RU2716267C1 - Method of diagnosing conveying and measuring rollers during production of high-temperature superconducting tape - Google Patents
Method of diagnosing conveying and measuring rollers during production of high-temperature superconducting tape Download PDFInfo
- Publication number
- RU2716267C1 RU2716267C1 RU2019134067A RU2019134067A RU2716267C1 RU 2716267 C1 RU2716267 C1 RU 2716267C1 RU 2019134067 A RU2019134067 A RU 2019134067A RU 2019134067 A RU2019134067 A RU 2019134067A RU 2716267 C1 RU2716267 C1 RU 2716267C1
- Authority
- RU
- Russia
- Prior art keywords
- rollers
- tape
- diameter
- measuring
- group
- Prior art date
Links
Images
Classifications
-
- H—ELECTRICITY
- H01—ELECTRIC ELEMENTS
- H01B—CABLES; CONDUCTORS; INSULATORS; SELECTION OF MATERIALS FOR THEIR CONDUCTIVE, INSULATING OR DIELECTRIC PROPERTIES
- H01B12/00—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines
- H01B12/02—Superconductive or hyperconductive conductors, cables, or transmission lines characterised by their form
- H01B12/06—Films or wires on bases or cores
-
- 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
Abstract
Description
ОБЛАСТЬ ТЕХНИКИ.FIELD OF TECHNOLOGY.
Изобретение относится к технологии производства высокотемпературных сверхпроводящих лент (далее - ВТСП лент) второго поколения, а именно, к диагностике качества ВТСП лент и поиску дефектных транспортирующих и измерительных роликов в процессе их производства путем анализа измеряемых характеристик.The invention relates to the production technology of high-temperature superconducting tapes (hereinafter - HTSC tapes) of the second generation, namely, to diagnose the quality of HTSC tapes and to search for defective transporting and measuring rollers during their production by analyzing the measured characteristics.
ПРЕДШЕСТВУЮЩИЙ УРОВЕНЬ ТЕХНИКИ.BACKGROUND OF THE INVENTION
Производство ВТСП ленты включает в себя множество стадий.The production of HTSC tapes involves many stages.
Для создания лент 2-го поколения обычно применяют ленты-подложки (как правило, из сплавов на основе никеля). На ленты -подложки для предотвращения химического взаимодействия ВТСП слоя и подложки наносят буферный слой или несколько слоев. На них наносят ВТСП слой, затем наносят защитный металлический слой (как правило, из серебра), предохраняющий ВТСП от взаимодействия с парами воды и углекислым газом, а также служащий защитой от механических повреждений.Substrate tapes (usually made of nickel-based alloys) are usually used to create 2nd generation tapes. A buffer layer or several layers are applied to the substrate substrates to prevent the chemical interaction of the HTSC layer and the substrate. A HTSC layer is applied to them, then a protective metal layer (usually made of silver) is applied, which protects the HTSC from interaction with water vapor and carbon dioxide, and also serves as a protection against mechanical damage.
Для некоторых применений ВТСП также заключают в изолирующую оболочку, которую получают, например, электроосаждением полиимида или другими известными методами.For some applications, HTSCs are also enclosed in an insulating sheath, which is obtained, for example, by electrodeposition of polyimide or other known methods.
Все перечисленные стадии получения ленты сопровождаются ее передвижением через различные функциональные устройства - реакторы для нанесения слоев, ванны для нанесения покрытий, протяжные печи для сушки или другой термической обработки и др.All of the above stages of obtaining a tape are accompanied by its movement through various functional devices - reactors for applying layers, baths for coating, broaching furnaces for drying or other heat treatment, etc.
Перемещение ленты осуществляется с помощью транспортирующих роликов, под которыми в уровне техники понимаются ролики, осуществляющие перемещение и поддержку ленты, такие как, направляющие ролики, перемещающие ролики, натяжные ролики, поворотные ролики, поддерживающие ролики и пр.The belt is moved using conveyor rollers, which in the prior art are understood to mean rollers moving and supporting the belt, such as guide rollers, moving rollers, tension rollers, swivel rollers, supporting rollers, etc.
Кроме того, весь процесс сопровождается измерением технологических параметров, что требует применения измерительных роликов.In addition, the whole process is accompanied by the measurement of technological parameters, which requires the use of measuring rollers.
