JPH04278469A - Superconductor sensor assembly and its assembling method - Google Patents

Superconductor sensor assembly and its assembling method

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JPH04278469A
JPH04278469A JP3031188A JP3118891A JPH04278469A JP H04278469 A JPH04278469 A JP H04278469A JP 3031188 A JP3031188 A JP 3031188A JP 3118891 A JP3118891 A JP 3118891A JP H04278469 A JPH04278469 A JP H04278469A
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sensor conductor
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R Mckinley William
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Abstract

PURPOSE: To realize a sensor capable of functioning under the normal operating environment of a superconductor cable and a method for the same. CONSTITUTION: A sensor conductor structure is characterized by a core 40, a peripheral body of an insulating material 44 and a shell of a comformable material surrounding the insulating body for giving the structural strength and completeness. This superconducting material is characterized by the critical temperature and critical magnetic field such that before change in the peripheral temperature and magnetic field affect remarkably a current transmission superconductor combined together therewith to be utilized, the superconducting condition is changed in response to these changes.

Description

【発明の詳細な説明】[Detailed description of the invention]

【0001】0001

【産業上の利用分野】本出願は、超電導線およびケーブ
ルと題して、1987年10月5日付で受理された米国
出願番号第07/104,136号の一部継続出願であ
る。元となる出願、すなわち1989年10月5日付で
受理された出願番号第07/104,136号の開示は
ここでは参考にとじて組み込まれている。
TECHNICAL FIELD This application is a continuation-in-part of U.S. Application No. 07/104,136, filed October 5, 1987, entitled Superconducting Wires and Cables. The disclosure of the original application, Application No. 07/104,136, filed October 5, 1989, is incorporated herein by reference.

【0002】本発明は超電導体に影響する臨界的なパラ
メーターにおける変化を検出するためのセンサーに、そ
してそれを用いる方法と装置に関する。
The present invention relates to a sensor for detecting changes in critical parameters affecting superconductors, and to methods and apparatus for using the same.

【0003】0003

【従来の技術】超電導体は、臨界温度や臨界磁界と同様
、臨界電流として知られる特別の臨界内で動作するよう
制約されていることは公知である。電流伝達用の超電導
体を取り囲む磁界の強さが臨界値を超えてしまうと、導
体はその超電導性能を急に失い、そしてその特別な材料
に関する通常の電流伝達モードに戻る。周囲温度が臨界
値以上に上昇すると、超電導体は同様に、急激にその超
電導性能を失なってしまう。
BACKGROUND OF THE INVENTION It is known that superconductors are constrained to operate within a special criticality known as critical current, as well as critical temperature and critical magnetic field. When the strength of the magnetic field surrounding a current carrying superconductor exceeds a critical value, the conductor suddenly loses its superconducting properties and reverts to the normal current carrying mode for that particular material. When the ambient temperature rises above a critical value, the superconductor similarly rapidly loses its superconducting performance.

【0004】電力伝送用途に用いられる超電導体は、通
常動作として(10,000アンペア台の)極めて大き
な電流を伝送するので、超電導性の突然の低下は、もし
全体の導体構造が非超電導条件下で全電流を伝送するこ
とが不可能であるならば、超電導体自身と周囲構造に重
大な物理的損傷を生じさせることになる。超電導体の主
な設計上の特色は高レベルの電流を運ぶことである。近
年の多様な超電導体構造の中には、大きな動作電流を分
路するためのいくらかの準備を有するものが見られ、そ
れらは通常の動作においては、超電導性が一時的に失な
われた時、集積的に形成された非超電導構造を通して電
流を伝送する。この「分路」モード動作は超電導構造と
それに関連した構造および回路に望ましい保護を与える
ものではあるが、しかしこの方法による実質的に中断さ
れることのない電流の保護は、他方で臨界的なパラメー
タにおける異常な、または望ましくない条件の、意味深
い警告信号を与ええる電流変化をマスクまたは抑制して
しまうことにもなる。
Because superconductors used in power transmission applications transmit extremely large currents (on the order of 10,000 amperes) during normal operation, a sudden drop in superconductivity may occur if the entire conductor structure is under non-superconducting conditions. If it were not possible to transmit the entire current at the superconductor itself, it would cause significant physical damage to the superconductor itself and the surrounding structures. The main design feature of superconductors is that they carry high levels of current. A variety of modern superconductor structures have been found to have some provision for shunting large operating currents, which in normal operation can occur when superconductivity is temporarily lost. , transmitting current through an integrally formed non-superconducting structure. Although this "shunt" mode of operation provides desirable protection for the superconducting structure and its associated structures and circuits, the protection of virtually uninterrupted current in this manner is critical. It also masks or suppresses current changes that could provide meaningful warning signals of abnormal or undesirable conditions in the parameters.

【0005】この理由から、超電導体の直接的な周囲に
おける温度と磁界強度の臨界的パラメータの変化を可能
な限り早期に検出することが、そして超電導性の損失に
至りかねないそれらパラメータの変化に備えることが、
望まれている。
For this reason, it is important to detect as early as possible changes in the critical parameters of temperature and magnetic field strength in the immediate surroundings of a superconductor, and to prevent changes in these parameters that could lead to loss of superconductivity. Being prepared is
desired.

【0006】[0006]

【発明が解決しようとする課題】上記の理由から超電導
体ケーブルの通常の動作環境において機能することので
きるセンサー及び該センサ用方法を提供することが、本
発明の目的である。
SUMMARY OF THE INVENTION For the reasons set forth above, it is an object of the present invention to provide a sensor and method for such a sensor that can function in the normal operating environment of superconductor cables.

【0007】周囲の臨界的なパラメーターの変化を検出
するために電流伝送用超電導体に隣接して使用するのに
特に適している超電導性材料で実現されたセンサー用導
体構造を提供することが、本発明の別の目的である。
It is an object of the present invention to provide a sensor conductor structure realized in a superconducting material that is particularly suitable for use adjacent to a current carrying superconductor to detect changes in critical parameters of the environment. Another object of the invention.

【0008】超電導体の直接的な周囲における臨界的パ
ラメーターの変化を表わす信号を発生するための装置を
有するアセンブリを提供することが、本発明のさらに別
の目的である。
It is a further object of the present invention to provide an assembly having an apparatus for generating signals representative of changes in critical parameters in the immediate surroundings of a superconductor.

【0009】そして、超電導体を取り囲む温度と磁界の
変化を、その変化に対して超電導体が反応する以前に、
表わす信号を供給できるような型式のアセンブリを提供
することが、本発明の別の目的である。
[0009] Then, before the superconductor reacts to changes in the temperature and magnetic field surrounding the superconductor,
It is another object of the invention to provide an assembly of such a type that is capable of providing a signal representing the signal.

【0010】さらに、超電導性のセンサー導体として用
いられるべき電線を製造するための技術を開示すること
が、本発明のさらに別の目的である。
It is yet another object of the present invention to disclose a technique for manufacturing wires to be used as superconducting sensor conductors.

【0011】[0011]

【課題を解決するための手段】上記課題は請求の範囲の
構成要件により解決される。
[Means for Solving the Problems] The above problems are solved by the constituent elements of the claims.

