2023.09.01
Решение высокоточного контроля давления жидкого гелия в испытательной системе низкотемпературной сверхпроводимости
доля
БОЛЕЕ ДЕТАЛЬНО
1.Обзор проекта
Перед установкой различные сверхпроводящие компоненты, такие как сверхпроводящие магниты и сверхпроводящие полости, необходимо протестировать в системе испытания низкотемпературных сверхпроводников. Чтобы сверхпроводящие компоненты могли достичь низкотемпературной среды, испытуемые компоненты необходимо погрузить в жидкий гелий.
В качестве среды используется низкотемпературный дьюар для содержания жидкой гелиевой среды. В течение всего процесса испытаний требования к давлению жидкого гелия в низкотемпературной испытательной системе чрезвычайно высоки, то есть давление гелия (абсолютное давление) в верхней части сосуда Дьюара должно иметь превосходную стабильность. В противном случае тест будет нестабильным, и на результаты теста будут влиять ошибки.
В настоящее время многие существующие системы испытания низкотемпературных сверхпроводников имеют серьезные проблемы, такие как нестабильный контроль давления жидкого гелия. Некоторые заказчики выдвинули соответствующие требования по техническому обновлению.
Два первого и второго предохранительных клапана разного калибра используются для грубой и точной регулировки давления жидкого гелия, но давление жидкого гелия в этом методе регулировки можно контролировать только в диапазоне 1,2 ~ 1,6 бар, что соответствует температуре. изменение жидкого гелия в диапазоне 4,39~4,74°С, что приводит к колебанию температуры на 0,35°С.
В настоящее время заказчик предлагает попытаться контролировать колебания температуры в пределах 0,1 ℃ или выше, чтобы повысить точность испытаний сверхпроводящих компонентов.
Низкотемпературная вертикальная испытательная система для сверхпроводящих магнитов сильного поля имеет диапазон регулирования давления 1 ~ 1,3 бар. Хотя для изменения давления жидкого гелия в системе используется нагреватель жидкого гелия, из-за клапана регулирования давления точность регулировки недостаточна, и, наконец, точность регулирования давления намного ниже требований испытаний, и заказчик также поставил направить требования к технической трансформации.
Учитывая проблему недостаточной точности регулирования давления жидкого гелия в двух вышеупомянутых типичных испытательных системах низкотемпературных сверхпроводников, в данной статье будут предложены соответствующие решения. В решении будут использованы два технических средства прямого регулирования давления и регулирования расхода, а также поддержка клапанов с числовым программным управлением в сочетании со сверхточным ПИД-регулятором вакуумного давления и датчиком давления, что может значительно повысить точность регулирования давления жидкого гелия и, в конечном итоге, снизить низкотемпературное сверхпроводящее давление. ошибка теста производительности.
2. Решение
(1) Метод прямого регулирования давления
В испытательной системе низкотемпературной сверхпроводимости факторы, вызывающие испарение жидкого гелия, не поддаются контролю. Стабильность испытательной системы можно поддерживать только путем регулирования давления газообразного гелия выше давления жидкого гелия.
Поэтому, чтобы добиться контроля давления выше уровня жидкого гелия, в решении используется метод прямого регулирования давления, то есть клапан регулирования давления с числовым программным управлением используется для замены первого и второго предохранительных клапанов. Этот клапан регулирования давления, высокоточный ПИД-регулятор и датчик давления образуют замкнутый контур управления для автоматического сброса давления и высокоточного регулирования давления.
Пропорциональный регулятор давления KAOLU представляет собой регулирующий клапан положительного давления и снижения давления, который может точно удовлетворить потребности в контроле микроположительного давления в системах испытания низкотемпературных сверхпроводников. Приводное давление, обеспечиваемое источником гелия и редукционным клапаном, обеспечивает высокоточное регулирование давления на выходе регулирующего клапана, а также поддерживает очень небольшую утечку газа для экономии гелия.
Кроме того,Пропорциональный регулятор давления KAOLUимеет высокую точность управления и может сочетаться с высокоточным датчиком давления и ПИД-регулятором вакуумного давления. Он может контролировать давление жидкого гелия с высокой точностью 0,1%.
