预设调整前的降温单元的温度差值s4，且s1＜v2＜s3＜s4；所述处理模块还用于设定有第一预设工作条件矩阵w1(d1，e1)、第二预设工作条件矩阵w2(d2，e2)、第三预设工作条件矩阵w3(d3，e3)和第四预设工作条件矩阵w4(d4，e4)，其中，d1～d4依次为第一至第四预设散热温度，且d1＜d2＜d3＜d4，e1～e4依次第一至第四预设散热时长，e1＜e2＜e3＜e4；

33、根据采集到的调整前的降温单元的温度△s与调整前的降温单元的温度预设值s0的差值，来选定预设工作条件矩阵wi作为所述散热器的工作条件；

34、当△s－s0≤s1时，选定所述第一预设工作条件矩阵w1作为所述散热器的工作条件；

35、当s1＜△s－s0≤s2时，选定所述第二预设工作条件矩阵w2作为所述散热器的工作条件；

36、当s2＜△s－s0≤s3时，选定所述第三预设工作条件矩阵w3作为所述散热器的工作条件；

37、当s3＜△s－s0≤s4时，选定所述第四预设工作条件矩阵w4作为所述散热器的工作条件；

38、其中，当选定所述第i预设工作条件矩阵wi作为所述散热器的工作条件时，所述控制模块控制所述散热器以所述第i预设散热温度di工作，所述控制模块控制所述散热器以所述第i预设散热时长ei，i＝1，2，3，4。

39、进一步的，所述处理模块还用于设定第一预设调整后的散热器的温度l1、第二预设调整后的散热器的温度l2、第三预设调整后的散热器的温度l3和第四预设调整后的散热器的温度l4，且l1＜l2＜l3＜l4；所述处理模块还用于设定第一预设修正系数n1、第二预设修正系数n2、第三预设修正系数n3和第四预设修正系数n4，且0.8＜n1＜n2＜n3＜n4＜1；

40、所述采集模块还用于的采集调整后的散热器的温度△t，所述处理模块还用于在选定所述第i预设工作条件矩阵wi作为所述散热器的工作条件时，根据调整后的散热器的温度△t与各预设调整后的散热器的温度t之间的关系选定预设修正系数以对所述第i预设工作条件矩阵wi中的工作条件进行修正：

41、当△l≤l1时，则不对所述第i预设工作条件矩阵wi中的工作条件进行修正；

42、当l1＜△l≤l2时，则选定所述第一预设修正系数n1对wi进行修正，修正后为wi(di＊n1，ei＊n1)；

43、当l2＜△l≤l3时，则选定所述第二预设修正系数n2对wi进行修正，修正后为wi(di＊n2，ei＊n2)；

44、当l3＜△l≤l4时，则选定所述第三预设修正系数n3对wi进行修正，修正后为wi(di＊n3，ei＊n3)；

45、当l4＜△l时，则选定所述第四预设修正系数n4对wi进行修正，修正后为wi(di＊n4，ei＊n4)。

46、进一步的，所述超导磁体温度监测及控制系统还包括：

47、报警器，与所述控制单元连接，所述报警器用于在所述降温单元和温度监测单元出现异常温度时发出报警信息。

48、本发明实施例一种超导磁体温度监测及控制系统与现有技术相比，其有益效果在于：

49、本发明通过温度监测单元实时监测超导磁体的温度，在测到超导磁体的温度发生变化后，控制单元立即控制降温单元根据超导磁体的温度升高量来实时调整降温条件，保证超导磁体的温度锁定在一个固定的低温状态，以保证超导磁体的正常工作，避免超导磁体发生失超的风险。