【0012】本発明は、十分な可撓性、可鍛性ないし柔
軟性及び展性を持つ、そして弾力性のなさ、もろさ、望
ましくない外気への露出および類似の、従来遭遇してき
た問題を避けることのできる、小径細線寸法の超電導用
電線の製造を可能とし、それによって、増加する用途需
要に実際的に対応可能な小径超電導用電線の形成を可能
とするものである。本発明の電線は、設置の際にも、そ
してその動作環境における通常の超冷却の際にも、通常
の従来の電線と同様、取扱い易いものである。さらに別
の適用においては、超電導材料のそれらの細い電線は、
電流伝送用超電導体の臨界的な周囲磁界や臨界的な温度
のいずれかの変化を検出するための超電導用センサーと
して用いるのにも特に適している。
The present invention has sufficient flexibility, malleability and malleability, and avoids the problems of inelasticity, brittleness, undesirable exposure to the elements and similar problems previously encountered. The present invention makes it possible to manufacture superconducting wires with small diameter and thin wire dimensions, thereby making it possible to form small-diameter superconducting wires that can practically meet increasing application demands. The wires of the present invention are as easy to handle as normal conventional wires, both during installation and during normal supercooling in their operating environment. In yet another application, those thin wires of superconducting material
It is also particularly suitable for use as a superconducting sensor for detecting changes in either the critical ambient magnetic field or the critical temperature of a current carrying superconductor.

【0013】この目的のために、従来は単に被覆型加熱
用抵抗または熱電対導体素子の製造においてのみ適用さ
れていた技術の利用を、本発明では採用している。その
技術を、超電導体製造に独特な形で適用することによっ
て、本発明のより高度に望ましい、そして納得できる結
果が得られる。
To this end, the present invention employs techniques that have heretofore been applied solely in the manufacture of coated heating resistors or thermocouple conductor elements. The unique application of the technology to superconductor fabrication provides the more highly desirable and acceptable results of the present invention.

【0014】本発明のセンサー導体構造は、構造的強度
と完全性(保全性)を得るための、超電導性材料のコア
と、絶縁性材料の周囲ボディと、そして絶縁性ボディを
取り巻く、可鍛性ないし柔軟性材料の外被とによって特
徴づけられる。この超電導性材料は、その周囲温度と磁
界の変化が、それが利用されるために共に組合せられて
いる電流伝送用超電導体に著しい影響を与える前にそれ
らの変化に応答してその超電導状態を変化させるような
、臨界的な温度と臨界的な磁界とによって特徴づけられ
る。
The sensor conductor structure of the present invention includes a core of superconducting material, a peripheral body of insulating material, and a malleable structure surrounding the insulating body for structural strength and integrity. It is characterized by an outer covering of soft or flexible material. The superconducting material changes its superconducting state in response to changes in its ambient temperature and magnetic field before these changes significantly affect the current carrying superconductor with which it is combined for use. It is characterized by a critical temperature and a critical magnetic field.

【0015】本発明による感知用アセンブリは、比較的
小さく、軽量な超電導性のセンサー導体、その主目的と
設計とは負荷に大電流を供給することではなく、分路性
能はわずかかあるいは全くなく、大電流伝送用超電導体
に接近して位置決めされている導体、と;公知方法によ
ってセンサー導体の両端間に比較的に小さなエネルギー
の電流を流すために接続された電流源(または電圧計で
置換できる)と;そして、このアセンブリの周囲の臨界
的パラメーターの変化を表わす、センサー導体の変化を
検出するために前記センサー導体を通過する電流を監視
するための表示装置と、を含んでいる。
Sensing assemblies in accordance with the present invention utilize relatively small, lightweight superconducting sensor conductors whose primary purpose and design is not to deliver large currents to a load and which have little or no shunt performance. , a conductor positioned in close proximity to the superconductor for high current transmission; and a current source (or substituted by a voltmeter) connected to pass a current of relatively small energy across the sensor conductor in a known manner. and an indicator for monitoring the current passing through the sensor conductor to detect changes in the sensor conductor that are indicative of changes in critical parameters surrounding the assembly.

【0016】[0016]

【実施例】本発明の目的、特徴点および進歩性は、以下
の説明と添付図面を参照することにより、当業技術者に
は明らかとなるであろう。
DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS Objects, features and inventive steps of the present invention will become apparent to those skilled in the art upon reference to the following description and accompanying drawings.

【0017】図1を参照すると、外被部12内に収容さ
れている、密集した絶縁材のボディ内部に相互に離され
て保持されている1対の離れた電線14,16を含む、
一般的な長さで表現されている、外被で覆われた、そし
て絶縁された熱電対ケーブル10が示されている。熱電
対として使用される線14,16はアルメルおよびクロ
メルのような異類金属で形成され、一方絶縁性ボディは
粒状酸化マグネシウムまたは酸化アルミニウムのような
、あらゆる適当な密集できる一般的材料で形成される。 外被12は標準的には銅のような展性のある金属で形成
され、これは初期的には、線14,16の挿入と位置決
め、そして絶縁材料を詰め、密集させるのに都合良いよ
うに、仕上がりケーブルのそれよりも大きな直径を有し
ている。そのようなケーブルの一般的な製造においては
、外被の初期的に大きな直径は、線14,16および絶
縁材料の挿入の後に、図1において18として描かれて
いるような、1つまたはそれ以上の「減径」または「引
き」ダイ装置を通して混合アセンブリを引くことによっ
て減じられる。ダイ装置18の出力は、図1に示されて
いるように、前もって決められた、または望ましい直径
の、仕上げられたケーブルまたは導体30である。
[0017] Referring to FIG. 1, the electrical wires 14, 16 include a pair of spaced apart electrical wires 14, 16 held apart from each other within a body of compact insulation contained within a jacket 12.
A jacketed and insulated thermocouple cable 10 is shown represented in a typical length. The wires 14, 16 used as thermocouples are formed of dissimilar metals such as alumel and chromel, while the insulating body is formed of any suitable compactable common material, such as granular magnesium oxide or aluminum oxide. . The jacket 12 is typically formed of a malleable metal such as copper, which is initially used to facilitate the insertion and positioning of the wires 14, 16 and the packing and compacting of the insulating material. and has a larger diameter than that of the finished cable. In the typical manufacture of such cables, the initially large diameter of the jacket, after the insertion of the wires 14, 16 and the insulating material, is one or more, as depicted as 18 in FIG. The mixing assembly is reduced by drawing the mixing assembly through a "reducing" or "pulling" die device. The output of the die apparatus 18 is a finished cable or conductor 30 of a predetermined or desired diameter, as shown in FIG.

【0018】当業技術者には直ちに理解されるいくらか
の変更によって、これまでの段落で説明してきたケーブ
ル形成技術はオーブンや湯わかし器のための電熱ヒータ
ーのケーブルまたは導体の製造にも適用されてきており
、そこでは挿入される電線は、密集した絶縁性充填材の
ボディによって、それ自身に関して、そして外被に関し
て空間的に保持されている抵抗性素子である。
With some modifications readily apparent to those skilled in the art, the cable forming techniques described in the previous paragraphs may also be applied to the manufacture of electric heater cables or conductors for ovens and water boilers. , in which the inserted wire is a resistive element held spatially with respect to itself and with respect to the jacket by a body of dense insulating filling.

