CT機想要正常運轉離不開超導磁鐵,而超導磁鐵的核心則是液氦自動傳輸系統。紐瑞德特氣小編月月就為大家介紹一下液氦自動傳輸系統的具體架構。
自動傳輸系統架構所使用到的儀器及功能如下說明:
(1)液位計:有液氮及液氦兩種,顯示目前液氮及液氦液位讀值。液位值可轉換為0-10V類比信號輸出,以做為PID控制器輸入。控制器根據此值與設定值做一比較后,決定是否補充液氮及液氦。
(2)壓力計:採用電子式壓力計,輸出信號范圍為4-20mA,壓力范圍為0-30psi。分別位于液氮槽、液氦槽及氦氣回溫器后。轉換后的輸出信號接至PID控制器,由控制器設定警報值,以做為閥門是否開啟依據。
(3)PID控制器:為系統主要核心,內建處理器,可顯示輸入信號目前讀值外,還具有類比信號輸出及乾接點輸出,以做為閥門開度控制。
(4)PLC控制器:整合系統所有警報信號,包括液位過高、桶壓過高、磁鐵失超及緊急停機等,以做為閥門是否開啟判斷。
(5) 閥門:閥門有兩個,安裝位置及功能說明如下:I.閥箱內的液氦閥(PV-LH2)。目前所使用的閥箱,是根據SRF所需來設計,所以,液氦迴路是電子式閥門,而液氮迴路是手動閥門。II.氦氣回溫器后的電磁閥。從SW氦氣出口到氦氣回收壓縮機路徑下,只設一道手動閥門。考慮到SW操作失超時,瞬間產生的壓力不至于影響SRF及氦氣回收壓縮機運轉,以及氦氣回收壓縮機重新啟動時,瞬間所產生的壓力對SW影響等因素。所以,在SW氦氣回溫器后加上電磁閥及電子式壓力計做為偵測及保護用。
自動傳輸系統邏輯自動傳輸系統操作邏輯如以下說明:(1)液氮傳輸:由于閥門為手動式閥門,故無法以自動傳輸方式補充。目前作法是依據液氮的消耗率,以固定閥門開度值讓液位維持在75%±1%。另外在補充時,需注意桶槽壓力,以不超過17psi為原則。(2)液氦傳輸:控制閥門開度模式有手動及自動模式兩種。手動模式使用時機為SW在預冷狀態時。此時磁鐵溫度遠大于4.2K,液氦進入桶槽隨即蒸發為氦氣,桶壓變化較大,以手動模式操作比較安全。自動模式使用時機則正常運轉時,此時磁鐵溫度已達4.2 K,液氦消耗量較少。系統可以此模式維持液位準位。自動模式又分為PID及ON/OFF兩種模式。PID模式是將液位維持于設定值附近,區間約為±0.5%。ON/OFF模式則是液位在較大區間來回補充,區間約為±1%。不論以何種模式進行補充時,當桶槽壓力大于16.5psi時,系統產生中斷關閉液氦閥門,無法進行傳輸。須待壓力小于此值后,才繼續傳輸工作。另一種情況是磁鐵失超時,系統一樣會關閉閥門,不進行傳輸動作。(3)氦氣出口電磁閥:當氦氣出口壓力計在回溫器端的壓力大于20psi時,系統產生中斷關閉電磁閥。