CN219631567U - 一种中心可调的超导磁体偏置恒温器 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开的属于恒温器技术领域，具体为一种中心可调的超导磁体偏置恒温器，包括包括外筒体、冷屏和支撑结构；所述支撑结构用于固定磁体，将其与外筒体连接，所述磁体为同心度可调节，所述外筒体与外部制冷机及电器原件连接，磁体与外筒体壁面间隔12mm。该实用新型，采用传导制冷低温超导磁体进行磁分选；采用偏心的低温超导磁体恒温器设计，放置于薄壁杜瓦内部，并且磁体稳定、可调；新型杜瓦内部结构，提高磁场利用率，减小低温超导区域体积，降低能量的损失；磁体偏心悬挂于圆柱结构内部，利于进行磁性物质的连续吸附、分离。

Description

一种中心可调的超导磁体偏置恒温器

技术领域

本实用新型涉及恒温器技术领域，具体为一种中心可调的超导磁体偏置恒温器。

背景技术

磁力分选是一种利用各种磁性物质的磁性差异，将磁性物质从他们的混合物中分选出来。在分选装置中，磁性物质收到重力、磁场力、流动阻力、摩擦力的作用，当磁性物质受到的磁场力大于其他外力时会被吸附，而不具有磁性或磁性较低的物质收到的磁场力小于其他外力，不会被吸附。因此临界磁场是磁选分离的关键。

超导磁体具有磁场稳定、磁场强度高、运行成本低、能量消耗少、体积小等优点，正在逐渐被运用于磁分选系统。低温超导磁体的超导线需要处于一个极低的温度环境，大约为4.2K，为了维持低温环境，外部需要一个多层绝热的真空杜瓦进行包裹，并且尽可能地减少热量损失，因此其中的磁体与冷屏需要进行特殊的悬挂设计以减少漏热。而现有的磁体多为圆柱形或对称结构，进行磁力分选时，放置于被分选物流场的内部，磁体容易受到冲击，使磁体的低温、真空环境受到破坏，内部结构发生偏移等问题，若将磁体放置于流场外部，只有接近流场的一段可以有效工作，磁体利用率不高。

低温超导磁体对内部环境的要求较为严格，为防止内部温度升高导致磁体失超，磁体与杜瓦壁面的距离要求一般需要大于15mm，较大的间隙导致了吸附效果较差以及多余的能量消耗。

实用新型内容

本部分的目的在于概述本实用新型的实施方式的一些方面以及简要介绍一些较佳实施方式。在本部分以及本申请的说明书摘要和实用新型名称中可能会做些简化或省略以避免使本部分、说明书摘要和实用新型名称的目的模糊，而这种简化或省略不能用于限制本实用新型的范围。

为解决上述技术问题，根据本实用新型的一个方面，本实用新型提供了如下技术方案：

一种中心可调的超导磁体偏置恒温器，其包括外筒体、冷屏和支撑结构；所述支撑结构用于固定磁体，将其与外筒体连接，所述磁体为同心度可调节，所述外筒体与外部制冷机及电器原件连接，磁体与外筒体壁面间隔12mm。

作为本实用新型所述的一种中心可调的超导磁体偏置恒温器的一种优选方案，其中：所述支撑结构主要由四部分组成：磁体支撑板、轴向支撑杆、空间拉杆、拉杆座；所述磁体支撑板用于与固定磁体，所述空间拉杆通过拉杆座与磁体支撑板和外筒体连接。

作为本实用新型所述的一种中心可调的超导磁体偏置恒温器的一种优选方案，其中：所述冷屏主要由九部分组成：冷头法兰、热链接、垂向拉杆、垂向拉杆座、轴向拉杆、轴向拉杆座、冷屏盖板、冷屏端板、冷屏筒体；所述冷头法兰用于固定冷头，通过热链接与冷屏连接，所述轴向拉杆与垂向拉杆分别通过拉杆座将冷屏固定于外筒体之上，所述拉杆座位置远离外筒体，所述冷屏盖板，冷屏端板，冷屏筒体组成冷屏为偏心设计。

作为本实用新型所述的一种中心可调的超导磁体偏置恒温器的一种优选方案，其中：所述外筒体包括有外筒体端板、支撑杆；两块所述外筒体端板通过支撑杆焊接，冷头通过冷头法兰固定于外筒体端板之上。

与现有技术相比，本实用新型的有益效果是：

1.采用传导制冷低温超导磁体进行磁分选；

2.采用偏心的低温超导磁体恒温器设计，放置于薄壁杜瓦内部，并且磁体稳定、可调；

3.新型杜瓦内部结构，提高磁场利用率，减小低温超导区域体积，降低能量的损失；

4.磁体偏心悬挂于圆柱结构内部，利于进行磁性物质的连续吸附、分离。

附图说明

为了更清楚地说明本实用新型实施方式的技术方案，下面将结合附图和详细实施方式对本实用新型进行详细说明，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本实用新型的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。其中：

图1为本实用新型整体主视结构示意图；

图2为本实用新型支撑结构立体示意图；

图3为本实用新型冷屏立体示意图；

图4为本实用新型外筒体立体示意图。

具体实施方式

为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。

在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型，但是本实用新型还可以采用其他不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似推广，因此本实用新型不受下面公开的具体实施方式的限制。

