使用手册
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日期:2023/2/16
来源:曦合超导
第 1 章 安全使用注意事项
本注意事项适用于所有接触 2T 超导磁体的人员。经过适当的培训,保证所有可能接触到该设备的人员熟悉设备的使用要求和相关注意事项。同时,由于磁体形成磁场,规划磁体工作区域时必须同时考虑磁体底部地板和顶部天花板以及同级的周围区域。
超导磁体的安装和操作具有一定的危险性,必须注意以下几点:
-磁体统安装和工作区域的规划必须充分考虑安全性。
- 体系统的安装和操作必须依据适当的流程。
- 对相关人员进行正确培训,检查所有安全设施。
- 磁体工作区域外围必须放置安全警示标志,见图 1.1。
- 警示标志 - 磁场 | - 警示标志 - 高频电磁场 | - 禁止标志 - 铁磁工具 | - 警示标志 - 禁止明火, - 禁止吸烟 |
- 禁止标志 - 体内有金属移植物 | - 禁止标志 - 铁磁推车 | - 禁止标志 - 铁磁容器 | - 禁止标志 - 小型铁磁物体 |
- 禁止标志 - 数据存储设备(如带磁条 的身份证,信用卡,磁带等) | - 警示标志 - 心脏起搏器,电击 (Magnetic Field)除颤器,助听器 | - 禁止标志 - 机械手表,电子数或其他金属物品据存储器(如计算器等) |
-与可燃物使用时的稳定性 - 不适用
-液体入侵保护 - 无
-运行模式 - 持续运行
-电击保护 - 等级 1
在磁体周围必须划定限制区域,防止意外事件的发生。每个磁体必须有单独的工作区域和相应的安全措施。同时,由于磁体系统产生磁场,区域规划时必须同时考虑到磁体底部,顶部和同级的周围区域。
1.保证磁体工作区域无其它铁磁物体。铁磁物体可能影响磁场并造成人员伤亡。磁体工作区的每个入口处都必须放置警示标志。
4.设置警示标志时,必须考虑到场强超过 0.5mT 时,所有可能存在磁场和可能产生危险的地方。
5.磁场小于或等于 0.5mT 时,上述危险一般不予考虑。
磁体的退役报废必须由有磁体操作经验的专业人员进行,同时咨询曦合超导服务部门意见。
一、 声明
本手册所描述的超导磁体是 2T 超导磁体的一部分。
二、 磁体系统技术参数
磁体的系统技术参数见表 2.1。
磁体内径 | 200mm |
磁体长度 | 630mm |
磁体宽度 | 560mm |
磁体高度 | 1050mm |
磁体重量 | 约270kg |
磁体设计电流 | 60A |
磁体中心磁场 | 2T |
3.1.1 磁体输出信号定义及说明
表 3.1 磁体输出信号及功能描述
信号编号 | 传感器类型 | 针脚定义 | 功能描述 |
T1/T2 | PT100 | V+ :1 I+ :3 V- :2 I- :4 / V+ :5 I+ :7 V- :6I- :8 | 测量磁体冷屏温度 |
T3/T4 | Cernox | V+ :9 I+ :11 V- :10 I- :12 / V+ :13 I+ :15V- :14I- :16 | 测量磁体线圈温度 |
3.1.2 磁体信号采集说明
表 3.2 信号线定义及使用
接头名称 | 链接方式 | 功能 |
19pin 电接头 | 与磁体 19pin 接头连接 | 采集磁体内部信号 |
DB25 接头 | 与温度监控表连接 | 测量冷屏温度/线圈温度 |
表 3.3 DB25 接头 1 内信号定义
真空要求:
抽真空时间 | ≥24小时 |
真空度 | <1.0×10-3Pa |
第一次抽真空操作步骤:
1)将真空泵与磁体抽口连接,连接真空计信号线;
2)先开启开启机械泵,再打开角阀;
3)待真空好于 5Pa 后,开启分子泵;
4)待真空度好于 1.0×10-3Pa 时开始计时;
5)48 小时后关闭角阀,再关闭分子泵,抽真空完成。
注:真空计具体连接与使用方式请参考真空计使用说明。真空泵操作规范参考实际所使用真空泵的说明书。
磁体真空未破坏条件下,复抽真空操作步骤:
1)将真空泵与磁体抽口连接,连接真空计信号线;
2)打开真空显示器,看磁体真空度;
3)先开启开启机械泵,再开启分子泵
4)待分子泵抽口真空度高于磁体内部真空度时,开启角阀;
5)24 小时后关闭角阀,再关闭分子泵,抽真空完成。
注:真空计具体连接与使用方式请参考真空计使用说明。真空泵操作规范参考实际所使用真空泵的说明书。
3.2.2 磁体降温及励磁
抽完真空后,可以进行降温。磁体降温步骤:
1)连接压缩机冷却水、氦气软管及冷头驱动线(注意:先安装 return,再安装 supply);
2)连接磁体信号线:信号线19pin 电接头与磁体 19pin 连接、信号线DB25 接头与监控inputs
1-4 连接;
3)设置温度监控器:开启温度监控,进入 Channel Setup,将 channel 3 设置为 cernox,温度曲线分别选取 X182100 设置为 PT100,此时 1 和 2 通道为冷屏温度, 3 和 4 通道为磁体温度;
3)连接压缩机电源,启动压缩机,开始降温;
4)磁体线圈温度降到 77K 以下方可停止抽真空;
5)磁体温度降到 4.2K 以下,等待 1 小时后可以励磁。
注:开始降温时 A、B 通道由于超量程,不显示温度,温度降到 273K 以下后才会显示(增加分度表范围也可显示更高的温度,但是高温下温度不准)。
