RU1349574C - Method of measuring step of twisting of superconducting wire - Google Patents

Method of measuring step of twisting of superconducting wire Download PDF

Info

Publication number
RU1349574C
RU1349574C SU853849673A SU3849673A RU1349574C RU 1349574 C RU1349574 C RU 1349574C SU 853849673 A SU853849673 A SU 853849673A SU 3849673 A SU3849673 A SU 3849673A RU 1349574 C RU1349574 C RU 1349574C
Authority
RU
Russia
Prior art keywords
twisting
superconducting wire
wire
superconducting
magnetic flux
Prior art date
Application number
SU853849673A
Other languages
Russian (ru)
Inventor
С.Н. Барабанов
Е.Ю. Клименко
С.И. Новиков
Б.М. Серегин
А.С. Токарев
Original Assignee
Российский научный центр "Курчатовский институт"
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Российский научный центр "Курчатовский институт" filed Critical Российский научный центр "Курчатовский институт"
Priority to SU853849673A priority Critical patent/RU1349574C/en
Application granted granted Critical
Publication of RU1349574C publication Critical patent/RU1349574C/en

Links

Classifications

    • Y—GENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02—TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02E—REDUCTION OF GREENHOUSE GAS [GHG] EMISSIONS, RELATED TO ENERGY GENERATION, TRANSMISSION OR DISTRIBUTION
    • Y02E40/00—Technologies for an efficient electrical power generation, transmission or distribution
    • Y02E40/60—Superconducting electric elements or equipment; Power systems integrating superconducting elements or equipment

Landscapes

  • Investigating Or Analyzing Materials By The Use Of Magnetic Means (AREA)

Abstract

FIELD: electric engineering. SUBSTANCE: signal corresponding to the value f magnetic flux directed along the axis of wire passes from measuring coil through phase shifter, divider, mating low-noise transformer and is applied to differential amplifier. Signal is applied to the other input of the differential amplifier from identical measuring coil from standard wire. Signals from standard and controlled wires are added in the amplifier. Mismatch signal is generated, when steps of twisting are different, which enters the recording device. EFFECT: improved precision of control.

Description

Изобретение относится к технической сверхпроводимости, а именно к способам контроля сверхпроводящих проводов. The invention relates to technical superconductivity, and in particular to methods for controlling superconducting wires.

Цель изобретения - повышение точности контроля. The purpose of the invention is to increase the accuracy of control.

Способ определения шага твистирования сверхпроводящего провода заключается в пропускании через контролируемый участок сверхпроводящего провода, движущегося с постоянной скоростью, стабилизированного электрического тока, измерении возникающего при этом магнитного потока и расчете шага твистирования по величине измеренного магнитного потока. При нормальных условиях удельное сопротивление сверхпроводящего материала во много раз больше удельного сопротивления меди (удельное сопротивление Nb-Ti

Figure 00000001
3·10-5 Ом˙см, а удельное сопротивление меди 1,7˙10-6 Ом˙см), поэтому основная часть тока течет по медной матрице сверхпроводящего провода.The method for determining the twisting step of a superconducting wire is to pass a stabilized electric current through a controlled section of a superconducting wire moving at a constant speed, measure the magnetic flux generated in this case, and calculate the twist step by the magnitude of the measured magnetic flux. Under normal conditions, the resistivity of a superconducting material is many times greater than the resistivity of copper (resistivity Nb-Ti
Figure 00000001
3 · 10 -5 Ohm˙cm, and the specific resistance of copper is 1.7˙10 -6 Ohm˙cm), so the bulk of the current flows through the copper matrix of the superconducting wire.

Поскольку в твистированном проводе медная матрица, так же, как и сверхпроводящие волокна, приобретает винтообразную форму, то при пропускании электрического тока возникает магнитный поток, пронизывающий провод вдоль его оси. Появление магнитного потока внутри сверхпроводящего провода при протекании по нему электрического тока при нормальных условиях не зависит от симметричности расположения внутренней структуры сверхпроводящего провода, поскольку винтообразную форму имеют часть токовых путей в любом твистированном проводе независимо от симметрии внутренней структуры. Следовательно, магнитный поток Ф, возникающий в сверхпроводящем проводе при пропускании через него стабилизированного электрического тока, однозначно характеризует величину шага h твистирования проводов в соответствии с соотношением
Ф =

Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
, где V - амплитуда падения напряжения на участке сверхпроводящего провода длиной h;
Rш - максимальный радиус винтообразных токовых путей;
ρ - удельное сопротивление меди;
Z - параметр интегрирования, изменяющийся от 0 до 2Rш.Since in a twisted wire a copper matrix, like superconducting fibers, acquires a helical shape, when an electric current is passed, a magnetic flux penetrates the wire along its axis. The appearance of a magnetic flux inside the superconducting wire when an electric current flows through it under normal conditions does not depend on the symmetry of the location of the internal structure of the superconducting wire, since part of the current paths in any twisted wire have a helical shape regardless of the symmetry of the internal structure. Consequently, the magnetic flux Ф arising in the superconducting wire when a stabilized electric current is passed through it uniquely characterizes the value of the step h of twisting the wires in accordance with the ratio
F =
Figure 00000002
Figure 00000003
Figure 00000004
where V is the amplitude of the voltage drop in a section of a superconducting wire of length h;
R W - the maximum radius of the helical current paths;
ρ is the resistivity of copper;
Z is the integration parameter, varying from 0 to 2R W.

При контроле сверхпроводящего провода с приблизительно известным шагом твистирования для повышения точности целесообразно использовать известную методику сравнения с эталонным образцом с заданным шагом твистирования. When monitoring a superconducting wire with an approximately known twisting step, to increase the accuracy, it is advisable to use the known method of comparison with a reference sample with a given twisting step.

По предложенному способу проводили измерения шага твистирования образцов сверхпроводящего провода диаметром от 0,5 до 0,85 мм с шагом твистирования от 3,4 до 2,5 мм и с число сверхпроводящих жил от 210 до 2970. Через образцы провода пропускали стабилизированный переменный электрический ток от источника тока, состоящего из звукового генератора ЗГ-35, усилителя "МОНО-50" типа УП-РСМ1ТУ и трансформатора ТК-20. Образцы провода пропускали с постоянной скоростью через измерительный элемент, представляющий собой многовитковую катушку из медной проволоки, намонтанной на керамическую основу, заключенную в магнитный и электростатический экраны. According to the proposed method, we measured the twisting step of samples of a superconducting wire with a diameter of 0.5 to 0.85 mm with a twisting step of 3.4 to 2.5 mm and the number of superconducting wires from 210 to 2970. A stabilized alternating electric current was passed through the wire samples. from a current source consisting of a ZG-35 sound generator, a MONO-50 amplifier, type UP-RSM1TU and a transformer TK-20. Samples of the wire were passed at a constant speed through the measuring element, which is a multi-turn coil of copper wire mounted on a ceramic base, enclosed in magnetic and electrostatic screens.

Сигнал с измерительной катушки, соответствующий величине магнитного потока, направленного вдоль оси провода, проходит фазовращатель, делитель, согласующий малошумящий трансформатор и подается на дифференциальный усилитель, на другой вход которого подают сигнал с идентичной измерительной катушки с эталонного отрезка сверхпроводящего провода. В дифференциальном усилителе происходит сложение (с отрицательным знаком) сигналов с эталонного и контролируемого образцов сверхпроводящего провода. The signal from the measuring coil, corresponding to the magnitude of the magnetic flux directed along the axis of the wire, passes the phase shifter, divider matching the low-noise transformer and is fed to a differential amplifier, the other input of which supplies a signal from the identical measuring coil from the reference segment of the superconducting wire. In the differential amplifier, the addition (with a negative sign) of signals from the reference and controlled samples of the superconducting wire occurs.

При различии шагов твистирования у данных образцов возникает сигнал рассогласования, который, пройдя фазочувствительный вольтметр, дающий на выходе уже постоянное напряжение, попадает на конечный фиксирующий прибор - двухкоординатный самописец. Полученные данные используют для определения шага твистирования по предложенной формуле. With a difference in the twisting steps, a mismatch signal arises in these samples, which, having passed a phase-sensitive voltmeter giving an output already constant voltage, falls on the final fixing device - a two-coordinate recorder. The obtained data is used to determine the twisting step according to the proposed formula.

Данный способ обеспечивает определение отклонения шага твистирования от эталонного с точностью < 0,5 мм в диапазоне шагов твистирования от 3 до 25 мм, что полностью подтвердилось при последующем растравливании образцов провода и определении измеренных шагов твистирования визуально при помощи микроскопа. This method allows determining the deviation of the twisting step from the reference with an accuracy of <0.5 mm in the range of twisting steps from 3 to 25 mm, which was fully confirmed by subsequent etching of the wire samples and determining the measured twisting steps visually using a microscope.

Изобретение позволяет повысить точность определения величины шага твистирования сверхпроводящих проводов. Кроме того предлагаемый способ позволяет контролировать качество твистирования сверхпроводящего провода в процессе его изготовления и вносить необходимые корректировки в режим работы машины твистирования для улучшения качества сверхпроводящего провода. The invention improves the accuracy of determining the magnitude of the twisting step of superconducting wires. In addition, the proposed method allows you to control the quality of twisting of the superconducting wire during its manufacture and make the necessary adjustments to the operating mode of the twisting machine to improve the quality of the superconducting wire.

