CN207528901U - 一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置 - Google Patents
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Abstract
本实用新型公开了一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，包括主磁盘、副磁盘以及绕制在主磁盘和副磁盘上的若干组探测线圈，若干组探测线圈分别连接若干个双触点中间继电器，双触点中间继电器分别连接数据采集卡和磁通计，数据采集卡与磁通计相互连接，数据采集卡和磁通计均连接控制单元；本实用新型可实现探测线圈的选择和自动切换，同时，针对串口数据传输速率低和磁场强度值需要高速采集这一矛盾，采用参数设置和模拟量输出独立通信的方式，完成对当前选择探测线圈的参数设置和磁场强度值高速采集。
Description
技术领域
本实用新型属于超导回旋加速器技术领域，涉及一种磁场测量装置，具体是一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置。
背景技术
回旋加速器在核医学领域有着广泛的应用，尤其是在放射性药物制药，肿瘤治疗等领域有重要意义。它能够实现用微观世界中的质子、重离子射线治疗肿瘤，是当今世界最尖端的放射治疗技术，仅有个别发达国家掌握并应用该技术。合肥离子医学中心对研制紧凑型超导回旋加速器做了大量的调研和实验工作，并开展了超导回旋加速器的研制工作。
超导回旋加速器磁场主要由常温主磁铁和超导线圈提供，它是回旋加速器相当重要的组成部分，加速器磁场为束流的运动提供了约束力和强聚焦力，其场型分布直接决定了该回旋加速器的性能。为了检验超导回旋加速器中的超导线圈的加工质量及其位置安装精度，需要用探测线圈测量其磁场以检测上下磁极安装的对称性。探测线圈由多组线圈绕制而成，放入加速器中后不易拆卸和检查维修，因此除正常工作情况外，应尽量避免线圈和绕线的移动，另外为避免人工操作的误差和失误，需要设计此套线圈自动选择和切换装置。
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，满足探测线圈自动选择和切换及磁场测量值高速采集和监测的需求。
本实用新型的目的可以通过以下技术方案实现：
一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，包括主磁盘、副磁盘以及绕制在主磁盘和副磁盘上的若干组探测线圈，若干组探测线圈分别连接若干个双触点中间继电器，所述双触点中间继电器分别连接数据采集卡和磁通计，所述数据采集卡与磁通计相互连接，所述数据采集卡和磁通计均连接控制单元。
进一步地，所述主磁盘和副磁盘上沿径向均均匀分布有若干个同心圆形的线圈绕线槽，所述探测线圈绕制在线圈绕线槽内。
进一步地，所述探测线圈为铜线绕制，所述铜线的首端具有首端引线，所述铜线的尾端具有尾端引线，每条铜线的首端引线和尾端引线均连接一个双触点中间继电器。
进一步地，每个所述双触点中间继电器的两组触点分别连接一条铜线的首端引线和尾端引线，所述双触点中间继电器的线包连接数据采集卡，若干个双触点中间继电器相互并联，通过一组信号输出线连接磁通计。
进一步地，所述数据采集卡具有若干数字量输出通道、一个模拟量采集通道和一个通信端口，每个数字量输出通道均连接一个双触点中间继电器的线包，所述模拟量采集通道和磁通计连接，所述通信端口和控制单元连接。
进一步地，所述磁通计具有一组信号输入端口，一个模拟量输出端口和一个标准串口A，所述信号输入端口连接双触点中间继电器的信号输出线，所述模拟量输出端口连接数据采集卡，所述标准串口A连接控制单元。
进一步地，所述控制单元采用计算机，具有一个USB接口和一个标准串口B，所述USB接口连接数据采集卡，所述标准串口B连接磁通计。
本实用新型的有益效果：本实用新型提供的超导回旋加速中多组探测线圈磁场测量装置，实现了线圈选择和切换、磁通计参数设置、磁通量采集和远程监测的集成控制，通过控制单元远程控制中间继电器完成主、副磁盘多组探测线圈的选择和切换，并针对所选探测线圈，完成不同半径和电阻参数的远程设置，同时，针对串口数据传输速率低和磁场强度值需要高速采集这一矛盾，采用参数设置和模拟量采集独立通信的方式，可保证探测线圈磁场强度测量值的高速采集和监测。
附图说明
下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步详细描述。
图1是本实用新型的系统示意图。
具体实施方式
下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本实用新型保护的范围。
如图1所示，本实用新型提供了一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，包括主磁盘1和副磁盘2，主磁盘上沿径向均匀分布有15个同心圆形的线圈绕线槽，副磁盘2上沿径向均匀分布有22个同心圆形的线圈绕线槽。
主磁盘1和副磁盘2上的每一圈绕线槽均由一条铜线绕制，形成37组探测线圈3，铜线的首端具有首端引线，铜线的尾端具有尾端引线，37组首端引线和尾端引线分别连接37个双触点中间继电器4的两组触点。
37个双触点中间继电器4相互并联，通过一组信号输出线连接磁通计6的信号输入端口，磁通计6用于对探测线圈的磁通量信号进行采集。
磁通计6的模拟量输出端口连接数据采集卡5的模拟量采集通道，磁通计6的标准串口A连接控制单元7的标准串口B。
数据采集卡5的37个数字量输出通道分别连接37个双触点中间继电器4的线包，控制双触点中间继电器4的通断；数据采集卡5的通信端口与控制单元7的USB接口连接。