注意事项:启动压缩机前确保冷却水正常工作,防止压缩机过热。
励磁步骤:
1)将磁体外壳接地;
2)连接励磁电缆;
2)参考励磁速率参考表,设置励磁速率,开始励磁。
表 3.5 励磁速率参考表
起始电流 | 目标电流 | 参考速率 |
0A | 60A | 0.03A/S |
注:1、本磁体设计电流为 60A。
3.2.1 压缩机使用说明
使用说明见 F-50 说明书。
配件:
氦气管:长度 20m;
冷水管:4 分管(内径 12.7mm),非快插接头采用不锈钢卡箍绑扎,长度 5m(根据现场情况而定)。
压缩机为三相电(380V)需配航空插头,若通电不启动则需要更改相序。
冷头内部 | 10000h |
压缩机吸附器 | 30000h |
注:冷头压缩机需要定期保养,非专业人员请勿操作,请联系曦合超导服务。
注:如有操作疑问可联系供方或使用218 表的原厂使用说明书。
3.3.1 218 表前后面板图示
前面板
后面板
序号 | 内容 | 图示 | 备注 |
1 | 信号转接线母头连接磁体 feedthrough | ![]() | |
2 | 信号转接线公头分别连接显示器 | ||
3 | 开启 218 表 | ![]() | 正常情况下会正确显示温度及单位。 |
4 | 根据针脚对应及通道查看温度是否显示正常 | ![]() | 如果连接为左图对应针脚,则通道 1、通道 5、通道 6 分别显示T1/T2/T3 的值一般情况下:室温如果显示 T.OVER,则说明连接正常超量程;S.UNDER 说明连接断开,需检查。如果室温正常,低温下显示 S.OVER,则说明连接正常超量程。 |
5 | 温度类型选定 | ![]() | 若温度显示不正常,则优先进行温度类型选定,点击 input type, 上下页选择温度计类型,随后 enter 确定 |
以通道 5 单位显示为例:
序号 | 内容 | 图示 |
1 | display format | ![]() |
2 | 上下翻页键 | ![]() |
3 | 显示 loaction 5 后 enter | ![]() |
4 | 显示 input5 后 enter | ![]() |
5 | 上下翻页键选择单位 | ![]() |
6 | enter 回到主界面 |
3.3.5 表曲线输入
以通道 5 单位显示为例:
序号 | 内容 | 图示 | 备注 |
1 | curvehandleroffline9-1软件安装,点击 setup | ||
2 | 安装 | ||
3 | 安装完成,关掉 | 也可以直接点击,后续从桌面启动 | |
4 | 使用R232 串口连接电脑和 218 表 | ||
5 | 桌面启动软件 | ||
6 | 点击 advaced mode | ||
7 | 点击 connect | ||
8 | 选择通道 com3,点击test connection | 根据 USB 位置多尝试几个通道 | |
9 | 提示连接成功 | ||
10 | 成功后点击 connect | ||
11 | 点击 import | ||
12 | 点击打开导入该序列号文件 | ||
13 | 点击 write | ||
14 | 选择通道 21-28,点击ok | 可以选择 25,或其他的,选 25 的话后面可以直接选择曲线 | |
15 | 再导入一次,备份到别的位置,如通道 25 | ||
16 | 关闭软件 |
3.3.6 218 表温度曲线选择
以通道 5 单位显示为例:
序号 | 内容 | 图示 |
1 | 点击 curve select | |
2 | 上下翻页 | |
3 | 找见 input 5 后点击enter | |
4 | 上下翻页 | |
5 | 找见 X134697 后点击enter |
3.3.7218表温度曲线备份
以通道 5 曲线为例。适用于曲线输入到非 25 通道的曲线选取
序号 | 内容 | 图示 | 备注 |
1 | 点击 curve entry | ||
2 | 上下翻页 | ||
3 | 找见 copy curve 后点击enter | ||
4 | 上下翻页找见 X134697后 enter | ||
5 | 上下翻页找见 input 5 后enter | 注意,需要找见 input5 | |
6 | 回到主界面后进行温度曲线选择 | 流程按照:3.6 218表温度曲线选择操作 |
应存放在室温干燥处(温度5-30℃,湿度<80%RH),注意通风,防尘防潮防火,远离震动源,避免震动。
1) 选择平整、坚实的场地,搬运过程中应平缓,防止倾斜、震动、磕碰。
2) 该设备为精密仪器,脆弱部位应做特殊护理,可采用气垫膜、毛毯等减震措施,搬运时请小心对待。
3) 地面平放/托盘平放,方向朝上。磁体系统安装和工作区域的规划必须充分考虑安全性。放置后设备不倾斜、晃动,严禁使用加塞垫片等方式找平。注意远离震动源。
1) 如使用过程中不慎沾染水、油等,请立即使用软毛巾擦拭干净,以免发生锈蚀。
2) 如长时间不使用该产品,请按以下步骤保管,以免发生损坏:
? 及时关闭,并断开电源。
? 使用洁净的抹布清理仪器表面污迹,以免锈蚀。
? 留意做好防尘防潮防火措施。
:按图标箭头指向的方向向上放置。
:搬运时应小心轻放。
:应放在干燥的地方。
:请勿堆积。
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