CN111398410A - 用于cicc超导电缆损伤评估的无损检测方法 - Google Patents

用于cicc超导电缆损伤评估的无损检测方法 Download PDF

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Abstract

本发明的实施例涉及一种用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法。其中，所述无损检测方法包括以下步骤：建模步骤，建立电缆试件的空间模型，基于所述空间模型确定所述电缆试件内部的电流源和所述电缆试件周围的磁场的相互关系；编程步骤，对所述相互关系进行解析，并且基于解析的过程编制电流源重构程序；拾取步骤，利用多个磁传感器，拾取所述超导电缆周围的磁场信号；反演步骤，将所述磁场信号输入所述电流源重构程序，反演得到所述超导电缆内部的电流源分布；以及评估步骤，根据所述超导电缆内部的电流源分布，对所述超导电缆的损伤进行评估。根据本发明的实施例，能够实现对处于低温环境中的CICC超导电缆的无损检测。

Description

用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法
技术领域
本发明涉及无损检测的技术领域，尤其涉及一种针对处于低温环境下的超导电缆的无损检测方法。
背景技术
管内电缆导体，即CICC(Cable-In-Conduit conductor)，广泛应用于磁约束核聚变领域，例如应用于大型超导磁体、大型储能磁体、大型超导强磁场磁体等。CICC主要包括超导电缆和包裹超导电缆的铠甲护套。在工作过程中，超导电缆主要起到承载电流的作用，是CICC的核心部件。超导电缆一般由超导线与其它金属线(例如铜线)经过3至5级绞制而成，形成了一个低空隙率、多股、多层级的螺旋结构。在制备和工作过程中，超导电缆容易出现超导线局部损伤甚至超导线断裂的情况，从而影响超导电缆的电流承载能力。
在本领域，对于超导电缆的检测通常采用截取一段超导电缆的方式进行，即对超导电缆进行破坏性实验；这样的破坏性实验成本较高，经济性较差。由于超导电缆的复杂、无规律结构，难以将通常的无损检测技术手段应用于超导电缆。例如，微焦点X射线检测技术需要对超导电缆中超导线的损伤进行定量识别，成本较高；而且该技术仅适用于长度小于500mm的超导电缆。此外，工作过程中超导电缆承载电流，这种电流产生的热量会影响超导电缆内部和周边的电磁场，从而对超导电缆的无损检测造成干扰。因此，如何实现一种针对超导电缆的无损检测方法，成为本领域亟待解决的问题。
背景技术部分公开的信息只是为了加强对本发明的一般背景的理解，不应视为承认或默认这种信息构成本领域技术人员已知的现有技术。
发明内容
鉴于上述问题，本发明的目的是提供一种能够应用于超导电缆的无损检测方法。
根据本发明的一方面，提供了一种用于超导电缆损伤评估的无损检测方法，包括以下步骤：建模步骤，建立电缆试件的空间模型，基于所述空间模型确定所述电缆试件内部的电流源和所述电缆试件周围的磁场的相互关系；编程步骤，对所述相互关系进行解析，并且基于解析的过程编制电流源重构程序；拾取步骤，利用多个磁传感器，拾取所述超导电缆周围的磁场信号；反演步骤，将所述磁场信号输入所述电流源重构程序，反演得到所述超导电缆内部的电流源分布；以及评估步骤，根据所述超导电缆内部的电流源分布，对所述超导电缆的损伤进行评估。
可选的，所述建模步骤包括：将所述电缆试件的部件划分为多个级别，并且在所述空间模型的建立过程中执行从较低级别到较高级别的逐级建模。
可选的，所述建模步骤包括：对所述电缆试件的部件设置建模权重，并且将所述建模权重应用于建立所述空间模型的过程。
可选的，所述电缆试件包括叠包带和中心螺旋管，并且所述叠包带和所述中心螺旋管的建模权重设置为零。
可选的，所述多个磁传感器在垂直于所述超导电缆的轴线的平面上形成圆形磁传感器阵列，并且在圆周方向上均匀分布，从而拾取所述超导电缆的横截面上的磁场信号。
可选的，在所述拾取步骤的过程中，超导电缆或其待检测部分放置在液氮或者液氦中。
可选的，所述圆形磁传感器阵列包括24至48个磁传感器。
可选的，所述磁场信号包括磁场强度大小。
可选的，所述多个磁传感器与所述超导电缆之间的距离为1mm至10mm。
可选的，所述拾取步骤还包括，使得所述圆形磁传感器阵列在所述超导电缆的轴向方向上相对于所述超导电缆移动或者使得所述超导电缆在所述超导电缆的轴向方向上相对于所述圆形磁传感器阵列移动，并且以预定的速率拾取所述超导电缆周围的磁场信号。