Важной производственной задачей является своевременная диагностика транспортирующих и измерительных роликов и устранение источника дефектов их замена и юстировка.An important production task is the timely diagnosis of transporting and measuring rollers and the elimination of the source of defects, their replacement and adjustment.
В предшествующем уровне техники раскрываются технические решения, направленные на диагностику качества роликов или валков, относящихся, в основном к измерительным роликам или роликам или валкам для прокатки металлов и сплавов.The prior art discloses technical solutions aimed at diagnosing the quality of rollers or rolls, related mainly to measuring rollers or rollers or rollers for rolling metals and alloys.
В статье Лисовской и Савченко «Установка ультразвукового и вихретокового контроля рабочих валков из стали марок 9Х и 9Х2МФ, изготовленных методом ЭШП», (Обработка металлов давлением, №2, 2015, с. 52-55) описывается диагностика валка с помощью ультразвукового дефектоскопа.The article by Lisovskaya and Savchenko “Installation of ultrasonic and eddy current monitoring of work rolls from steel grades 9X and 9X2MF manufactured by the ESR method” (Metal forming, No. 2, 2015, pp. 52-55) describes the diagnosis of the roll using an ultrasonic flaw detector.
Для диагностики валок подвергают вращению и проводят сканирование валка ультразвуковым дефектоскопом. Для этого на движущейся каретке устанавливают датчики начала движения, синхронизирующие вращение валка сдвижением каретки, на которую установлены датчики ультразвукового контроля. Процессом сканирования управляет персональный компьютер. По окончании сканирования на экран выводится «карта валка» с указанием местоположения и размеров дефекта.For diagnosis, the roll is rotated and the roll is scanned with an ultrasonic flaw detector. To do this, start motion sensors are installed on the moving carriage, synchronizing the rotation of the roll by moving the carriage, on which ultrasonic sensors are installed. The scanning process is controlled by a personal computer. At the end of the scan, a “roll map" is displayed with the location and size of the defect.
Данным способом можно провести диагностирование валков с большими размерами, но способ не применим для транспортирующих роликов относительно небольшой массы и размеров. Кроме того, способ требует создания специальной установки.Using this method, it is possible to diagnose rolls with large sizes, but the method is not applicable for conveying rollers of relatively small mass and size. In addition, the method requires the creation of a special installation.
В патенте RU 2231407, являющимся наиболее близким к предложенному, раскрывается способ диагностики измерительного ролика при измерении диаметра рулона полосы на моталке, включающий подсчет количества импульсов с помощью измерительного ролика, датчика импульсов и счетчика импульсов между моментами срабатывания датчика близости для каждого оборота моталки, последующее вычисление диаметра рулона, равное отношению произведения подсчитанного количества импульсов на текущее значение диаметра измерительного ролика к количеству импульсов на один оборот измерительного ролика, потом при достижении диаметра рулона контрольного значения, определяемого фотодатчиком, вычисляют диаметр измерительного ролика, равный отношению произведения рассчитанного значения диаметра рулона на текущее значение диаметра измерительного ролика к контрольному значению диаметра рулона, а затем осуществляют расчет износа измерительного ролика, равного разности между значением диаметра исправного измерительного ролика и измеренным значением диаметра измерительного ролика.The patent RU 2231407, which is closest to the proposed one, discloses a method for diagnosing a measuring roller when measuring the diameter of a strip of strip on a coiler, including counting the number of pulses using a measuring roller, a pulse sensor and a pulse counter between the moments of operation of the proximity sensor for each winder revolution, subsequent calculation the diameter of the roll, equal to the ratio of the product of the calculated number of pulses by the current value of the diameter of the measuring roller to the number of pulses per one revolution of the measuring roller, then when the diameter of the roll reaches the control value determined by the photosensor, the diameter of the measuring roller is calculated, equal to the ratio of the product of the calculated value of the diameter of the roll by the current value of the diameter of the measuring roller to the control value of the diameter of the roll, and then the wear of the measuring roller equal to the difference is calculated between the value of the diameter of a working measuring roller and the measured value of the diameter of the measuring roller.
Недостатком данного способа также является сложность диагностики, поскольку способ требует специального устройства, а также точность методики. Кроме того, известный способ позволяет определить только степень износа ролика, но не позволяет обнаружить другие поверхностные дефекты ролика, которые могут привести к потере свойств ВТСП ленты, например, таких как царапины на ролике, которые имеют критическое значение при производстве ВТСП ленты.The disadvantage of this method is the complexity of the diagnosis, since the method requires a special device, as well as the accuracy of the method. In addition, the known method allows you to determine only the degree of wear of the roller, but does not detect other surface defects of the roller, which can lead to the loss of the properties of HTSC tape, for example, such as scratches on the roller, which are critical in the production of HTSC tape.