(2) Метод регулирования расхода
В низкотемпературной и сверхнизкой испытательной системе одно из отличий состоит в том, что она имеет нагреватель жидкого гелия. То есть контур управления, состоящий из нагревателя жидкого гелия и клапана регулирования давления, может управлять различным давлением жидкого гелия. Это позволяет контролировать различные температуры жидкого гелия. Чтобы добиться точного контроля различных давлений жидкого гелия, в данном решении используется метод регулирования расхода.
Пропорциональный регулятор давления KAOLU, двухканальный высокоточный ПИД-регулятор, датчик давления и гелиевый нагреватель образуют замкнутый контур управления, который можно настроить по желанию. Фиксированное значение для высокоточного контроля давления. Электрический игольчатый клапан представляет собой клапан регулирования микропотока с числовым программным управлением, который может автоматически регулировать открытие игольчатого клапана с помощью ПИД-регулятора давления, а выходящий гелий может быть направлен в воздушную подушку для возврата гелия.
Пропорциональный регулятор давления KAOLUтакже имеет высокую точность управления и сочетается с высокоточным датчиком давления и ПИД-регулятором вакуумного давления. Он также может контролировать давление жидкого гелия с высокой точностью 0,1%.
3. Заключение
С помощью технических средств вышеуказанного решения можно достичь точного контроля давления жидкого гелия в низкотемпературной сверхнизкой испытательной системе, а точность управления может достигать ± 0,1%. Рассчитано на основе абсолютного давления: давление насыщенного пара составляет 1,2 Бар, температура жидкого гелия составляет 4,4 К.
Таким образом, если точность регулирования давления составляет ±0,1%, диапазон колебаний давления жидкого гелия составляет ±1,2 мбар (что эквивалентно абсолютному давлению ±120 Па), а соответствующий диапазон колебаний температуры жидкого гелия составляет 4,4 мК, то есть контролируемый диапазон. температура жидкого гелия 4,4±0,0044К.
Можно видеть, что благодаря решению, описанному в этой статье, только путем принятия недорогих ПИД-регуляторов вакуумного давления и датчиков давления промышленного уровня в сочетании с клапанами регулирования давления с числовым программным управлением иПропорциональный регулятор давления KAOLU, можно достичь высокоточного давления жидкого гелия. Точность контроля температуры может достигать уровня мК, что может полностью удовлетворить потребности большинства испытательных систем низкотемпературных сверхпроводников.
Дополнительная информация оПропорциональный регулятор давления KAOLU, пожалуйста, посетите наш сайт!
Перед установкой различные сверхпроводящие компоненты, такие как сверхпроводящие магниты и сверхпроводящие полости, необходимо протестировать в системе испытания низкотемпературных сверхпроводников. Чтобы сверхпроводящие компоненты могли достичь низкотемпературной среды, испытуемые компоненты необходимо погрузить в жидкий гелий.
В качестве среды используется низкотемпературный дьюар для содержания жидкой гелиевой среды. В течение всего процесса испытаний требования к давлению жидкого гелия в низкотемпературной испытательной системе чрезвычайно высоки, то есть давление гелия (абсолютное давление) в верхней части сосуда Дьюара должно иметь превосходную стабильность. В противном случае тест будет нестабильным, и на результаты теста будут влиять ошибки.
В настоящее время многие существующие системы испытания низкотемпературных сверхпроводников имеют серьезные проблемы, такие как нестабильный контроль давления жидкого гелия. Некоторые заказчики выдвинули соответствующие требования по техническому обновлению.
Два первого и второго предохранительных клапана разного калибра используются для грубой и точной регулировки давления жидкого гелия, но давление жидкого гелия в этом методе регулировки можно контролировать только в диапазоне 1,2 ~ 1,6 бар, что соответствует температуре. изменение жидкого гелия в диапазоне 4,39~4,74°С, что приводит к колебанию температуры на 0,35°С.
В настоящее время заказчик предлагает попытаться контролировать колебания температуры в пределах 0,1 ℃ или выше, чтобы повысить точность испытаний сверхпроводящих компонентов.
Низкотемпературная вертикальная испытательная система для сверхпроводящих магнитов сильного поля имеет диапазон регулирования давления 1 ~ 1,3 бар. Хотя для изменения давления жидкого гелия в системе используется нагреватель жидкого гелия, из-за клапана регулирования давления точность регулировки недостаточна, и, наконец, точность регулирования давления намного ниже требований испытаний, и заказчик также поставил направить требования к технической трансформации.