可选的，所述圆形磁传感器阵列或所述超导电缆的移动速度为0.5米/分至10米/分。
根据本发明实施例的用于电缆的无损检测方法，能够实现对超导电缆的无损检测，例如对处于低温环境中的Nb3Sn(铌三锡)CICC的超导电缆的无损检测。
附图说明
图1是可应用根据本发明实施例的用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法的典型CICC的立体示意图。
图2是可应用根据本发明实施例的用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法的典型CICC的截面示意图。
图3是根据本发明实施例的用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法的实施场景的示意图。
图4是根据本发明实施例的用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法的实施过程的示意图，示出了超导电缆和磁传感器阵列的布置形式。
图5是根据本发明实施例的用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法的流程图。
为了清楚地进行描述，省略了与本发明技术实质无密切关系的部分；并且在说明书和附图中，相同或相似的元件由相同的附图标记表示。应理解的是，为了说明本发明的基本原理及各个特征，附图呈现一定程度的简化表示，本发明的范围并不限于附图中表示的形式。
具体实施方式
下面将结合附图详细描述本发明的实施例。尽管结合示例性实施例描述了本发明，但应该理解，本说明书并未意欲将本发明限制于这些示例性实施例。相反，本发明不仅意欲覆盖这些示例性实施例，而且也覆盖包含在由所附权利要求书限定的本发明的实质和范围内的各种替代、修改、等价形式。
根据本发明实施例的无损检测方法的一种应用场景是，对Nb3Sn CICC的超导电缆进行无损检测，特别是对处于低温环境(例如，77K至200K的温度)的Nb3Sn CICC的超导电缆进行无损检测。
图1是可应用根据本发明实施例的用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法的典型CICC的立体示意图。图2是可应用根据本发明实施例的用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法的典型CICC的截面示意图。图3是根据本发明实施例的用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法的实施场景的示意图。
如图1和图2所示，CICC 10包括中心螺旋管11、超导电缆12、叠包带13和铠甲14。
中心螺旋管11为金属制成的管道，例如不锈钢管道。在实际工作过程中，例如液氦的低温流体可以在中心螺旋管11中流动，从而可以降低超导电缆12的温度，有助于维持超导电缆12的超导状态。
超导电缆12主要起到承载电流的作用。例如，超导电缆由各向同性的超导线与其它金属线(例如铜线)经过3至5级绞制而成。对于5级绞制的情况，示例性的绞制过程包括：对2根超导线和1根铜线进行绞制，得到1级子缆；对3根1级子缆进行绞制，得到2级子缆；对5根2级子缆进行绞制，得到3级子缆；对5根3级子缆和铜芯进行绞制，得到4级子缆；对6根4级子缆进行绞制，得到5级子缆；用不锈钢带对5级子缆进行叠包，即在5级子缆外围包裹叠包带13，形成最终的超导电缆。其中，例如，铜芯可以包括4根铜芯缆，每根铜芯缆又可以包括3根铜子缆。
本领域技术人员可以理解，上述对于超导电缆的描述只是示例。根据实际应用场景，超导电缆可以由上千根小直径的超导线和金属线经过多级绞制而成，可以包括包裹某级子缆的花包带和叠包带(例如，包裹4级子缆的花包带和包裹5级子缆的叠包带)，最终形成一个低空隙率、多股、多层级的不规则螺旋结构，内部结构空间无规律。单根超导电缆的长度可达上千米。对于这样的超导电缆，难以应用现有技术的无损检测技术来进行检测。
铠甲14为金属(例如，钢)制成的套管，主要起到保护和支持超导电缆12的作用。
参考图3所示的本发明实施例的实施场景，绞制完成的超导电缆12放置在放缆筒31中。然后，将超导电缆12通过低温容器32，再使其与铠甲14结合。根据本发明实施例的无损检测方法可以在低温容器32中进行，从而在超导电缆12与铠甲14结合之前对其进行损伤评估，保证最终制备的CICC的质量。