Данные недостатки известного способа представляют определенную техническую проблему для диагностики транспортирующих или измерительных роликов, используемых в производстве ВТСП ленты.These disadvantages of the known method present a certain technical problem for the diagnosis of transporting or measuring rollers used in the production of HTSC tape.
РАСКРЫТИЕ СУЩНОСТИ ИЗОБРЕТЕНИЯ.SUMMARY OF THE INVENTION
Задачей изобретения является устранение данной технической проблемы, а именно, создание способа диагностики роликов, используемых в процессе производства ВТСП ленты за счет сужения круга поиска дефектных роликов, повышение достоверности поиска дефектных роликов и экономия времени диагностики.The objective of the invention is to eliminate this technical problem, namely, the creation of a method for diagnosing rollers used in the production of HTSC tapes by narrowing the search circle for defective rollers, increasing the reliability of the search for defective rollers and saving diagnostic time.
Поставленная задача решается способом диагностики транспортирующих и измерительных роликов, используемых в процессе производства ВТСП ленты, получаемой в несколько технологических стадий с ее перемещением в процессе получения при помощи транспортирующих роликов и контролем параметров процесса измерительными роликами, где каждую стадию проводят с использованием группы транспортирующих роликов одного и того же диаметра D и группы измерительных роликов одного и того же диаметра d, причем, диаметр транспортирующих роликов, по меньшей мере, одной группы, отличается от диаметров транспортирующих роликов остальных групп, а диаметр измерительных роликов, по меньшей мере, одной группы, отличается от диаметров измерительных роликов остальных групп, при этом на заключительной стадии осуществляют измерение электрических свойств с построением графика распределения упомянутых электрических свойств в зависимости от координаты ВТСП ленты по длине ленты, затем полученную зависимость подвергают преобразованию Фурье с построением графика преобразования Фурье, на котором находят интенсивные пики, положение которых соответствует периоду повторяющихся дефектов на графике распределения электрических свойств в зависимости от координаты ленты и по этому периоду определяют диаметр дефектного ролика и, соответственно, группу роликов, в которой находится дефектный ролик.The problem is solved by the method of diagnosing transporting and measuring rollers used in the production of HTSC tapes obtained in several technological stages with its movement in the process of obtaining using transporting rollers and controlling process parameters with measuring rollers, where each stage is carried out using a group of transporting rollers of one and the same diameter D and a group of measuring rollers of the same diameter d, and the diameter of the transporting rollers, at least m re, of one group, differs from the diameters of the transporting rollers of the remaining groups, and the diameter of the measuring rollers of at least one group, differs from the diameters of the measuring rollers of the other groups, while at the final stage they measure the electrical properties with a graph of the distribution of the mentioned electrical properties in depending on the HTSC coordinate of the tape along the length of the tape, then the resulting dependence is subjected to the Fourier transform with the construction of the Fourier transform graph, on which finding t intense peaks, the position of which corresponds to the period of repeated defects on the graph of the distribution of electrical properties depending on the coordinate of the tape, and from this period determine the diameter of the defective roller and, accordingly, the group of rollers in which the defective roller is located.
В частных воплощениях изобретения поставленная задача решается способом, в соответствии с которым, по меньшей мере, одну технологическую стадию проводят с поворотными и измерительными роликами равного диаметра, где D=d.In private embodiments of the invention, the problem is solved by a method in accordance with which at least one technological stage is carried out with rotary and measuring rollers of equal diameter, where D = d.
В иных частных воплощениях изобретения поставленная задача решается способом, в соответствии с которым,, по меньшей мере, одну технологическую стадию проводят с поворотными и измерительными роликами различного диаметра, где D≠d.In other private embodiments of the invention, the problem is solved by the method in accordance with which, at least one technological stage is carried out with rotary and measuring rollers of different diameters, where D ≠ d.
В качестве электрических свойств измеряют критический ток.The critical current is measured as electrical properties.
В качестве электрических свойств измеряют электрическое сопротивление ленты.As electrical properties, the electrical resistance of the tape is measured.