【0019】本発明においては、それらの製造技術は超
電導体の周囲の温度と磁界のの変化を検出するためのセ
ンサーケーブルの製造に適用される。図2に示されてい
るように、そのようなセンサーケーブルは、初期的には
ロッドまたは粒子形状でもよい超電導性材料の適当なコ
ア40を含んでいる。コア40は、銀、酸化マグネシウ
ム、酸化アルミニウム、または類似品のような、公知の
適切な材料のいずれでもよい圧縮できる絶縁性材料44
に囲まれてその中に保持されている。超電導センサー構
造の場合には、44は電気的導体か電気的絶縁体のいず
れでもよい。ヒーターまたは熱電対構造の場合には、4
4は電気的絶縁体でなくてはならない。
In the present invention, these manufacturing techniques are applied to the manufacturing of a sensor cable for detecting changes in temperature and magnetic field around a superconductor. As shown in Figure 2, such a sensor cable initially includes a suitable core 40 of superconducting material which may be in rod or particle shape. The core 40 is a compressible insulating material 44 which may be any suitable material known in the art, such as silver, magnesium oxide, aluminum oxide, or the like.
surrounded by and held within. In the case of a superconducting sensor structure, 44 can be either an electrical conductor or an electrical insulator. 4 in case of heater or thermocouple construction
4 must be an electrical insulator.

【0020】本発明は、この技術を超電導体の製造に適
用するものであって、そこでは図2に示されているよう
に、柔軟な、またはもろい特性を持つ適当な粒子、非粒
子、結晶質または繊維状の超電導性材料40は、金属の
外被42内に受け入れられる。圧縮できる絶縁層44の
有無に関わらず超電導性材料は、どのような長さであっ
てもより大きな直径の管42、例えば比較的大きな1イ
ンチ径の管、の中に容易に満たされ、そしてその後に1
8として示されているダイ装置を通して引かれて、外被
のあるまたは被覆された超電導体の直径は減じられ、そ
してそれは実質的に引き延ばされる。適当な除冷段階が
、公知の方法によって引き出しおよび減径工程に組み込
まれ、そして外被金属のダイ通過に都合よくされる。
The present invention applies this technique to the production of superconductors, in which suitable particulate, non-particle, crystalline materials with flexible or brittle properties are used, as shown in FIG. A solid or fibrous superconducting material 40 is received within a metal envelope 42 . The superconducting material, with or without the compressible insulating layer 44, is easily filled into a larger diameter tube 42 of any length, such as a relatively large 1 inch diameter tube, and then 1
8, the diameter of the jacketed or coated superconductor is reduced and it is substantially elongated. Appropriate cooling steps are incorporated into the drawing and reducing steps by known methods to facilitate passage of the jacket metal through the die.

【0021】銅または、ステンレス鋼のような他の適当
な展性金属で形成される外被部42は、コアと絶縁体と
を収容し、そして構造的な完全さと、合成されたセンサ
ーケーブルのための物理的支持とを提供するものである
。この方法で製造されたセンサーケーブルは、図2にお
いて示される18のような1つのダイまたは複数のダイ
に引かれて、そしてこれまでに説明されたようにして、
どのような適切な、そして望ましい小さな、細い線サイ
ズにもされる。そのような超電導性のセンサーケーブル
は機敏に、そして高感度に、外部温度および磁界強度条
件の変化に応答する。
A jacket 42 formed of copper or other suitable malleable metal, such as stainless steel, houses the core and insulation and provides the structural integrity and integrity of the composite sensor cable. It provides physical support for The sensor cable produced in this manner can be drawn through a die or dies such as 18 shown in FIG. 2 and as previously described.
Made to any suitable and desirable small, thin line size. Such superconducting sensor cables respond quickly and sensitively to changes in external temperature and magnetic field strength conditions.

【0022】センサーとして用いるための超電導線を形
成するこの技術の別の適用においては、ロッドまたは粒
状形状の超電導材料が絶縁層に囲まれている。絶縁層と
しての適当な材料には、銀、酸化マグネシウム、酸化ア
ルミニウム(圧縮できる材料);テフロン,ピーク(圧
縮できない材料);または同様の材料、が含まれる。銅
または他の展性材料である外を囲む層は、コアおよび絶
縁層を収容するのに用いられる。絶縁層は、超電導性材
料を水蒸気および酸素ならびに大気中の汚れから保護す
るだけでなく、減径および、あらゆる必要な加熱/除冷
/焼結の処理の間に外側の保護/支持層によって汚され
ることから超電導体を守ことも行う。圧縮できる絶縁層
が用いられる時、センサーは外被によって取り囲まれた
圧縮できる絶縁材を持つ超電導性材料のコアとして組立
てられ、次にそれが一連の減径ダイを通過することによ
って直径が減じられる。圧縮できない絶縁層が用いられ
る時、センサーは超電導性材料のコアが一連の減径ダイ
を通過することによって、最初に超電導性材料のコアの
直径が減じられることによって組立てられる。この超電
導性コア線は次に、圧縮できない絶縁層で覆われ、そし
て外被中に置かれて、これは次に絶縁層で覆われた超電
導性コア線に外被を「サング」させるためにダイを通過
させられることによって、直径が減少させられる。超電
導性のコア線がそれ自体の完全性を維持し、そして柔軟
性を表しているような、どちらの場合にも、外被に包ま
れているということは、センサーとしての使用に当って
不可欠なことではない。
In another application of this technique to form superconducting wires for use as sensors, superconducting material in the form of rods or granules is surrounded by an insulating layer. Suitable materials for the insulating layer include silver, magnesium oxide, aluminum oxide (compressible materials); Teflon, PEAK (non-compressible materials); or similar materials. An outer surrounding layer of copper or other malleable material is used to house the core and insulation layer. The insulating layer not only protects the superconducting material from water vapor and oxygen and atmospheric contaminants, but also protects the superconducting material from contamination by the outer protective/support layer during diameter reduction and any necessary heating/slow cooling/sintering processes. It also protects superconductors from damage. When a compressible insulating layer is used, the sensor is assembled as a core of superconducting material with a compressible insulating material surrounded by a jacket, which is then reduced in diameter by passing it through a series of diameter-reducing dies. . When an incompressible insulating layer is used, the sensor is assembled by first reducing the diameter of the superconducting material core by passing it through a series of diameter reduction dies. This superconducting core wire is then covered with an incompressible insulating layer and placed in a jacket, which in turn causes the jacket to "sang" over the insulating layer covered superconducting core wire. The diameter is reduced by passing it through a die. In both cases, being wrapped in an outer sheath is essential for use as a sensor, as the superconducting core wire maintains its own integrity and exhibits flexibility. It's not a thing.

【0023】例えば、適切なセンサーケーブルが以下の
例と注釈とによって製造することができる。
For example, a suitable sensor cable can be manufactured according to the following examples and notes.

【0024】例1:0.236インチの外径を持つ1フ
ットのCu/Nb47%Tiの超電導材料は各々15%
減径の45の1連のダイを通して引くと0.0063イ
ンチの仕上げ寸法となる。この電線はプラスチック押出
し機を通されて、テフロンの3ミルコーティングが電線
上に施される。200フィートのこの電線は100フッ
ト長を形成するようにループされる。次にこのループさ
れた電線は、0.050インチの外径と、約80フィー
トの長さを持つ0.0035インチの壁厚の銅管の内側
に置かれる。混成されたループと銅外被とは2回の引き
、すなわち最初のダイは0.043インチで第2のダイ
は0.040インチ、によって100フィートの最終長
さを持つ0.04インチの直径にまで引き下げられる。 この銅外被はテフロンで覆われた超電導体のループ終端
に近い位置で溶接されて閉じられる。
Example 1: One foot of Cu/Nb47%Ti superconducting material with an outside diameter of 0.236 inches is 15% each
Pulled through a series of 45 dies of reduced diameter resulting in a finished size of 0.0063 inches. The wire is run through a plastic extruder and a 3 mil coating of Teflon is applied onto the wire. The 200 feet of this wire is looped to form a 100 foot length. The looped wire is then placed inside a 0.0035 inch wall thick copper tube having an outside diameter of 0.050 inch and a length of approximately 80 feet. The hybrid loop and copper jacket are 0.04 inches in diameter with a final length of 100 feet by two draws, the first die being 0.043 inches and the second die being 0.040 inches. be reduced to. The copper jacket is welded closed near the loop ends of the Teflon-covered superconductor.