本发明的示例性实施例提供了一种无损检测方法，能够对超导电缆进行无损检测，例如检测超导电缆内部的超导线是否存在损伤或缺陷。在工作过程中，即在超导线中存在电流的情况下，如果超导电缆出现损伤或缺陷，那么超导电缆的某个截面上的电流分布就会发生变化，从而使得超导电缆周边的磁场分布发生变化。根据本发明示例性实施例的无损检测方法，根据电缆试件建立空间模型，利用磁传感器阵列测量超导电缆周围的磁场强度，然后利用反演方法重构超导电缆内部的电流源分布，进而对超导电缆的损伤进行评估。
下文以Nb3Sn CICC超导电缆损伤评估为例，描述根据本发明实施例的无损检测方法的具体步骤。Nb3Sn CICC超导电缆即包括Nb3Sn超导线的CICC的超导电缆，其特点在于其低空隙率、多股、多层级的不规则螺旋结构以及无规律的内部结构空间。Nb3Sn CICC超导电缆在磁约束核聚变技术中具有重要意义，也是根据本发明实施例的无损检测方法的典型对象。本领域技术人员可以理解，示例性的Nb3Sn CICC超导电缆并不构成对本发明的限制。
根据本发明实施例的无损检测方法包括建模步骤，即，建立电缆试件的空间模型，基于空间模型确定电缆试件内部的电流源和电缆试件周围的磁场的相互关系。
在此步骤中，根据实际Nb3Sn CICC超导电缆结构特点，利用有限元分析(FiniteElement Analysis，FEA)软件(如ABAQUS、ANSYS等)对Nb3Sn CICC超导电缆试件进行逐级建模。
对于包括5级子缆的Nb3Sn CICC超导电缆试件，首先建立1级子缆的空间几何模型。例如，1级子缆是由2根超导线和1根铜线绞制而成，考虑超导线和铜线的直径、扭转半径、扭转角、节距等结构参数，并考虑超导线和铜线的材料参数，利用一阶螺旋线方程，建立1级子缆的空间几何模型，即1级子缆参数方程。由于2级子缆是由3根1级子缆进行绞制得到的，因此可以利用空间转换矩阵，得到从一阶螺旋线到二阶螺旋线的过渡矩阵；再利用向量求和，得到二阶螺旋线的参数方程，并建立2级子缆的空间几何模型，即2级子缆参数方程。以此类推，最终得到包括5级子缆的Nb3Sn CICC超导电缆试件的空间几何模型。
换言之，将Nb3Sn CICC超导电缆试件的部件划分为5个级别，1级子缆为最低级别，5级子缆为最高级别。在空间模型的建立过程中执行从较低级别到较高级别的逐级建模，从而能够以较高的效率得到超导电缆复杂结构的准确空间几何模型。
根据本发明的示例性实施例，对电缆试件的部件设置建模权重，并且将建模权重应用于建立空间模型的过程。
在对超导电缆的无损检测过程中，超导电缆的各个部件对检测的影响不同。因此，在对Nb3Sn CICC超导电缆试件的建模过程中，可以对电缆试件的部件设置不同的建模权重，以提高超导电缆空间几何模型的准确性。
例如，Nb3Sn CICC超导电缆试件的花包带、叠包带和中心螺旋管中的一个或多个可以不作为重点建模对象，而Nb3Sn超导线、铜线可以作为重点建模对象。因此，可以对花包带、叠包带和中心螺旋管中的一个或多个设置较低的建模权重，而对Nb3Sn超导线、铜线设置较高的建模权重。另外，也可以对重点参数设置建模权重，例如各级子缆的扭距对检测影响较大，因此对扭距设置较高的建模权重。
根据本发明的示例性实施例，花包带、叠包带和中心螺旋管中的一个或多个的建模权重可以设置为零。换言之，在建模过程中可以不考虑花包带、叠包带和中心螺旋管中的一个或多个。通过这样的建模权重设置，可以提高用于无损检测的超导电缆空间几何模型的准确性。
根据本发明实施例的无损检测方法还包括确定电缆试件内部的电流源和电缆试件周围的磁场的相互关系。磁场的计算可采用电流段叠加的方式，利用数值积分计算复杂电流源产生的磁场。即：首先将螺旋状电流源分割成小直导线电流段，然后通过累加每个电流段产生的磁场来得到总的磁场。
根据本发明实施例的无损检测方法包括编程步骤，即，对电缆试件内部的电流源和电缆试件周围的磁场的相互关系(磁场强度方程)进行解析，并且基于解析的过程编制电流源重构程序，例如基于磁场强度方程解析步骤编制电流源重构程序。
根据本发明的实施例，可以采用共轭梯度法对前述步骤中得到的相互关系(磁场强度方程)进行迭代求解，得到电缆试件内部的超导线的电流分布。例如，首先将建立的磁场强度方程转化为一个优化问题，然后在选定的精度范围内反复迭代直至得到该优化问题的最佳近似解。基于以上步骤，编制电流源重构程序。
根据本发明实施例的无损检测方法包括拾取步骤，即，利用多个磁传感器，拾取超导电缆周围的磁场信号。多个磁传感器在垂直于超导电缆的轴线的平面上形成圆形磁传感器阵列40，并且在圆周方向上均匀分布，从而拾取超导电缆的横截面上的磁场信号。