КРАТКОЕ ОПИСАНИЕ ЧЕРТЕЖЕЙBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
На фиг. 1 приведен график распределения критического тока по длине ленты.In FIG. 1 shows a graph of the distribution of critical current along the length of the tape.
На фиг. 2 приведен график Фурье преобразования данного распределения.In FIG. Figure 2 shows the Fourier transform of this distribution.
ОСУЩЕСТВЛЕНИЕ ИЗОБРЕТЕНИЯDETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION
Сущность изобретения состоит в следующем.The invention consists in the following.
Для организации движения ВТСП ленты внутри технологического процесса и измерения свойств используют ролики. Это могут быть транспортирующие ролики, обеспечивающее многократное прохождение ленты через различные технологические зоны, например, зону вакуумного напыления или термической обработки или зону нанесения изоляционных покрытий и т.д.To organize the movement of HTSC tapes inside the technological process and measure the properties, rollers are used. This can be transporting rollers, providing multiple passage of the tape through various technological zones, for example, a vacuum deposition or heat treatment zone or a zone for applying insulating coatings, etc.
Для измерения и контроля параметров технологического процесса, таких как перемещение ленты, ее натяжение и др., используются измерительные ролики.To measure and control the parameters of the technological process, such as the movement of the tape, its tension, etc., measuring rollers are used.
Почти все дефекты, связанные с механическим повреждением ВТСП ленты, образуются на роликах. Неидеальная форма роликов может приводить к небольшим колебаниям ленты в камерах осаждения, вызывающим колебания параметров процесса осаждения.Almost all defects associated with mechanical damage to HTSC tapes are formed on rollers. The imperfect shape of the rollers can lead to small vibrations of the tape in the deposition chambers, causing fluctuations in the parameters of the deposition process.
Большую часть дефектов практически невозможно обнаружить на промежуточных стадиях производства. А при измерении электрических свойств готовой ленты проявляется вся совокупность дефектов, возникших на разных стадиях.Most of the defects are almost impossible to detect at intermediate stages of production. And when measuring the electrical properties of the finished tape, the whole set of defects that occur at different stages is manifested.
На практике производственный цикл включает в себя от двух-трех до десятка технологических стадий, а число роликов на стадии колеблется от 2 до 40.In practice, the production cycle includes from two to three to a dozen technological stages, and the number of rollers in the stage ranges from 2 to 40.
Для упрощения поиска неисправных роликов предлагается применять различные диаметры роликов для различных технологических стадий производства ВТСП ленты.To simplify the search for faulty rollers, it is proposed to use different roller diameters for various technological stages of HTSC tape production.
Ролики на каждой технологической стадии объединены в группы с одним и тем же диаметром роликов - все транспортирующие ролики в группе имеют один и тот же диаметр D, также все измерительные ролики в группе имеют один и тот же диаметр d.The rollers at each technological stage are combined into groups with the same roller diameter - all transporting rollers in the group have the same diameter D, and all measuring rollers in the group have the same diameter d.
В зависимости от возможностей оборудования, диаметры измерительных и транспортирующих роликов в каждой группе роликов могут совпадать (D=d), но могут и не совпадать, т.е. диаметры транспортирующих роликов могут отличаться от диаметров измерительных роликов (D≠d). Данные признаки не влияют на достижение технического результата и являются опциональными.Depending on the capabilities of the equipment, the diameters of the measuring and transporting rollers in each group of rollers may coincide (D = d), but may not coincide, i.e. the diameters of the conveyor rollers may differ from the diameters of the measuring rollers (D ≠ d). These signs do not affect the achievement of the technical result and are optional.
Однако, диаметры транспортирующих роликов, по меньшей мере, одной из групп роликов обязательно должны иметь отличия от диаметров транспортирующих роликов других групп. То же самое касается и измерительных роликов.However, the diameters of the conveyor rollers of at least one of the groups of rollers must necessarily be different from the diameters of the conveyor rollers of the other groups. The same goes for measuring rollers.
Этот подход позволяет однозначно определить, на каком именно ролике (или группе роликов) возникают механические дефекты на основании математического анализа свойств готовой ленты.This approach allows you to unambiguously determine on which particular roller (or group of rollers) mechanical defects occur on the basis of a mathematical analysis of the properties of the finished tape.