【0025】例2:溶接で閉じられた一方の端を持つ、
0.020の壁厚の0.187インチの外径を持つ1フ
ットの長さの銀管は粒子(2から5ミクロン)YBa2
Cu3O7−x(123)で、満たされる。この管の開
いている端は縮められて閉じられ、そして次に管は、一
方の端が溶接で閉じられた、0.250インチの外径と
0.190インチの内径を持つ1フットの長さの銅管内
に置かれる。銀管は挿入されて端が溶接される。次に銅
管がつぶされて閉じられる。次に、混成された管は、各
ダイ毎に15%の減径を生じさせる46のダイを用いて
0.006インチの外径にまで引かれる。銅と、粒子Y
Ba2Cu3O7−xを有する銀管からなる混成分の2
00フット部分は100フット部分を形成するようにル
ープされ、そしてそれは0.008インチを持つ0.0
32インチの外径の2穴の2インチ長の酸化マグネシウ
ムペレット上に通される。ペレットに通された100フ
ットの糸は、0.0415インチの外径と0.034イ
ンチの内径を持つ銅管内に挿入される。6インチの長さ
と、0.032の外径とを持つ堅い酸化マグネシウムの
ペレットは再び、このアセンブリのループされた終端に
挿入される。この管は0.035インチの引きダイに適
合するように、短い距離だけ終端が減径される。次にこ
のアセンブリは、外径0.035インチに引かれる(引
抜きされるないし絞られる)。このアセンブリは、ルー
プから1/2インチ以内でループ終端からトリムバック
されて、次に管が溶接によって閉じられる。反対側の終
端は、電気的な接続のために管終端から少なくとも3イ
ンチだけ2本の導体終端が突き出たままで裸になってい
る。このアセンブリは、カ氏950度の焼きなましオー
ブンを通るようにされるが、この温度はYBa2Cu3
O7−xの粒を焼結させるためのもので銀管の溶解点(
960°F)よりもわずか下の温度である。
Example 2: With one end closed by welding,
A 1 foot long silver tube with an outside diameter of 0.187 inches with a wall thickness of 0.020 is coated with particles (2 to 5 microns) of YBa2
Filled with Cu3O7-x (123). The open end of this tube is crimped closed, and the tube is then 1 foot long with an outside diameter of 0.250 inches and an inside diameter of 0.190 inches, with one end welded closed. placed inside a small copper tube. The silver tube is inserted and the ends are welded. The copper tube is then crushed closed. The hybrid tube is then drawn to an outside diameter of 0.006 inches using 46 dies, each die producing a 15% diameter reduction. Copper and particle Y
2 of a mixed component consisting of a silver tube with Ba2Cu3O7-x
The 00 foot section is looped to form a 100 foot section, which has a 0.0 foot section with 0.008 inches.
Threaded over a 2 inch long magnesium oxide pellet with 2 holes of 32 inch outside diameter. The 100 foot thread threaded through the pellet is inserted into a copper tube having an outside diameter of 0.0415 inches and an inside diameter of 0.034 inches. A hard magnesium oxide pellet having a length of 6 inches and an outside diameter of 0.032 is again inserted into the looped end of the assembly. The tube is reduced at the end a short distance to fit a 0.035 inch draw die. The assembly is then drawn (drawn or squeezed) to an outside diameter of 0.035 inches. The assembly is trimmed back from the loop end to within 1/2 inch of the loop and the tube is then welded closed. The opposite end is left bare with two conductor ends protruding at least three inches from the tube end for electrical connection. The assembly is passed through an annealing oven at 950 degrees Fahrenheit, which temperature is YBa2Cu3
This is for sintering O7-x grains, and the melting point of the silver tube (
960°F).

【0026】減径は400から10,000倍の程度行
われ、それにより0.010インチ径の電線状超電導体
が作られる。明らかに、別の細い直径寸法も製作するこ
とができる。しかし、そのような工程では、充填と減径
段階の使用によって製造上の便宜は大幅に拡大され、そ
して同様に重大なこととして、今や外被に覆われている
超電導材料は、使用の前にも、そして使用中にも外気か
ら遮断され、これによって材料の品質低下または、材料
への腐食侵入を防ぐことができる。
The diameter reduction is on the order of 400 to 10,000 times, thereby producing a wire-like superconductor having a diameter of 0.010 inches. Obviously, other narrow diameter dimensions can also be produced. However, in such processes, the manufacturing convenience is greatly expanded by the use of filling and reduction steps, and, just as importantly, the superconducting material now encased can be It is also shielded from the outside air during use, which prevents deterioration of the quality of the material or corrosion intrusion into the material.

【0027】同様な手法で、全く厚さの薄い延性のある
金属性外被は既に冷却されて、そしてその使用時には超
電導材料の超冷却を可能とする。
In a similar manner, a completely thin ductile metallic jacket is already cooled and allows supercooling of the superconducting material during its use.

【0028】10,000倍にも及ぶ引きダイ減径は、
非常に長い超電導電線を得させることができ、しかもこ
こでは、例えば予想されている目的に関するそれの超電
導性や実質的な無抵抗性の特性によって、それの実際の
厚さは電熱素子または抵抗器の固有の臨界性を持つこと
はないと理解できる。
[0028] The pull die diameter can be reduced by as much as 10,000 times.
Very long superconducting wires can be obtained, and here, for example, due to its superconducting or virtually non-resistance properties with respect to the envisaged purpose, its actual thickness is limited to that of a heating element or a resistor. It can be understood that there is no inherent criticality of

【0029】外被に入れられ、そして延ばされるべき特
定の超電導材料は、外被に充填されて密集させられて延
長させられる、または薄膜/デポジット技術が予期され
るように適用されるものよりは、本発明の概念に対して
臨界的ではない。こうして例えば、この発明によって取
扱うことのできる超電導材料は、液体ヘリウム(4.2
K)の温度のような低温から、液体窒素(90K)の温
度に等しいか、またはそれ以上の高温において動作する
材料が含まれる。そのような材料には、フィルム状また
は他の形状の、ニオビウム・スズおよびニオビウム・チ
タン合金(4.2K),Nb3Ge(23K),La−
Ba−Cu−Oの酸化焼結体(30K),ペロブスキタ
イト(35K),A1B1Cu3O7および(AXB1
−x)CO4,ここでAは希土類金属かイットリウムか
らの素子を表し、BはCa,SrおよびBaのようなア
ルカリ土類素子を表す、xが7に近いY1Ba2Cu3
Ox(91K),K2N1F4およびビスマスとタリウ
ムを含むセラミック加合物(125K)が含まれる。
The particular superconducting material to be placed into the envelope and extended is less than that which is filled into the envelope, densely packed and extended, or where thin film/deposit techniques are applied as expected. , is not critical to the inventive concept. Thus, for example, a superconducting material that can be handled by the present invention is liquid helium (4.2
Included are materials that operate at low temperatures, such as the temperature of 100K (K), to high temperatures equal to or higher than the temperature of liquid nitrogen (90K). Such materials include niobium-tin and niobium-titanium alloys (4.2K), Nb3Ge (23K), La-
Ba-Cu-O oxidized sintered body (30K), perovsquitite (35K), A1B1Cu3O7 and (AXB1
-x) CO4, where A represents elements from rare earth metals or yttrium and B represents alkaline earth elements such as Ca, Sr and Ba, Y1Ba2Cu3 where x is close to 7
Contains Ox (91K), K2N1F4 and a ceramic adduct containing bismuth and thallium (125K).