在CICC的实际工作过程中，超导电缆承载电流，从而会在超导电缆中产生热量，热量会影响超导电缆的物理性质，并影响超导电缆内部的电流分布和外部的磁场分布。为了消除这种热量对无损检测的影响和干扰，根据本发明的实施例，在拾取步骤的过程中，可将超导电缆或其待检测部分放置在液氮或者液氦中，降低通电时超导电缆或其待检测部分的温度。
根据本发明的实施例，为检测超导电缆横截面上各个方向的磁场分布，可以在超导电缆周向均匀布置多个磁传感器，磁传感器数量一般为24至48个。磁传感器数量可以影响磁场分布测量的精度和分辨率；数量越多，重构越精确，但成本越高，复杂度越高；在考虑性能和成本的均衡的基础上，本发明实施例采用24至48个磁传感器。
磁传感器所拾取的磁场信号包括磁场强度大小。
根据本发明的实施例，超导电缆的直径为32.6-39.7mm(超导电缆的直径不构成对本发明的限制)，磁传感器与超导电缆之间的距离为1mm至10mm。工作状态下，Nb3Sn CICC超导电缆的温度为77K至200K。磁传感器与超导电缆之间的距离太小会导致磁传感器因低温而失效或损坏，距离太大则会导致磁传感器的信号强度下降。
图4是根据本发明实施例的用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法的实施过程的示意图，示出了超导电缆和磁传感器阵列的布置形式。
在拾取步骤中，可以使得圆形磁传感器阵列40在超导电缆12的轴向方向上相对于超导电缆12移动或者使得超导电缆12在超导电缆12的轴向方向上相对于圆形磁传感器阵列40移动，如图4所示。并且，可以连续拾取或者以适合磁传感器的预定速率拾取超导电缆周围的磁场信号。
根据本发明的实施例，Nb3Sn CICC超导电缆12或圆形磁传感器阵列40的移动速度为0.5米/分至10米/分。
根据本发明实施例的无损检测方法包括反演步骤，即，将圆形磁传感器阵列拾取的磁场信号输入电流源重构程序，反演得到超导电缆内部的电流源分布。
换言之，根据编程步骤建立的电流源重构程序，利用拾取步骤中拾取的磁场信号进行电缆内部电流源重构。
例如，基于超导电缆空间几何模型，采用数值积分计算复杂电流源产生的磁场，并利用相应的转化矩阵，获得全局坐标系各磁场测点(即，各个磁传感器位置)的磁感应强度，最后采用共轭梯度法迭代求解电磁方程，以得到超导电缆内电流分布。
根据本发明实施例的无损检测方法包括评估步骤，即，根据超导电缆内部的电流源分布，对超导电缆的损伤进行评估。
根据反演步骤中得到的超导电缆内部的电流源分布，参照建模步骤中的建立的电缆试件内部的电流源和电缆试件周围的磁场的相互关系，判断超导电缆内部损伤及断线。
例如，对于包括5根超导线的超导电缆，对于无缺陷无损伤的电缆试件，如果每根超导线通入5A的电流(通过实际通电测试或通过建模分析)，则会形成5A-5A-5A-5A-5A的电流分布。在评估步骤中，如果发现反演得到超导电缆内部的电流源分布为6.25A-0A-6.25A-6.25A-6.25A，则说明出现了电流重新分配，该超导电缆存在超导线损伤或者断线。
图5是根据本发明实施例的用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法的流程图。
如图5所示，根据本发明实施例的用于CICC超导电缆损伤评估的无损检测方法包括：
S10：建模步骤，建立电缆试件的空间模型，基于空间模型确定电缆试件内部的电流源和电缆试件周围的磁场的相互关系；
S20：编程步骤，对相互关系进行解析，并且基于解析的过程编制电流源重构程序；
S30：拾取步骤，利用多个磁传感器，拾取超导电缆周围的磁场信号；
S40：反演步骤，将磁场信号输入电流源重构程序，反演得到超导电缆内部的电流源分布；以及
S50：评估步骤，根据超导电缆内部的电流源分布，对超导电缆的损伤进行评估。
本发明提供一种低温下使用漏磁法在线测量Nb3Sn CICC超导电缆损伤的无损检测方法。在不破坏超导电缆的情况下，通过测量超导电缆周围磁场强度的分布，利用信号反演重构电缆内部电流源分布，进而推断超导电缆的损伤。根据本发明的实施例，在低温下能够对超导电缆损伤实施在线无损测量，实现超导电缆损伤的定性定量检测，克服了现有技术中通过短样的破坏性实验进行超导电缆内部超导线损伤的检测，可广泛用于超导电缆的在线检测。
上文以举例说明的形式，呈现了本发明的特定示例性实施例。上文的描述并不意图对本发明进行无遗漏的穷举，也不意图将本发明限制为所公开的确切形式。显然，本领域技术人员根据上文的描述可以进行很多改变和变化。选择并描述这些示例性实施例是为了解释本发明的特定原理及其实际应用，从而使本领域技术人员能够制造并使用本发明的各个示例性实施例，及其各种替代和修改形式。事实上，本发明的范围由所附的权利要求及其等效形式限定。