其次，本实用新型结合示意图进行详细描述，在详述本实用新型实施方式时，为便于说明，表示器件结构的剖面图会不依一般比例作局部放大，而且所述示意图只是示例，其在此不应限制本实用新型保护的范围。此外，在实际制作中应包含长度、宽度及深度的三维空间尺寸。

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本实用新型的实施方式作进一步地详细描述。

请参阅图1-图4,示出的是本实用新型一种中心可调的超导磁体偏置恒温器施方式的结构示意图，请参阅图1-图4，对一种中心可调的超导磁体偏置恒温器作详细的介绍。

一种中心可调的超导磁体偏置恒温器，包括外筒体1、冷屏2和支撑结构；

请再次参阅图1，支撑结构3用于固定磁体4，将其与外筒体1连接，磁体4同心度可调节。冷屏2内部处于4K的低温环境，用于隔绝热量的传导。外筒体1处于室温之下，与冷屏2之间的区域处于30K低温环境，与外部制冷机5及电器原件连接。磁体4与外筒体1壁面间隔仅12mm，极大提高吸附效率，同时保证了绝热效果；

请再次参阅图2，支撑结构3主要由四部分组成：磁体支撑板31、轴向支撑杆32、空间拉杆33、拉杆座34；磁体支撑板31用于与固定磁体4，空间拉杆33通过拉杆座34与磁体支撑板31和外筒体1连接，在薄壁条件下通过壁面实现对磁体4的支撑，并且同心度可调；

请再次参阅图3，冷屏2主要由九部分组成：冷头法兰21、热链接22、垂向拉杆23、垂向拉杆座24、轴向拉杆25、轴向拉杆座26、冷屏盖板27、冷屏端板28、冷屏筒体29；冷头法兰21用于固定冷头，通过热链接22与冷屏2连接，保证冷头具有轴向的自由度，同时实现冷头对冷屏2的二级导冷。轴向拉杆25与垂向拉杆23分别通过拉杆座34将冷屏2固定于外筒体1之上，拉杆座34位置远离外筒体1，降低传导漏热。冷屏盖板27，冷屏端板28，冷屏筒体29组成冷屏2，同样为偏心设计，降低4K区域体积，减少能量的损耗，表面经过特殊处理降低辐射漏热，确保磁体4区域的处于4K环境。

请再次参阅图4，外筒体1包括有外筒体端板11、支撑杆12；两块外筒体端板11通过支撑杆12焊接，起到对薄壁筒体的支撑作用。外筒体端板11用于对结构起到支撑作用以及外部电器原件的连接，冷头通过冷头法兰21固定于外筒体端板11之上。

虽然在上文中已经参考实施方式对本实用新型进行了描述，然而在不脱离本实用新型的范围的情况下，可以对其进行各种改进并且可以用等效物替换其中的部件。尤其是，只要不存在结构冲突，本实用新型所披露的实施方式中的各项特征均可通过任意方式相互结合起来使用，在本说明书中未对这些组合的情况进行穷举性的描述仅仅是出于省略篇幅和节约资源的考虑。因此，本实用新型并不局限于文中公开的特定实施方式，而是包括落入权利要求的范围内的所有技术方案。

Claims (4)

1.一种中心可调的超导磁体偏置恒温器，其特征在于，包括外筒体(1)、冷屏(2)和支撑结构；所述支撑结构(3)用于固定磁体(4)，将其与外筒体(1)连接，所述磁体(4)为同心度可调节，所述外筒体(1)与外部制冷机(5)及电器原件连接，磁体(4)与外筒体(1)壁面间隔12mm。

2.根据权利要求1所述的一种中心可调的超导磁体偏置恒温器，其特征在于：所述支撑结构(3)主要由四部分组成：磁体支撑板(31)、轴向支撑杆(32)、空间拉杆(33)、拉杆座(34)；所述磁体支撑板(31)用于与固定磁体(4)，所述空间拉杆(33)通过拉杆座(34)与磁体支撑板(31)和外筒体(1)连接。

3.根据权利要求2所述的一种中心可调的超导磁体偏置恒温器，其特征在于：所述冷屏(2)主要由九部分组成：冷头法兰(21)、热链接(22)、垂向拉杆(23)、垂向拉杆座(24)、轴向拉杆(25)、轴向拉杆座(26)、冷屏盖板(27)、冷屏端板(28)、冷屏筒体(29)；所述冷头法兰(21)用于固定冷头，通过热链接(22)与冷屏(2)连接，所述轴向拉杆(25)与垂向拉杆(23)分别通过拉杆座(34)将冷屏(2)固定于外筒体(1)之上，所述拉杆座(34)位置远离外筒体(1)，所述冷屏盖板(27)，冷屏端板(28)，冷屏筒体(29)组成冷屏(2)为偏心设计。

4.根据权利要求3所述的一种中心可调的超导磁体偏置恒温器，其特征在于：所述外筒体(1)包括有外筒体端板(11)、支撑杆(12)；两块所述外筒体端板(11)通过支撑杆(12)焊接，冷头通过冷头法兰(21)固定于外筒体端板(11)之上。