本发明涉及超导磁悬浮,具体而言,涉及一种超导悬浮器自动加液氮和抽真空一体化的装置和方法。
背景技术:
1、超导悬浮器由超导块材,液氮容器和真空容器组成。真空容器起到低温保持的作用,其内部的超导块材在液氮容器提供持续的低温下,使超导悬浮器悬浮在轨道上方。因此超导悬浮器的液氮保温时间和真空容器的真空度是超导悬浮器性能的关键因素。在交通运输中,每个悬浮架上会布置多个超导悬浮器,以满足悬浮重量的使用要求。现有技术中通过不同的装置逐个对超导悬浮器进行加液氮和抽真空,其工程量大,操作繁琐;此外,并且在工程应用中单个超导悬浮器真空度丢失时,其自身无法修复或维持正常状态,造成液氮挥发加快,导致超导悬浮器快速失去悬浮性能。
技术实现思路
1、本发明的目的在于提供一种超导悬浮器自动加液氮和抽真空一体化的装置和方法,以解决上述问题。为了实现上述目的,本发明采取的技术方案如下:
2、一方面,本申请提供了一种超导悬浮器自动加液氮和抽真空一体化的装置,包括:双层管道、超导悬浮器和抽真空装置。双层管道,所述双层管道包括外层的真空管和内层的液氮管。所述液氮管中心轴与真空管中心轴重合。所述液氮管的外壁与真空管的内壁之间设有间隙,所述间隙为真空层。所述超导悬浮器位于双层管道侧边,所述真空管和液氮管靠近超导悬浮器的一侧分别设有第一接口和第二接口,所述第一接口和第二接口的数量和位置与超导悬浮器的数量和位置对应,所述真空管通过第一接口与超导悬浮器连接,所述液氮管通过第二接口与超导悬浮器连接。抽真空装置,所述抽真空装置连接真空管。
3、另一方面,本申请还提供了一种超导悬浮器自动加液氮和抽真空的方法,包括:
4、实时获取超导悬浮器内真空层的压力值和真空管内真空层的压力值;
5、当超导悬浮器内真空层的压力值大于第一预设压力值且真空管内真空层的压力值大于第二预设压力值,则开启抽真空装置、真空挡板阀和高真空电磁阀,对超导悬浮器和真空管的真空层进行真空制备,待超导悬浮器内真空层的压力值小于或等于第三预设压力值,关闭高真空电磁阀,待真空管内真空层的压力值小于或等于第四预设压力值,关闭真空挡板阀和抽真空装置;
6、当超导悬浮器内真空层的压力值大于第一预设压力值且真空管内真空层的压力值小于或等于第二预设压力值,则先开启高真空电磁阀,将真空管内真空层的真空补充至超导悬浮器内真空层的真空;当补充过程中真空管内真空层的压力值大于第二预设压力值时,开启抽真空装置和真空挡板阀,待超导悬浮器内真空层的压力值小于或等于第三预设压力值,关闭高真空电磁阀,待真空管内真空层的压力值小于或等于第四预设压力值,关闭真空挡板阀和抽真空装置;
7、当超导悬浮器内真空层的压力值小于或等于第一预设压力值且真空管内真空层的压力值大于第二预设压力值,则开启抽真空装置和真空挡板阀,待真空管内真空层的压力值小于或等于第四预设压力值,关闭真空挡板阀和抽真空装置;
8、使超导悬浮器内真空层的压力值保持小于或等于第一预设压力值且真空管内真空层的压力值保持小于或等于第二预设压力值,当液位指示器显示超导悬浮器内液氮液位低于预设液位时,对液氮管进行预冷,预冷完成开启低温电磁阀对超导悬浮器注入液氮,直到注满液氮,关闭低温电磁阀。
9、本发明的有益效果为:
10、本发明通过双层管道,实现一管多用,通过内层管道向超导悬浮器加注液氮,通过外层管道与内层管道之间的真空层,一方面作为超导悬浮器的真空抽空与维持管道,另一方面对内层管道向超导悬浮器加注液氮的路径进行保温。
11、本发明的其他特征和优点将在随后的说明书阐述,并且,部分地从说明书中变得显而易见,或者通过实施本发明实施例了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书,以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。
1.一种超导悬浮器自动加液氮和抽真空一体化的装置,其特征在于,包括:
2.根据权利要求1所述的超导悬浮器自动加液氮和抽真空一体化的装置,其特征在于,所述超导悬浮器(2)箱体上设有液氮进口(21)、液氮检测口(22)、真空层压力值检测口(23)和抽真空接口(24);所述液氮进口(21)通过第二接口(10)连接液氮管(8);所述液氮检测口(22)连接液位指示器;所述真空层压力值检测口(23)连接第一压力值检测装置;所述抽真空接口(24)通过第一接口(9)连接真空管(7)。
3.根据权利要求1所述的超导悬浮器自动加液氮和抽真空一体化的装置,其特征在于,所述双层管道一端设有用于连接液氮罐的第三接口(1)。
4.根据权利要求1所述的超导悬浮器自动加液氮和抽真空一体化的装置,其特征在于,所述双层管道的末端设有第四接口(6),所述第四接口(6)连接第二压力值检测装置。
5.根据权利要求2所述的超导悬浮器自动加液氮和抽真空一体化的装置,其特征在于,所述第一接口(9)与抽真空接口(24)的连接处设有高真空电磁阀(4),当超导悬浮器(2)设有多个时,每个超导悬浮器(2)连接的高真空电磁阀(4)可独立启闭。
6.根据权利要求2所述的超导悬浮器自动加液氮和抽真空一体化的装置,其特征在于,所述第二接口(10)与液氮进口(21)的连接处设有低温电磁阀(3),当超导悬浮器(2)设有多个时,每个超导悬浮器(2)连接的低温电磁阀(3)可独立启闭。
7.根据权利要求1所述的超导悬浮器自动加液氮和抽真空一体化的装置,其特征在于,所述抽真空装置(5)与真空管(7)连接处设有真空挡板阀。
8.根据权利要求2所述的超导悬浮器自动加液氮和抽真空一体化的装置,其特征在于,所述液位指示器为液位计或测温传感器。
9.一种超导悬浮器自动加液氮和抽真空的方法,其特征在于,包括:
10.根据权利要求9所述的超导悬浮器自动加液氮和抽真空的方法,其特征在于,第一预设压力值>第二预设压力值>第三预设压力值>第四预设压力值。