Claims (1)

СПОСОБ ОПРЕДЕЛЕНИЯ ШАГА ТВИСТИРОВАНИЯ СВЕРХПРОВОДЯЩЕГО ПРОВОДА, при котором на контролируемом участке движущегося с постоянной скоростью сверхпроводящего провода в нормальных условиях создают электромагнитное поле, измеряют электрофизический параметр провода и по его величине делают вывод о величине шага твистирования, отличающийся тем, что, с целью повышения точности контроля, через контролируемый участок сверхпроводящего провода пропускают электрический ток, в качестве измеряемого электрофизического параметра используют величину возникающего при этом магнитного потока, направленного вдоль оси провода, и шаг твистирования рассчитывают из соотношения
Ф =
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
,
где Vm - амплитуда падения напряжения на участке сверхпроводящего провода длиной h;
h - шаг твистирования;
Rш - максимальный радиус винтообразных токовых путей в проводах;
ρ - удельное сопротивление меди;
Z - параметр интегрирования, изменяющийся от 0 до 2Rш.METHOD FOR DETERMINING THE STEP OF TWISTING OF A SUPERCONDUCTING WIRE, in which an electromagnetic field is created under normal conditions in a controlled section of a superconducting wire moving at a constant speed, the electrophysical parameter of the wire is measured and its value is used to make a conclusion about the value of the twisting step, characterized in that, in order to increase the accuracy of control , an electric current is passed through a controlled section of the superconducting wire, the quantities used as the measured electrophysical parameter inu of the resulting magnetic flux directed along the axis of the wire, and the twisting step is calculated from the ratio
F =
Figure 00000005
Figure 00000006
Figure 00000007
,
where V m is the amplitude of the voltage drop in a section of a superconducting wire of length h;
h is the twisting step;
R W - the maximum radius of the helical current paths in the wires;
ρ is the resistivity of copper;
Z is the integration parameter, varying from 0 to 2R W.
SU853849673A 1985-01-28 1985-01-28 Method of measuring step of twisting of superconducting wire RU1349574C (en)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853849673A RU1349574C (en) 1985-01-28 1985-01-28 Method of measuring step of twisting of superconducting wire

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SU853849673A RU1349574C (en) 1985-01-28 1985-01-28 Method of measuring step of twisting of superconducting wire

Publications (1)

Publication Number Publication Date
RU1349574C true RU1349574C (en) 1994-04-30

Family

ID=30440213

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SU853849673A RU1349574C (en) 1985-01-28 1985-01-28 Method of measuring step of twisting of superconducting wire

Country Status (1)

Country Link
RU (1) RU1349574C (en)

Similar Documents

Publication Publication Date Title
RU1349574C (en) Method of measuring step of twisting of superconducting wire
JP2000147023A (en) Large-aperture current probe with sensitivity-adjusting function
US3522531A (en) Electric field intensity indicator employing a vibratory conductor sensor
US3337797A (en) Method for determining the factor of anisotropy of resistivity of a graphite body
US3976935A (en) Apparatus for measuring the internal field intensity of magnet bodies
RU2031403C1 (en) Eddy-current converter for non-destructing control of parameters of materials
SU1368925A1 (en) Method of determining eccentricity of conducting core of cable relative to circumference of its insulation
SU892378A1 (en) Magnetic field non-uniformity pickup
US3355661A (en) Apparatus for measuring the conductivity of electrolyte
SU962824A1 (en) Receiving device of vibration magnetometer
JP2003518606A (en) System for measuring AC equivalent series resistance of conductors
SU1153231A1 (en) Method of calibrating induction displacement transducer
SU586317A1 (en) Moving conductor insulation-thickness monitor
SU1043550A1 (en) Electromagnetic inspection method
SU1019379A1 (en) Ferroprobe having transverse excitation
SU1206734A1 (en) Reference standard of magnetic induction
RU1816319C (en) Eddy-current multiparameter device for non-destructive control and matrix superimposed eddy-current converter
SU1420561A2 (en) Apparatus for measuring static magnetic characteristics of ferromagnetic materials
SU977078A2 (en) Apparatus for measuring workpiece-to-tool contact area width
SU1002994A1 (en) Open-shaped specimen magnetic parameters measuring device
SU1007052A1 (en) Induction sensor
SU622025A1 (en) Three-component alternating electric field sensor
SU924645A1 (en) Device for dynamic hysteresis loop registration
SU67798A1 (en) Device for measuring a constant magnetic field
SU1068849A1 (en) Method and device for measuring magnetic induction in sheet steel