控制单元7采用计算机，控制单元7用于工作人员对37组探测线圈进行选择和切换，探测线圈选定后，控制单元7根据所选探测线圈确定其面积和电阻参数值，通过标准串口B发送至磁通计6完成参数设置；参数设置完成后，控制单元7通过USB接口发送数字量控制信号至数据采集卡5，数据采集卡5通过数字量输出通道输出控制信号到与选定探测线圈对应的双触点中间继电器4的线包，控制其导通，相应的双触点中间继电器4吸合，此时磁通计6即连接至当前选择的探测线圈并进行磁通量信号的采集；磁通计6通过模拟量输出端口将采集的磁通量信号发送至数据采集卡5的模拟量采集通道，控制单元7通过和数据采集卡5的通信完成此模拟量信号的读取并转换成磁场强度。
本实用新型提供的超导回旋加速中多组探测线圈磁场测量装置，实现了线圈选择和切换、磁通计参数设置、磁通量采集和远程监测的集成控制，通过控制单元远程控制中间继电器完成主、副磁盘多组探测线圈的选择和切换，并针对所选探测线圈，完成不同半径和电阻参数的远程设置，同时，针对串口数据传输速率低和磁场强度值需要高速采集这一矛盾，采用参数设置和模拟量采集独立通信的方式，可保证探测线圈磁场强度测量值的高速采集和监测。
在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本实用新型的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
以上内容仅仅是对本实用新型结构所作的举例和说明，所属本技术领域的技术人员对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，只要不偏离实用新型的结构或者超越本权利要求书所定义的范围，均应属于本实用新型的保护范围。
Claims (7)
1.一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，其特征在于：包括主磁盘(1)、副磁盘(2)以及绕制在主磁盘(1)和副磁盘(2)上的若干组探测线圈(3)，若干组探测线圈(3)分别连接若干个双触点中间继电器(4)，所述双触点中间继电器(4)分别连接数据采集卡(5)和磁通计(6)，所述数据采集卡(5)与磁通计(6)相互连接，所述数据采集卡(5)和磁通计(6)均连接控制单元(7)。
2.根据权利要求1所述的一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，其特征在于：所述主磁盘(1)和副磁盘(2)上沿径向均均匀分布有若干个同心圆形的线圈绕线槽，所述探测线圈(3)绕制在线圈绕线槽内。
3.根据权利要求2所述的一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，其特征在于：所述探测线圈(3)为铜线绕制，所述铜线的首端具有首端引线，所述铜线的尾端具有尾端引线，每条铜线的首端引线和尾端引线均连接一个双触点中间继电器(4)。
4.根据权利要求3所述的一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，其特征在于：每个所述双触点中间继电器(4)的两组触点分别连接一条铜线的首端引线和尾端引线，所述双触点中间继电器(4)的线包连接数据采集卡(5)，若干个双触点中间继电器(4)相互并联，通过一组信号输出线连接磁通计(6)。
5.根据权利要求4所述的一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，其特征在于：所述数据采集卡(5)具有若干数字量输出通道、一个模拟量采集通道和一个通信端口，每个数字量输出通道均连接一个双触点中间继电器(4)的线包，所述模拟量采集通道和磁通计(6)连接，所述通信端口和控制单元(7)连接。
6.根据权利要求4所述的一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，其特征在于：所述磁通计(6)具有一组信号输入端口，一个模拟量输出端口和一个标准串口A，所述信号输入端口连接双触点中间继电器(4)的信号输出线，所述模拟量输出端口连接数据采集卡(5)，所述标准串口A连接控制单元(7)。
7.根据权利要求1所述的一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置，其特征在于：所述控制单元(7)采用计算机，具有一个USB接口和一个标准串口B，所述USB接口连接数据采集卡(5)，所述标准串口B连接磁通计(6)。
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| CN201721774443.1U CN207528901U (zh) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | 一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置 |
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| CN201721774443.1U CN207528901U (zh) | 2017-12-18 | 2017-12-18 | 一种超导回旋加速中多组探测线圈的磁场测量装置 |
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| CN (1) | CN207528901U (zh) |
Cited By (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN109239626A (zh) * | 2018-09-20 | 2019-01-18 | 中国原子能科学研究院 | 一种超导回旋加速器磁场测量装置 |
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2017
- 2017-12-18 CN CN201721774443.1U patent/CN207528901U/zh active Active
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