Учитывая проблему недостаточной точности регулирования давления жидкого гелия в двух вышеупомянутых типичных испытательных системах низкотемпературных сверхпроводников, в данной статье будут предложены соответствующие решения. В решении будут использованы два технических средства прямого регулирования давления и регулирования расхода, а также поддержка клапанов с числовым программным управлением в сочетании со сверхточным ПИД-регулятором вакуумного давления и датчиком давления, что может значительно повысить точность регулирования давления жидкого гелия и, в конечном итоге, снизить низкотемпературное сверхпроводящее давление. ошибка теста производительности.
2. Решение
(1) Метод прямого регулирования давления
В испытательной системе низкотемпературной сверхпроводимости факторы, вызывающие испарение жидкого гелия, не поддаются контролю. Стабильность испытательной системы можно поддерживать только путем регулирования давления газообразного гелия выше давления жидкого гелия.
Поэтому, чтобы добиться контроля давления выше уровня жидкого гелия, в решении используется метод прямого регулирования давления, то есть клапан регулирования давления с числовым программным управлением используется для замены первого и второго предохранительных клапанов. Этот клапан регулирования давления, высокоточный ПИД-регулятор и датчик давления образуют замкнутый контур управления для автоматического сброса давления и высокоточного регулирования давления.
Пропорциональный регулятор давления KAOLU представляет собой регулирующий клапан положительного давления и снижения давления, который может точно удовлетворить потребности в контроле микроположительного давления в системах испытания низкотемпературных сверхпроводников. Приводное давление, обеспечиваемое источником гелия и редукционным клапаном, обеспечивает высокоточное регулирование давления на выходе регулирующего клапана, а также поддерживает очень небольшую утечку газа для экономии гелия.
Кроме того,Пропорциональный регулятор давления KAOLUимеет высокую точность управления и может сочетаться с высокоточным датчиком давления и ПИД-регулятором вакуумного давления. Он может контролировать давление жидкого гелия с высокой точностью 0,1%.
(2) Метод регулирования расхода
В низкотемпературной и сверхнизкой испытательной системе одно из отличий состоит в том, что она имеет нагреватель жидкого гелия. То есть контур управления, состоящий из нагревателя жидкого гелия и клапана регулирования давления, может управлять различным давлением жидкого гелия. Это позволяет контролировать различные температуры жидкого гелия. Чтобы добиться точного контроля различных давлений жидкого гелия, в данном решении используется метод регулирования расхода.
Пропорциональный регулятор давления KAOLU, двухканальный высокоточный ПИД-регулятор, датчик давления и гелиевый нагреватель образуют замкнутый контур управления, который можно настроить по желанию. Фиксированное значение для высокоточного контроля давления. Электрический игольчатый клапан представляет собой клапан регулирования микропотока с числовым программным управлением, который может автоматически регулировать открытие игольчатого клапана с помощью ПИД-регулятора давления, а выходящий гелий может быть направлен в воздушную подушку для возврата гелия.
Пропорциональный регулятор давления KAOLUтакже имеет высокую точность управления и сочетается с высокоточным датчиком давления и ПИД-регулятором вакуумного давления. Он также может контролировать давление жидкого гелия с высокой точностью 0,1%.
3. Заключение
С помощью технических средств вышеуказанного решения можно достичь точного контроля давления жидкого гелия в низкотемпературной сверхнизкой испытательной системе, а точность управления может достигать ± 0,1%. Рассчитано на основе абсолютного давления: давление насыщенного пара составляет 1,2 Бар, температура жидкого гелия составляет 4,4 К.
Таким образом, если точность регулирования давления составляет ±0,1%, диапазон колебаний давления жидкого гелия составляет ±1,2 мбар (что эквивалентно абсолютному давлению ±120 Па), а соответствующий диапазон колебаний температуры жидкого гелия составляет 4,4 мК, то есть контролируемый диапазон. температура жидкого гелия 4,4±0,0044К.
Можно видеть, что благодаря решению, описанному в этой статье, только путем принятия недорогих ПИД-регуляторов вакуумного давления и датчиков давления промышленного уровня в сочетании с клапанами регулирования давления с числовым программным управлением иПропорциональный регулятор давления KAOLU, можно достичь высокоточного давления жидкого гелия. Точность контроля температуры может достигать уровня мК, что может полностью удовлетворить потребности большинства испытательных систем низкотемпературных сверхпроводников.
Дополнительная информация оПропорциональный регулятор давления KAOLU, пожалуйста, посетите наш сайт!