В данной ситуации специалисту должно быть понятно, что чем больше групп роликов имеют различные диаметры, тем проще найти дефектную группу или дефектный ролик. Однако, для некоторых процессов получения ВТСП ленты, характеризующихся малым количеством стадий достаточно того, чтобы только одна группа роликов имела отличный диаметр роликов от роликов других групп. Такая ситуация возможна, например, в том случае, когда на готовую ВТСП ленту необходимо нанести несколько стабилизирующих слоев.In this situation, the specialist should be clear that the more groups of rollers have different diameters, the easier it is to find a defective group or defective roller. However, for some processes for the production of HTSC tapes, characterized by a small number of stages, it is sufficient that only one group of rollers have a different diameter of the rollers from the rollers of other groups. Such a situation is possible, for example, in the case when several stabilizing layers need to be applied to the finished HTSC tape.
Заключительной стадией производства ВСТП ленты в соответствии с ее технологическим регламентом является измерение электрических свойств ленты.The final stage of the production of VSTP tape in accordance with its technological regulations is the measurement of the electrical properties of the tape.
Под электрическими свойствами в уровне техники понимаются характеристики, позволяющие оценить свойства материала при воздействии на него электрического поля.Under the electrical properties in the prior art refers to the characteristics that allow you to evaluate the properties of the material when exposed to an electric field.
Технологическими инструкциями по производству ВТСП ленты, как правило, предусмотрено измерение критического тока вдоль ленты, электрического сопротивления и др. электрических характеристик.Technological instructions for the production of HTSC tapes, as a rule, provide for the measurement of critical current along the tape, electrical resistance, and other electrical characteristics.
При этом дефекты ВТСП ленты, вызванные роликами, проявляются в виде повторяющихся дефектов (см. фиг. 1), период которых равен длине окружности этих роликов.In this case, defects in HTSC tapes caused by rollers appear as repeated defects (see Fig. 1), the period of which is equal to the circumference of these rollers.
Полученная зависимость характеристики электрического свойства, например, критического тока от координаты ленты подвергается преобразованию Фурье, которое преобразует исходные данные в зависимость амплитуды повторяющихся дефектов от их периода в виде графика (см. фиг. 2).The obtained dependence of the characteristics of the electrical property, for example, the critical current on the tape coordinate, is subjected to the Fourier transform, which converts the initial data into the dependence of the amplitude of the repeating defects on their period in the form of a graph (see Fig. 2).
Периодическим дефектам соответствуют интенсивные пики на преобразовании Фурье. Положение интенсивных пиков соответствует периоду, то есть расстоянию между повторяющимися дефектами, равному длине окружности роликов. Таким образом, можно установить диаметр роликов, на которых образовался дефект.Intermittent peaks on the Fourier transform correspond to periodic defects. The position of the intense peaks corresponds to the period, that is, the distance between repeated defects equal to the circumference of the rollers. Thus, it is possible to establish the diameter of the rollers on which the defect is formed.
Если в системе используются несколько групп роликов различного диаметра, дефекты, образующиеся на них, будут иметь различный период. На преобразовании Фурье это будут несколько независимых пиков. Их интенсивность говорит о наличии или отсутствии дефектов на той или иной группе роликов.If the system uses several groups of rollers of different diameters, the defects formed on them will have a different period. On the Fourier transform, these will be several independent peaks. Their intensity indicates the presence or absence of defects in a particular group of videos.
Таким образом, для реализации предлагаемого подхода необходимо два компонента.Thus, two components are needed to implement the proposed approach.
Первый - это измерение электрических свойств вдоль ленты.The first is the measurement of electrical properties along the tape.
Второй необходимый компонент - это математическая операция над измеренными данными. Без обоих компонентов предлагаемый подход на практике не применим.The second necessary component is a mathematical operation on the measured data. Without both components, the proposed approach is not applicable in practice.
Основным преимуществом предложенного технического решения является то, что оно сужает круг поиска дефектных роликов до тех групп роликов, диаметр которых соответствует интенсивным пикам на графике преобразования Фурье (фиг. 2). В этом случае технологическая стадия, которая осуществлялась с дефектным роликом/роликами должна быть остановлена для замены ролика/роликов.The main advantage of the proposed technical solution is that it narrows the search circle for defective rollers to those groups of rollers whose diameter corresponds to intense peaks in the Fourier transform graph (Fig. 2). In this case, the technological stage that was carried out with the defective roller / rollers must be stopped to replace the roller / rollers.