【0030】適当な細さの、そして応答性の良いセンサ
ーケーブルがここで説明され、そして図3に概略的に示
されているような型式の電気回路と信号装置と共に電流
伝送用超電導体ケーブルに接近して組立てられる時、こ
のセンサーケーブルは電流伝送用超電導体を取り囲む外
気温度と磁界条件の変化に直ちに反応し、そして以下の
方法によって、そのような変化の表示を提供する。
A suitably slender and responsive sensor cable is now described and incorporated into a current carrying superconducting cable with electrical circuitry and signaling devices of the type shown schematically in FIG. When assembled in close proximity, the sensor cable responds immediately to changes in the ambient temperature and magnetic field conditions surrounding the current carrying superconductor and provides an indication of such changes in the following manner.

【0031】図3を参照すると、それが組込まれている
電流伝送用超電導体ケーブルの特性に等しいかまたは、
それよりも低い臨界温度と臨界磁界を持つセンサーケー
ブル51が、電流伝送用超電導体ケーブル55に接近し
て、並行に、そして実質的に同一空間にあると近似でき
るような形で組込まれている。センサー51は、超電導
体55上の第1の場所61から、遠方の第2の場所63
まで延びて、次に第1の場所61に戻る、実質的に連続
しているループを形成するために位置決めされた単独の
導体ケーブルであって、センサー51の反対側にある端
子62,64はどちらも、第1の場所において電気的な
接続をするために用いられる。
Referring to FIG. 3, the characteristics are equal to those of the current carrying superconductor cable in which it is incorporated, or
A sensor cable 51 having a lower critical temperature and a lower critical magnetic field is installed in close proximity to the current transmission superconductor cable 55 in parallel and in a manner that can be approximated as being substantially in the same space. . The sensor 51 moves from a first location 61 on the superconductor 55 to a second location 63 that is far away.
a single conductor cable positioned to form a substantially continuous loop extending to a first location 61 and then returning to a first location 61, with terminals 62, 64 on opposite sides of the sensor 51. Both are used to make electrical connections at a first location.

【0032】本発明による電気的センサー/検出器組立
ては、超電導モードで動作するセンサーケーブル51内
に既知の電流を流すための電源装置60を有しており、
この配置の結果として、センサーと、それが共に組込ま
れている電流伝送用超電導体ケーブルを直接的に囲んで
いる環境の温度または磁界強度の変化によって生ずる超
電導性センサーの電気抵抗の変化は、センサー内の既知
の電流をその前もって決められた値から変化させ、そし
てこのことは周囲環境に変化が生じたことを表すものと
なる。電流と、そこに生じた変化とは、公知設計のディ
ジタル電流計のような適切な感度を有している、適当な
測定用/検出用装置65によってモニターされる。同様
に、既知電流を提供する電源60は、何らかの型の、公
知設計による、市場で入手可能な制御された電流供給用
電源であれば良い。基本的に、センサーケーブル51は
、それが超電導性の臨界温度または磁界において動作す
るための電流を流す型か、あるいは超電導体ケーブルが
臨界温度と磁界の外側においては電流に完全に抵抗する
ためにそこには電流が流れない型のいずれでもよい。 その変形として、センサーケーブル51の終端62およ
び64は電流伝送用超電導体55に沿った異なる点に設
けることもできる。
The electrical sensor/detector assembly according to the invention includes a power supply 60 for driving a known current through the sensor cable 51 operating in superconducting mode;
As a result of this arrangement, changes in the electrical resistance of the superconducting sensor caused by changes in the temperature or magnetic field strength of the environment directly surrounding the sensor and the current-carrying superconducting cable in which it is incorporated are changes the known current within from its predetermined value, and this is indicative of a change in the surrounding environment. The current and any changes therein are monitored by a suitable measuring/detecting device 65 of suitable sensitivity, such as a digital ammeter of known design. Similarly, the power supply 60 providing the known current may be any type of commercially available controlled current supply power supply of known design. Basically, the sensor cable 51 is either of the current carrying type so that it operates at the critical temperature or magnetic field of the superconductor, or because the superconducting cable completely resists current outside the critical temperature and magnetic field. Any type that does not allow current to flow there may be used. As a variant thereof, the terminations 62 and 64 of the sensor cable 51 can also be provided at different points along the current carrying superconductor 55.

【0033】図4においては、電流伝送用超電導体10
1は、外被104に沿った導電性バスストリップを規定
する普通の導電性材料102の薄膜を有している。この
バス102は、印刷回路技術において広く用いられてい
るような、公知のデポジットまたはフィルム形成技術に
よって容易に形成される。バス102の表面上には、そ
の長さ方向に沿って周期的に、同様な技術によって形成
されそしてデポジットのできる超電導性材料の細片10
6が位置決めされる。各細片は、108のような所定の
場所でバス102に電気的に結合しており、そして複数
の普通の導体線112が各細片の離れた場所110で細
片106に結合している。電源114は、バス102と
線112によって細片を通る電流を流すように接続され
る。特定化すると、電源114の1つの端子はバスに接
続され、そして他の端子は検出装置116と順序スイッ
チ118を通して順序よく電線112に接続されている
。これまでに説明したように、検出器装置116はスイ
ッチ118の位置に依存した各超電導性細片106を通
る電流の変化を表示する。その組立てに関する通常の周
囲条件下では、細片106の抵抗は極めて低く、そして
前もって決められた電流が変化することなく継続して流
れている。細片118に関する、周囲の温度または磁界
が臨界値を越えた時、1つまたはそれ以上がその超電導
性容量を失い、その抵抗が増加して「無限大」に近づき
、そして電流検出器116からの信号とスイッチ118
の位置によって異常となっている場所を表すことができ
る。スイッチ118と検出器116の両方とも、種々の
形式が存在している、適当な市販品のいずれかを利用す
ることも可能である。
In FIG. 4, a current transmission superconductor 10
1 has a thin film of conventional conductive material 102 defining a conductive bus strip along an envelope 104. This bus 102 is easily formed by known deposit or film forming techniques, such as those widely used in the printed circuit art. Strips 10 of superconducting material may be formed and deposited by similar techniques on the surface of the bus 102 periodically along its length.
6 is positioned. Each strip is electrically coupled to the bus 102 at a predetermined location, such as 108, and a plurality of conventional conductor wires 112 are coupled to the strip 106 at discrete locations 110 on each strip. . A power supply 114 is connected to bus 102 by line 112 to carry current through the strip. Specifically, one terminal of power supply 114 is connected to the bus, and the other terminal is connected to wire 112 in sequence through sensing device 116 and sequence switch 118. As previously explained, the detector device 116 displays the change in current through each superconducting strip 106 depending on the position of the switch 118. Under normal ambient conditions for its assembly, the resistance of the strip 106 is extremely low and the predetermined current continues to flow without change. When the ambient temperature or magnetic field for the strips 118 exceeds a critical value, one or more loses its superconducting capacity, its resistance increases and approaches "infinity," and the current from the current detector 116 increases. signal and switch 118
The location of the abnormality can be indicated by the location of the . Both switch 118 and detector 116 may be any suitable commercially available product, of which a variety of types exist.