Claims (10)

1.一种用于超导电缆损伤评估的无损检测方法，包括以下步骤：
建模步骤，建立电缆试件的空间模型，基于所述空间模型确定所述电缆试件内部的电流源和所述电缆试件周围的磁场的相互关系；
编程步骤，对所述相互关系进行解析，并且基于解析的过程编制电流源重构程序；
拾取步骤，利用多个磁传感器，拾取所述超导电缆周围的磁场信号；
反演步骤，将所述磁场信号输入所述电流源重构程序，反演得到所述超导电缆内部的电流源分布；以及
评估步骤，根据所述超导电缆内部的电流源分布，对所述超导电缆的损伤进行评估。
2.根据权利要求1所述的用于超导电缆损伤评估的无损检测方法，其中，所述建模步骤包括：
将所述电缆试件的部件划分为多个级别，并且在所述空间模型的建立过程中执行从较低级别到较高级别的逐级建模。
3.根据权利要求2所述的用于超导电缆损伤评估的无损检测方法，其中，所述建模步骤包括：
对所述电缆试件的部件设置建模权重，并且将所述建模权重应用于建立所述空间模型的过程。
4.根据权利要求3所述的用于超导电缆损伤评估的无损检测方法，其中，所述电缆试件包括叠包带和中心螺旋管，并且所述叠包带和所述中心螺旋管的建模权重设置为零。
5.根据权利要求1所述的用于超导电缆损伤评估的无损检测方法，其中，所述多个磁传感器在垂直于所述超导电缆的轴线的平面上形成圆形磁传感器阵列，并且在圆周方向上均匀分布，从而拾取所述超导电缆的横截面上的磁场信号。
6.根据权利要求5所述的用于超导电缆损伤评估的无损检测方法，其中，所述圆形磁传感器阵列包括24至48个磁传感器。
7.根据权利要求5所述的用于超导电缆损伤评估的无损检测方法，其中，所述磁场信号包括磁场强度大小。
8.根据权利要求5所述的用于超导电缆损伤评估的无损检测方法，其中，所述多个磁传感器与所述超导电缆之间的距离为1mm至10mm。
9.根据权利要求5所述的用于超导电缆损伤评估的无损检测方法，其中，所述拾取步骤还包括，使得所述圆形磁传感器阵列在所述超导电缆的轴向方向上相对于所述超导电缆移动或者使得所述超导电缆在所述超导电缆的轴向方向上相对于所述圆形磁传感器阵列移动，并且以预定的速率拾取所述超导电缆周围的磁场信号。
10.根据权利要求9所述的用于超导电缆损伤评估的无损检测方法，其中，所述圆形磁传感器阵列或所述超导电缆的移动速度为0.5米/分至10米/分。
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Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112820470A (zh) * 2021-01-05 2021-05-18 中国科学院合肥物质科学研究院 一种MgB2CICC导体结构及其制造方法

Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11353961A (ja) * 1998-06-09 1999-12-24 Mitsubishi Electric Corp Ｎｂ３Ｓｎ化合物超電導体の前駆線材およびその製造方法、Ｎｂ３Ｓｎ化合物超電導導体の製造方法、並びにＮｂ３Ｓｎ化合物超電導コイルの製造方法
US20140302997A1 (en) * 2013-04-06 2014-10-09 Makoto Takayasu Superconducting Power Cable
US20160049225A1 (en) * 2014-08-12 2016-02-18 The Texas A&M University System Quench protected structured superconducting cable
CN107092000A (zh) * 2017-03-30 2017-08-25 中国科学院合肥物质科学研究院 超导电缆及导体临界电流测试装置
CN108279267A (zh) * 2018-02-11 2018-07-13 西南交通大学 管内电缆导体局部缺陷的连续无损检测装置
CN110579680A (zh) * 2019-08-07 2019-12-17 湖北工业大学 一种超导电缆的无损检测装置及检测方法

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE102007028965A1 (de) * 2007-06-23 2008-12-24 Leoni Bordnetz-Systeme Gmbh Verfahren zur Überprüfung des Stromflusses durch Einzeldrähte eines Litzendrahtes sowie Vorrichtung zur Durchführung des Verfahrens
US10852359B2 (en) * 2017-12-05 2020-12-01 The University Of Hong Kong Apparatus and method for DC-component-based fault classification of three-phase distribution power cables with magnetic sensing
CN108490066A (zh) * 2018-03-06 2018-09-04 西南交通大学 超导电缆局部缺陷的连续无损检测装置
JP7172135B2 (ja) * 2018-05-23 2022-11-16 株式会社島津製作所 磁性体検査装置

Patent Citations (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JPH11353961A (ja) * 1998-06-09 1999-12-24 Mitsubishi Electric Corp Ｎｂ３Ｓｎ化合物超電導体の前駆線材およびその製造方法、Ｎｂ３Ｓｎ化合物超電導導体の製造方法、並びにＮｂ３Ｓｎ化合物超電導コイルの製造方法
US20140302997A1 (en) * 2013-04-06 2014-10-09 Makoto Takayasu Superconducting Power Cable
US20160049225A1 (en) * 2014-08-12 2016-02-18 The Texas A&M University System Quench protected structured superconducting cable
CN107092000A (zh) * 2017-03-30 2017-08-25 中国科学院合肥物质科学研究院 超导电缆及导体临界电流测试装置
CN108279267A (zh) * 2018-02-11 2018-07-13 西南交通大学 管内电缆导体局部缺陷的连续无损检测装置
CN110579680A (zh) * 2019-08-07 2019-12-17 湖北工业大学 一种超导电缆的无损检测装置及检测方法

Non-Patent Citations (5)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
XIAOCHUAN LIU等: ""Numerical Simulation of the Cable Breakage Based on Electromagnetic NDE Method for Nb3Sn Cable-In-Conduit Conductors"", 《IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY》 *
XIAOCHUAN LIU等: ""Numerical Simulation of the Cable Breakage Based on Electromagnetic NDE Method for Nb3Sn Cable-In-Conduit Conductors"", 《IEEE TRANSACTIONS ON APPLIED SUPERCONDUCTIVITY》, vol. 30, no. 4, 23 March 2020 (2020-03-23), pages 4203204, XP011780501, DOI: 10.1109/TASC.2020.2977901 *
岳动华 等: ""国际热核聚变实验堆用管内电缆导体力学行为研究进展"", 《科学通报》, vol. 63, no. 4, pages 396 - 414 *
滕玉平 等: ""ITER装置超导磁体线圈导体用超导电缆的绞制"", 《电工技术学报》, vol. 28, no. 4, pages 7 - 12 *
薛天军 等: ""CFETＲ中心螺管模型线圈用超导电缆的绞制研究"", 《超导技术》, vol. 44, no. 1, pages 24 - 27 *

Cited By (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112820470A (zh) * 2021-01-05 2021-05-18 中国科学院合肥物质科学研究院 一种MgB2CICC导体结构及其制造方法

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