Таким образом, экономится время поиска и время работы других технологических стадий. Кроме того, в этом случае, достоверно известно, есть дефект или нет.Thus, the search time and the operating time of other technological stages are saved. In addition, in this case, it is reliably known whether there is a defect or not.
После того, как дефекты выявлены, изготовитель может принять во внимание эти дефекты, или не принять.After defects have been identified, the manufacturer may or may not take these defects into account.
Практика показывает, что если дефекты не ярко выражены, то фиксируется их наличие, а затем производится обслуживание соответствующих роликов. Если дефекты ярко выражены, например, величина амплитуды интенсивного пика значительно (≈3-10 раз) превышает средних значений, то лента становится негодной. В любом случае, дефекты являются сигналом к обслуживанию или замене роликов.Practice shows that if defects are not pronounced, then their presence is recorded, and then the corresponding rollers are serviced. If the defects are pronounced, for example, the magnitude of the amplitude of the intense peak significantly (≈3-10 times) exceeds the average values, then the tape becomes unusable. In any case, defects are a signal for servicing or replacing the rollers.
Пример реализации изобретения.An example implementation of the invention.
В соответствии с вышеизложенным, получали ленту со следующими параметрами:In accordance with the foregoing, received a tape with the following parameters:
Подложка из сплава Хастеллой, толщина - 40-100 мкм, ширина подложки - 12 мм, длина - 300-500 м; буферные слои: слой оксида алюминия - толщина 50 нм, слой оксида иттрия - толщина 3 нм, слой MgO IBAD - толщина 5 нм, слой MgO Homo epi - толщина 50 нм, слой LaMnO3 - толщина 50 нм; сверхпроводящий слой Gd-Ba-Cu-О - толщина 1500-2500 нм и защитный слой из серебра - толщина 2000 нм.Hastelloy alloy substrate, thickness 40-100 microns, substrate width 12 mm, length 300-500 m; buffer layers: an alumina layer — a thickness of 50 nm, a yttrium oxide layer — a thickness of 3 nm, an MgO IBAD layer — a thickness of 5 nm, a MgO Homo epi layer — a thickness of 50 nm, a LaMnO 3 layer — a thickness of 50 nm; the superconducting layer Gd-Ba-Cu-O - a thickness of 1500-2500 nm and a protective layer of silver - a thickness of 2000 nm.
Исходная лента подвергалась электрохимической полировке. Для перемещения ленты использовались 2 транспортирующих и 2 измерительных ролика диаметром 88 мм.The original tape was subjected to electrochemical polishing. To transport the tape, 2 transporting and 2 measuring rollers with a diameter of 88 mm were used.
Буферные слои наносили по различным технологиям.Buffer layers were applied using various technologies.
Слой оксида алюминия (Al2O3) наносили на металлическую ленту методом высокочастотного магнетронного распыления керамической мишени из Al2O3.A layer of alumina (Al 2 O 3 ) was deposited on a metal strip by high-frequency magnetron sputtering of a ceramic target from Al 2 O 3 .
Слой оксида иттрия (Y2O3) наносили на слой оксида алюминия методом импульсного магнетронного распыления из мишени металлического иттрия в вакуумной камере с подачей смеси аргона и кислорода.A layer of yttrium oxide (Y 2 O 3 ) was deposited on an alumina layer by pulsed magnetron sputtering from a yttrium metal target in a vacuum chamber with a mixture of argon and oxygen.
Слой оксида магния (MgO IBAD) наносили на слой оксида иттрия методом электронно-лучевого испарения из керамических гранул оксида магния.A magnesium oxide layer (MgO IBAD) was deposited on a yttrium oxide layer by electron beam evaporation from ceramic granules of magnesium oxide.
Второй слой оксида магния (MgO Homo epi) осаждали на первый слой оксида магния, полученный методом IBAD при нагревании ленты 600°С.The second layer of magnesium oxide (MgO Homo epi) was deposited on the first layer of magnesium oxide obtained by IBAD by heating the tape at 600 ° C.
Слой манганита лантана (LaMnO3) наносили на слой оксида магния методом импульсного магнетронного распыления из керамической мишени манганита лантана.A layer of lanthanum manganite (LaMnO 3 ) was deposited on a magnesium oxide layer by pulsed magnetron sputtering from a ceramic target of lanthanum manganite.