【0034】本発明の特定の実施例がこれまでに説明さ
れてきたが、当業技術者は本発明の範囲内で、本開示の
観点から、多くの他の、そして異なる実施例が可能であ
ることを容易に理解できるのであろうが、例えばそれは
、単独の導体センサーが電流伝送用超電導体上の第1の
場所から延びて、第2のさらに遠い場所で終端し、そし
て前もって決められた既知の電流が第1の場所から、遠
い場所におけるセンサーケーブルの終端部で大地に接続
されているようなものである。
Although specific embodiments of the invention have been described, those skilled in the art will recognize that many other and different embodiments are possible within the scope of the invention and in light of this disclosure. It may be readily understood that, for example, a single conductive sensor extends from a first location on a current carrying superconductor, terminates at a second, more remote location, and Such that a known current is connected to ground at the end of the sensor cable at the remote location from the first location.

【0035】センサーアセンブリの、さらに別の実施例
においては、互いに他から電気的に絶縁されているが、
しかし図1に描かれている従来技術で示されている異類
の熱電対線の場合のように共通の外被内に収容されてい
る、類似の導体の1対がセンサーケーブルに含まれ、そ
のようなセンサーが電流伝送用超電導体に沿って、これ
までに十分説明されている方法で第1の場所から延び、
そして類似の導体がセンサーの一方の端で互いに電気的
に結ばれ、そのようにして導体の一方が超電導体に沿っ
て一方向に向き、他の導体が別の方向で戻ることによっ
て、図3に関連して以前に説明された連続ループの方法
で1対の導体を通して連続的な電気路を延ばすこともで
きる。この方法で形成されたループ形センサーへの電気
的な接続は、図3を参照しながら十分に説明された接続
および回路と実質的に変わるものではない。
[0035] In yet another embodiment of the sensor assembly, the sensor assemblies are electrically isolated from each other, but include:
However, if the sensor cable includes a pair of similar conductors housed within a common jacket, as is the case with the dissimilar thermocouple wires shown in the prior art depicted in FIG. a sensor extending along the current carrying superconductor from the first location in a manner well described hereinbefore;
Similar conductors are then electrically connected to each other at one end of the sensor, such that one of the conductors is oriented in one direction along the superconductor and the other conductor is returned in the other direction, as shown in FIG. A continuous electrical path can also be extended through a pair of conductors in the continuous loop manner previously described in connection with the invention. The electrical connections to the loop-shaped sensor formed in this manner do not differ substantially from the connections and circuitry fully described with reference to FIG.

【0036】センサーアセンブリのさらに別の実施例で
は、センサーケーブルは柔軟な絶縁材料の細片を有し、
その上に印刷回路技術を用いて細片の長さ方向に沿って
主電流伝送導体がデポジットされ;センサーが取り付け
られる電流伝送用導体のそれに等しいか、またはそれよ
りも低い臨界温度および磁界を持つ超電導性材料の個々
のデポジットが細片の長さ方向に沿って置かれ;そして
個々の導体線は超電導性材料の各デポジットを、主電流
伝送用導体に、そして検出装置と順序スイッチに、の両
方に接続する。
In yet another embodiment of the sensor assembly, the sensor cable includes a strip of flexible insulating material;
A main current carrying conductor is deposited thereon along the length of the strip using printed circuit technology; with a critical temperature and magnetic field equal to or lower than that of the current carrying conductor to which the sensor is attached. Individual deposits of superconducting material are placed along the length of the strip; and individual conductor wires connect each deposit of superconducting material to the main current carrying conductor and to the detection device and sequence switch. Connect to both.

【0037】本発明の範囲では、単独の電流伝送用超電
導体に1つ以上のセンサーが組込まれて用いられること
;異なるセンサーがそのような超電導体の長さ方向の異
なる部分に沿って広げられ、各センサーは長さ方向の離
れた部分に沿って条件の別々の表示を提供することが理
解される。しかも、多数のセンサーが実質的に共通の開
始点から、重複関係となるように、異なる長さだけ広げ
られることもでき、超電導体ケーブルに沿った周囲条件
の変化の近似的に軸方向の場所が、重複した複数のセン
サーが変化した条件を表示することがなくても求められ
る。単独のモニター用/表示器用装置は、どのような公
知の、そして市販利用されている設計の、機械的または
電気的な順序スイッチング装置によって前もって決めら
れた順序に従って1つずつにモニター用/表示器用装置
を瞬間的に結合させることにより、多くのセンサーに対
して分配された関係として用いられる。
It is within the scope of the invention that one or more sensors are used integrated into a single current carrying superconductor; different sensors may be spread along different parts of the length of such a superconductor. , it is understood that each sensor provides a separate indication of the condition along a separate length. Moreover, a large number of sensors can be spread out by different lengths from a substantially common starting point, in an overlapping relationship, and approximate axial locations of changes in ambient conditions along the superconductor cable. is required even without multiple overlapping sensors displaying changed conditions. Single monitor/indicator devices may be configured to switch monitor/indicator devices one at a time in a predetermined order by a mechanical or electrical sequential switching device of any known and commercially available design. By momentarily coupling the device, it can be used as a distributed connection for many sensors.

【0038】本発明の望ましい実施例が説明されてきた
が、本発明は特許請求の範囲に規定される本発明の範囲
内において変形と変更とを包含しているものである。
While the preferred embodiments of the invention have been described, the invention is intended to cover variations and modifications within the scope of the claims.

【0039】[0039]

【発明の効果】超電導体ケーブルの通常の動作環境で機
能する、臨界的パラメーターの変化を検出するため超電
導体に隣接して使用できるセンサーを提供できる。
The present invention provides a sensor that functions in the normal operating environment of a superconductor cable and can be used adjacent to a superconductor to detect changes in critical parameters.

【図面の簡単な説明】[Brief explanation of the drawing]

【図1】従来技術によって整形ダイを用いる、製作過程
中の一般的な超電導性熱電対ケーブルの、部分的に断面
図として表された、部分概略図である。
1 is a partial schematic diagram, partially in cross-section, of a typical superconducting thermocouple cable during fabrication using a shaping die according to the prior art; FIG.

【図2】ダイ形成における形成過程中の、本発明による
センサーケーブルの、部分的に断面図として表された、
部分概略図である。
FIG. 2 depicts a sensor cable according to the invention, partially in cross-section, during the forming process in die formation;
It is a partial schematic diagram.

【図3】電流伝送用超電導体と、結合する本発明による
感知回路とを具体化したセンサーケーブル組立ての概略
回路図である。
FIG. 3 is a schematic circuit diagram of a sensor cable assembly embodying a current carrying superconductor and a coupled sensing circuit according to the invention;

【図4】電流伝送用導体の外被上に形成された、薄膜バ
ス導体と結合した、電流伝送用超電導体の長さ方向に沿
って位置決めされた多数の独立した超電導性センサーを
用いる、本発明の別の実施例の概略回路図である。
FIG. 4 shows the present invention using a number of independent superconducting sensors positioned along the length of a current carrying superconductor formed on the envelope of the current carrying conductor and coupled to a thin film bus conductor. FIG. 3 is a schematic circuit diagram of another embodiment of the invention.