Однако, при нанесении буферных слоев использовались транспортирующие и измерительные ролики одного и того же диаметра - 72 мм (D=d). При этом, для нанесения слоя Al2O3 использовалось 34 ролика диаметра D=72 мм, Y2O3 - 14 роликов диаметра 72 мм, IBAD-MgO - 14 роликов диаметра 72 мм, EPI-MgO - 34 ролика диаметра 72 мм, LaMnO3 - 34 ролика диаметра 72 мм. Плюс 6 измерительных роликов того же диаметра (d=D).However, when applying the buffer layers, transporting and measuring rollers of the same diameter were used - 72 mm (D = d). At the same time, for applying an Al 2 O 3 layer, 34 rollers of diameter D = 72 mm were used, Y 2 O 3 - 14 rollers of 72 mm diameter, IBAD-MgO - 14 rollers of 72 mm diameter, EPI-MgO - 34 rollers of 72 mm diameter, LaMnO 3 - 34 rollers with a diameter of 72 mm. Plus 6 measuring rollers of the same diameter (d = D).
Слой сверхпроводника (GdBa2Cu3O7) наносится на слой манганита лантана методом импульсного лазерного осаждения из керамической мишени Gd-Ba-Cu-O. Диаметр транспортирующих роликов D составлял 150 мм, использовалось 10 транспортирующих роликов и 4 измерительных ролика диаметром d=105 мм.A superconductor layer (GdBa 2 Cu 3 O 7 ) is deposited onto a lanthanum manganite layer by pulsed laser deposition from a Gd-Ba-Cu-O ceramic target. The diameter of the conveying rollers D was 150 mm; 10 conveying rollers and 4 measuring rollers with a diameter of d = 105 mm were used.
Защитный слой (металлическое серебро) наносился на слой сверхпроводника методом магнетронного распыления металлической мишени из серебра на постоянном токе. Диаметр транспортирующих роликов составлял D=100 мм, использовалось 40 транспортирующих роликов и 3 измерительных ролика диаметром d=105 мм.A protective layer (metallic silver) was deposited on a superconductor layer by direct current magnetron sputtering of a metal target from silver. The diameter of the transporting rollers was D = 100 mm, 40 transporting rollers and 3 measuring rollers with a diameter of d = 105 mm were used.
В некоторых случаях также осуществляют меднение ВТСП ленты с использованием 40 транспортирующих роликов диаметра D=88 мм.In some cases, HTSC tape is also copper-plated using 40 conveying rollers of diameter D = 88 mm.
Для измерения критического тока и его распределения по длине ленты использовали коммерческую установку Theva TapeStar.To measure the critical current and its distribution along the length of the tape, the commercial Theva TapeStar setup was used.
Как следует из представленных данных на фиг. 1, среднее значение критического тока колеблется около 200 А, однако, на большей части ленты наблюдается падение значений критического тока в виде пиковых провалов.As follows from the data presented in FIG. 1, the average value of the critical current fluctuates around 200 A, however, on most of the tape there is a drop in the critical current values in the form of peak dips.
Как следует из фиг. 2, дефектным является ролик с диаметром D=100 мм - амплитуда колебаний критического тока значительно превосходит средние значения.As follows from FIG. 2, a roller with a diameter of D = 100 mm is defective - the amplitude of the critical current oscillations significantly exceeds the average values.
Визуальный осмотр группы роликов диаметром D=100 мм, применявшихся на стадии нанесения серебра, показал наличие поверхностных дефектов у одного из роликов.Visual inspection of a group of rollers with a diameter of D = 100 mm used at the silver deposition stage showed the presence of surface defects in one of the rollers.
Таким образом, предложенный способ позволяет быстро и с большой достоверностью выявить дефектные транспортирующие ролики, в том числе непосредственно в процессе производства ВТСП ленты, а следовательно, принять оперативные меры к замене роликов и получать качественную ВТСП ленту.Thus, the proposed method allows you to quickly and with great confidence to identify defective transporting rollers, including directly in the production of HTSC tape, and therefore, take prompt measures to replace the rollers and get high-quality HTSC tape.