【符号の説明】[Explanation of symbols]

10  熱電対ケーブル、  12  外被部、  1
4,16  線、  17  絶縁体、18  ダイ装
置、  30  導体、  40  コア、  42 
 管、  44  絶縁性材料、  51  センサー
ケーブル、  55  電流伝送用超電導体ケーブル、
60  電源装置、  61,63  場所、  62
,64  端子、  65  検出用装置、  101
  電流伝送用超電導体、  102  導電性材料、
  104  外被、106,108  細片、  1
10  場所、  112  線、  114  電源
、116  検出装置、  118  スイッチ
10 thermocouple cable, 12 jacket part, 1
4, 16 wire, 17 insulator, 18 die device, 30 conductor, 40 core, 42
tube, 44 insulating material, 51 sensor cable, 55 superconductor cable for current transmission,
60 power supply device, 61, 63 location, 62
, 64 terminal, 65 detection device, 101
Superconductor for current transmission, 102 conductive material,
104 Sheath, 106, 108 Strip, 1
10 location, 112 line, 114 power supply, 116 detection device, 118 switch

Claims (22)

【特許請求の範囲】[Claims] 【請求項1】  電流伝送用超電導体を取り巻く、周囲
磁界条件と周囲温度条件の変化を検出するためのアセン
ブリであって、それら条件は前記電流伝送用超電導体の
動作と関連しており、前記電流伝送用超電導体は所定値
の臨界温度と所定値の臨界磁界とによって特徴づけられ
ているアセンブリにおいて、前記アセンブリは下記の構
成要素を有しており、即ち前記電流伝送用超電導体に関
して接近して、実質的に平行に位置決めされており、前
記超電導体の長さ方向に沿っており、これを通して前記
周囲磁界条件と温度条件とが検出されるセンサー導体を
有し、前記センサー導体は、超電導性材料のコアと前記
コアを取り巻く柔軟なないし材料可鍛性の材料の外側層
とを有し、そして前記電流伝送用超電導体の臨界温度と
臨界磁界の所定の値よりも大きくない臨界温度と臨界磁
界とを持ち、前記センサー導体の電気的伝導特性は、前
記電流伝送用超電導体に関する周囲外部磁界の変化およ
び周囲外部温度の変化に応答して変化するものであり、
前記センサー導体上の空間的に離れた点間に電位差を生
じさせるための装置を有し、そして前記電流伝送用超電
導体を通過する電流には関係なく、前記センサー導体を
通る電流の変化を感知するために前記センサー導体に結
合した電気回路測定用装置、とを有し、上記電流の変化
は、接近している電流伝送用超電導体に関する周囲磁界
条件と周囲温度条件の変化によって引き起こされた前記
センサー導体の電気的導電特性の変化を表わしているも
のであることを特徴とするアセンブリ。
1. An assembly for detecting changes in ambient magnetic field conditions and ambient temperature conditions surrounding a current carrying superconductor, the conditions being associated with operation of the current carrying superconductor; In an assembly in which the current-carrying superconductor is characterized by a critical temperature of a predetermined value and a critical magnetic field of a predetermined value, said assembly has the following components: a sensor conductor positioned substantially parallel along the length of the superconductor through which the ambient magnetic field condition and temperature condition are sensed; a core of a flexible or malleable material surrounding said core; a critical magnetic field, and the electrical conduction properties of the sensor conductor change in response to changes in the surrounding external magnetic field and changes in the surrounding external temperature with respect to the current transmission superconductor,
comprising a device for creating a potential difference between spatially separated points on the sensor conductor, and sensing a change in the current through the sensor conductor, independent of the current passing through the current carrying superconductor; an apparatus for measuring an electrical circuit coupled to the sensor conductor to determine whether the change in current is caused by a change in ambient magnetic field conditions and ambient temperature conditions with respect to an approaching current-carrying superconductor; An assembly representing a change in electrical conductivity properties of a sensor conductor.
【請求項2】  超電導性材料の前記中央コアと前記柔
軟なないし可鍛性の外側層とを持つ上記センサー導体は
その直径を減じるために、そしてその中の材料をコンパ
クト(密集)化させるために前記センサー導体を1つの
ダイを通して引抜きすることによって形成されるような
、特許請求の範囲第1項記載のアセンブリ。
2. The sensor conductor having the central core of superconducting material and the flexible or malleable outer layer is configured to reduce its diameter and compact the material therein. 2. The assembly of claim 1, wherein the sensor conductor is formed by drawing the sensor conductor through a die.
【請求項3】  超電導材料の前記中央コアと前記柔軟
なないし可鍛性の外側層とを持つ上記センサ導体は、そ
の中の材料をコンパクト(密集)化させるために400
から10000倍の間、その直径が減じられるよう、前
記センサー導体を一連のダイを通して引抜きすることに
よって形成されるような、特許請求の範囲第1項記載の
アセンブリ。
3. The sensor conductor having the central core of superconducting material and the flexible or malleable outer layer has a 400° C.
2. The assembly of claim 1, wherein the sensor conductor is formed by drawing the sensor conductor through a series of dies such that its diameter is reduced by a factor of 10,000.
【請求項4】  前記センサー導体の柔軟なないし可鍛
性の材料は、銅、鉛、銀、金、アルミニウムおよびステ
ンレス鋼を含むグループから選択されるような、特許請
求の範囲第1項記載のアセンブリ。
4. The flexible or malleable material of the sensor conductor is selected from the group comprising copper, lead, silver, gold, aluminum and stainless steel. assembly.
【請求項5】  前記センサー導体の超電導性コア材料
は、ニオビウムスズ、ニオビウムチタンおよびYBa2
Cu3o7−x を含むグループから選択されるような
、特許請求の範囲第1項記載のアセンブリ。
5. The superconducting core material of the sensor conductor comprises niobium tin, niobium titanium and YBa2.
Assembly according to claim 1, such as selected from the group comprising Cu3o7-x.
【請求項6】  前記センサー導体は前記電流伝送用超
電導体中に埋め込まれているような、特許請求の範囲第
1項記載のアセンブリ。
6. The assembly of claim 1, wherein the sensor conductor is embedded within the current carrying superconductor.
【請求項7】  上記センサーが柔軟なないし可撓性の
絶縁性材料の細片を有し、その上に、電源に接続される
第1の電流伝達導体と一端で第1導体に接続される第2
の電流伝達導体とが印刷され、次に第2導体が分離的に
、前記細片に沿って設けられている超電導性材料のデポ
ジットに接続され、そしてそれらの他端において検出器
装置に接続されるような、特許請求の範囲第1項記載の
アセンブリ。
7. The sensor comprises a strip of flexible insulating material having a first current carrying conductor connected thereto and connected at one end to the first conductor. Second
a current carrying conductor is printed, and a second conductor is then separately connected to a deposit of superconducting material provided along said strip and at their other end to a detector device. An assembly as claimed in claim 1, such as:
【請求項8】  前記センサー導体は、前記外側層の内
部で、超電導性材料の前記コアと実質的に同心でそれを
取り巻く絶縁材料の中間層を有しているような、特許請
求の範囲第1項記載のアセンブリ。
8. The sensor conductor having an intermediate layer of insulating material substantially concentric with and surrounding the core of superconducting material within the outer layer. Assembly according to paragraph 1.
【請求項9】  超電導材料の前記中央コアと、圧縮で
きる絶縁材料の前記中間層と、そして前記柔軟なないし
可鍛性の外側層とを有する上記センサー導体はその直径
を減じるために、そしてその中の材料をコンパクト(密
集)化させるために、前記センサー導体を1つのダイを
通して引抜きすることによって形成されるような、特許
請求の範囲第8項記載のアセンブリ。
9. The sensor conductor having the central core of superconducting material, the intermediate layer of compressible insulating material, and the flexible or malleable outer layer is 9. The assembly of claim 8, wherein the sensor conductor is formed by drawing the sensor conductor through a die to compact the material therein.
【請求項10】  上記センサー導体は超電導性材料の
前記中央コアを有し、そのコアは一連のダイを通過させ
られることにょって直径を減じられ、次に前記減じられ
たコアは圧縮できない絶縁材料の中間層で覆われ、そし
て最後に前記の覆われ、減じられたコアは前記柔軟なな
いし可鍛性の外側層内に置かれ、そし混成されたセンサ
ー導体は、前記センサー導体を1つのダイを通して引抜
くことによって、その柔軟なないし可鍛性の外側層の直
径までちょうど減じられ(絞られ)て、そしてその中の
材料と接触するように形成されるような、特許請求の範
囲第8項記載のアセンブリ。
10. The sensor conductor has a central core of superconducting material, the core being reduced in diameter by passing through a series of dies, and then the reduced core is made of an incompressible insulating material. covered with an intermediate layer of material, and finally said covered and reduced core is placed within said flexible or malleable outer layer, and a hybridized sensor conductor is formed of said sensor conductor into one Claims 1 and 2 are formed by drawing through a die to just reduce (squeeze) the diameter of the flexible or malleable outer layer and into contact with the material therein. Assembly according to paragraph 8.
【請求項11】  前記センサー導体の絶縁材料は非導
電性であるような、特許請求の範囲第8項記載のアセン
ブリ。
11. The assembly of claim 8, wherein the insulating material of the sensor conductor is electrically non-conductive.
【請求項12】  前記センサー導体の非導電性の圧縮
できない絶縁材料はテフロンおよびピークを含むグルー
プから選択されるような、特許請求の範囲第8項記載の
アセンブリ。
12. The assembly of claim 8, wherein the non-conductive, incompressible insulating material of the sensor conductor is selected from the group comprising Teflon and Peek.
【請求項13】  前記センサー導体のコア材料が、N
bTiであり、そして中間の圧縮できない絶縁層の材料
がテフロンであり、そして柔軟なないし可鍛性の外側層
の材料が銅であって、低い温度の周囲外部条件を感知す
るための、特許請求の範囲第8項記載のアセンブリ。
13. The core material of the sensor conductor is N
bTi, and the material of the middle incompressible insulating layer is Teflon, and the material of the flexible or malleable outer layer is copper, for sensing low temperature ambient external conditions. An assembly according to claim 8.
【請求項14】  前記センサー導体のコア材料がYB
a2Cu3O7−xであり、中間の圧縮できる絶縁層の
材料が銀であり、そして柔軟なないし可鍛性の外側層の
材料が銅であって、高い温度の周囲外部条件を感知する
ための、特許請求の範囲第8項記載のアセンブリ。
14. The core material of the sensor conductor is YB.
a2Cu3O7-x, the material of the middle compressible insulating layer is silver, and the material of the flexible or malleable outer layer is copper, for sensing high temperature ambient external conditions. An assembly according to claim 8.
【請求項15】  所定の値の臨界温度と所定の値の臨
界磁界とによって特徴づけられる型の電流伝送用超電導
体を取り囲む周囲磁界と温度条件の変化を検出する方法
において、前記電流伝送用超電導体の相応するパラメー
タの所定の値より大きくない値の臨界温度と臨界磁界を
持つセンサー用超電導体を、前記電流伝送用超電導体と
実質的に並行に、それに接近させて置く段階と;前記セ
ンサー用超電導体上の離れた点間に電位差を生じさせる
段階と;前記電流伝送用超電導体の電流電送能力にどの
ような変化も生じないうちに、前記電流伝送用超電導体
と前記センサー用超電導体を取り巻く周囲磁界と温度条
件の変化を反映するセンサーの電気抵抗の変化を検出す
るために、電流伝送用超電導体を通る電流とは無関係の
、センサー用超電導体中を流れる電流の変化をモニター
する段階;とを含むことを特徴とする方法。
15. A method for detecting changes in ambient magnetic field and temperature conditions surrounding a current carrying superconductor of the type characterized by a critical temperature of a predetermined value and a critical magnetic field of a predetermined value, comprising: placing a sensor superconductor having a critical temperature and a critical magnetic field of values not greater than predetermined values of corresponding parameters of the body substantially parallel to and close to the current transmitting superconductor; creating a potential difference between separate points on the superconductor for current transmission; Monitor changes in the current flowing through the sensor superconductor that are independent of the current flowing through the current-carrying superconductor to detect changes in the electrical resistance of the sensor that reflect changes in the ambient magnetic field and temperature conditions surrounding the sensor. A method comprising the steps of:
【請求項16】  前記センサー用超電導体は前記電流
伝送用超電導体中に埋め込まれているような、特許請求
の範囲第15項記載の方法。
16. The method of claim 15, wherein the sensor superconductor is embedded within the current carrying superconductor.
【請求項17】  電流伝送用超電導性材料のボディに
関連する周囲磁界と周囲温度条件の変化を検出するため
のセンサー導体を作る方法において、超電導性材料の前
記ボディの外側表面上に絶縁材料の第1コーティングを
形成する段階と;絶縁材料の前記第1コーディングの外
側表面上に超電導性のセンサー材料の薄膜を形成する段
階と;前記薄膜を保護するために超電導性のセンサー材
料の前記薄膜の外側表面上に絶縁材料の第2フィルムを
形成する段階と;そこに電流を生じさせるために超電導
性材料の薄膜の終端間に電位差を加える段階と;電流伝
送用超電導性材料の前記ボディに関連する周囲磁界条件
と周囲温度条件の変化を反映している、薄膜の電気抵抗
の変化を検出するために、前記薄膜を流れる電流の変化
を測定する段階;とを含むことを特徴とする方法。
17. A method of making a sensor conductor for detecting changes in ambient magnetic field and ambient temperature conditions associated with a body of superconducting material for electrical current transmission, comprising: disposing a layer of insulating material on an outer surface of said body of superconducting material. forming a first coating of superconducting sensor material on an outer surface of the first coating of insulating material; forming a thin film of superconducting sensor material to protect the film; forming a second film of insulating material on an outer surface; applying a potential difference between the ends of the thin film of superconducting material to create an electric current therein; associated with said body of superconducting material for electrical current transmission; measuring changes in the electrical current flowing through the thin film to detect changes in the electrical resistance of the thin film that reflect changes in ambient magnetic field conditions and ambient temperature conditions.
【請求項18】  センサーは柔軟な絶縁材の細片を含
み、その上に、電源に接続された第1の電流伝達用導体
と、一方の終端で第1導体に接続されている第2の電流
伝達用導体とが印刷され、次に第2導体は分離的に前記
細片に沿って設けられた超電導体材料のデポジットに接
続され、そしてそれらの他端において検出器装置に接続
されるような、特許請求の範囲第17項記載の方法。
18. The sensor includes a strip of flexible insulating material having a first current carrying conductor connected to a power source and a second current carrying conductor connected at one end to the first conductor. A current carrying conductor is printed and a second conductor is then separately connected to a deposit of superconducting material provided along said strip and at their other end to a detector device. The method according to claim 17.
【請求項19】  薄膜がプラズマスプレイ技術によっ
てデポジットされるような、特許請求の範囲第17項記
載の方法。
19. The method of claim 17, wherein the thin film is deposited by plasma spray techniques.
【請求項20】  薄膜が押し出し技術によってデポジ
ットされるような、特許請求の範囲第17項記載の方法
20. The method of claim 17, wherein the thin film is deposited by extrusion techniques.
【請求項21】  薄膜がスパッタリング技術によって
デポジットされるような、特許請求の範囲第17項記載
の方法。
21. The method of claim 17, wherein the thin film is deposited by sputtering techniques.
【請求項22】  薄膜がインジェクションモールディ
ング技術によってデポジットされるような、特許請求の
範囲第17項記載の方法。
22. The method of claim 17, wherein the thin film is deposited by injection molding techniques.
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