Claims (5)
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019134067A RU2716267C1 (en) | 2019-10-24 | 2019-10-24 | Method of diagnosing conveying and measuring rollers during production of high-temperature superconducting tape |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| RU2019134067A RU2716267C1 (en) | 2019-10-24 | 2019-10-24 | Method of diagnosing conveying and measuring rollers during production of high-temperature superconducting tape |
Publications (1)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| RU2716267C1 true RU2716267C1 (en) | 2020-03-11 |
Family
ID=69898193
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| RU2019134067A RU2716267C1 (en) | 2019-10-24 | 2019-10-24 | Method of diagnosing conveying and measuring rollers during production of high-temperature superconducting tape |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| RU (1) | RU2716267C1 (en) |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4356714A (en) * | 1979-10-26 | 1982-11-02 | Secim | Apparatus for detecting faults in the inherent flatness of a stretched strip in movement |
| US4459842A (en) * | 1980-11-12 | 1984-07-17 | Junji Kihara | Roll wear testing method and apparatus therefor |
| SU1459987A1 (en) * | 1987-06-08 | 1989-02-23 | Институт Геотехнической Механики Ан Усср | Arrangement for replacing roller bearings |
| RU2231407C1 (en) * | 2003-01-14 | 2004-06-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method and apparatus for monitoring wear degree of measuring roller |
| RU2561492C1 (en) * | 2014-05-26 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Detection of belt conveyor rollers with increased resistance to rotation |
-
2019
- 2019-10-24 RU RU2019134067A patent/RU2716267C1/en active
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US4356714A (en) * | 1979-10-26 | 1982-11-02 | Secim | Apparatus for detecting faults in the inherent flatness of a stretched strip in movement |
| US4459842A (en) * | 1980-11-12 | 1984-07-17 | Junji Kihara | Roll wear testing method and apparatus therefor |
| SU1459987A1 (en) * | 1987-06-08 | 1989-02-23 | Институт Геотехнической Механики Ан Усср | Arrangement for replacing roller bearings |
| RU2231407C1 (en) * | 2003-01-14 | 2004-06-27 | Открытое акционерное общество "Новолипецкий металлургический комбинат" | Method and apparatus for monitoring wear degree of measuring roller |
| RU2561492C1 (en) * | 2014-05-26 | 2015-08-27 | Федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего профессионального образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) | Detection of belt conveyor rollers with increased resistance to rotation |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| JP6814420B2 (en) | Metal plate for manufacturing vapor deposition mask, inspection method of metal plate, manufacturing method of metal plate, vapor deposition mask, vapor deposition mask device and manufacturing method of vapor deposition mask | |
| RU2549913C2 (en) | Thermographic method of control and monitoring device for implementing method | |
| KR100901420B1 (en) | Method for Online Characterisation of a Moving Surface and Device Therefor | |
| JP2018147803A (en) | Production method of cable, inspection method of cable and cable appearance inspection device | |
| KR101235071B1 (en) | Equipment for steel plate quality assurance system, steel plate material determining method and steel plate manufacturing method | |
| TWI612160B (en) | Metal mask material and metal mask | |
| Sola et al. | Predicting crack initiation site in polycrystalline nickel through surface topography changes | |
| JP5392119B2 (en) | Method for evaluating oxide coating adhesion strength of grain-oriented electrical steel sheet and its evaluation apparatus | |
| RU2716267C1 (en) | Method of diagnosing conveying and measuring rollers during production of high-temperature superconducting tape | |
| CN107541737A (en) | The method for improving belt steel surface pickling quality | |
| GB2468713A (en) | Edge Flatness Monitoring | |
| CN107314746A (en) | The online monitoring method system of enamel-covered wire | |
| JP3746498B2 (en) | Wire saw inspection method, wire saw inspection device, and cutting device | |
| US20030021885A1 (en) | Processing line having means to monitor crystallographic orientation | |
| CN111465845B (en) | Method and device for inspecting rotary member | |
| JPS618610A (en) | Apparatus for inspecting steel sheet surface | |
| EP1835257B1 (en) | Method for determining the overlay on moving metal tape | |
| KR20220076836A (en) | Inspection apparatus and method for electrode current collector | |
| JP3972638B2 (en) | Coating material manufacturing method and manufacturing equipment | |
| EP3444870B1 (en) | System for manufacturing electrode for secondary battery having scratch tester | |
| JP2019184559A (en) | Method and apparatus for inspecting surface defect in metal plate | |
| KR20190010078A (en) | System and method for manufacturing electrode for secondary battery | |
| CN117445495A (en) | Metal coating thermal coating composite material and production process thereof | |
| JP2010179308A (en) | Quality assurance system for thick steel plate | |
| JP2018028462A (en) | Surface inspection method of metal band |