您當前所在位置:主頁 > 工業制造 > 食品工業 >

低溫測量技術論文

來源:網絡|發布時間:2021-02-24|瀏覽次數:
低溫測量技術論文1冷質量元件及其光學基準靶的常溫安裝

首先將已標定過的螺線管和HWR腔安裝就位,并且用三維可調機構反復調節各元件至理論位置,其實際安裝精度見表1.然后將測微準直望遠鏡所用十字絲目標及其支架,安裝在冷質量元件上,并將其對準至設計位置.

2配置偏心距和旋轉角

由于測微準直望遠鏡低溫下監測,只能透過觀察窗向真空室內部的光學靶觀測.而光的傳播存在折射和衍射,會對光學觀測產生誤差.采用數字水平儀調平望遠鏡的視準軸,并且借助激光跟蹤儀事先將遠近兩處的基準靶和望遠鏡的視準軸中心調整至統一高程面,可以消弱光透過空氣和玻璃觀察窗不同介質時的折射誤差.為了避免光的衍射誤差,可以人為將不同十字絲目標的上下左右配置在±0.2mm以內不同偏心距上(見圖4).由于六個十字絲之間間隔太小,凈化工程www.schrjh.com,為了便于觀測,可以將不同十字絲目標配置不同的旋轉角(30度和60度),間隔放置在螺線管和超導腔下方(見圖4).

3理論模擬

在低溫壓力容器的元件中,除了承受由載荷(壓力、外載)產生的機械應力外,由于在運行過程中元件的溫度場發生變化,還將承受熱應力的作用[5].為了確定腔體、磁體、支撐以及氦容器在重力和冷縮變形時的補償量和熱應力,以減小或消除應力和變形.必須采用有限元方法,模擬低溫下所有冷質量組件的熱應力和冷縮變形.本文采用SOLID-WORKS建模,使用ANSYS進行熱應力模擬.

3.1有限元模型及其材料屬性

冷質量及其支撐組件的有限元模型如圖3所示.模型中磁體、氦槽及其本身焊接連接支架采用316LSS不銹鋼材料,HWR腔及其本身焊接連接支架為鈦材,冷質量支撐組件和腔體的6根橫梁采用鈦材料,準直支架及十字絲目標采用G10材料.模型中支撐桿室溫端為球鉸接,支撐桿低溫端與鈦架之間為綁定.不同接觸材料之間采用螺栓連接,模擬為不同接觸材料之間可相互滑動且不分離.所有冷質量材料的機械特性見表2.

3.2邊界條件與模擬結果

實測的兩次試驗采用液氮降溫,模型中支撐室溫端球鉸鏈接觸面為300K室溫,所建模型腔體、氦容器以及超導磁體接觸面處為80K,凈化工程www.schrjh.com,80K表面熱負荷0.1W/m2.80K下豎直和橫向位移計算結果見表3,螺線管和HWR底部上移約2.0mm,橫向向中心收縮約1mm.

4實測分析

4.1低溫監測

先用WYLER電子水平儀,凈化工程www.schrjh.com,將測微準直望遠鏡的視準軸調平,精度控制在0.05mm/m內[6].再調焦至遠處基準靶,使用旋轉按鈕,擺動鏡筒使其對齊遠處目標中心(見圖5第1步);然后調整焦距瞄準近處基準靶,使用平移工作臺,移動鏡筒至近處目標中心(見圖5第2步).重復上述兩步“遠旋轉近平移”多次,調整鏡筒至兩基準靶偏心線上,控制其直線度誤差在0.1mm以內.圖5中虛線矩形框代表已旋轉的測微準直望遠鏡,實線矩形框代表已平移的測微準直望遠鏡,圓形目標為MAT基準靶.由于同軸十字絲目標存在加工誤差,所以需要使用測微準直望遠鏡,借助可調絲扣,調整六個十字絲中心上下左右至設計偏心線位置.由于光學儀器不可避免地存在瞄準誤差,而且瞄準誤差的大小與距離成正比,呈正態分布.所以為了提高測量精度,應該采用多次測量取平均值,和盡量縮短瞄準距離的方法[7].

4.2數據分析

兩次試驗降至液氮溫區時跟蹤儀和望遠鏡監測數據見圖6和7.80K時豎直方向上跟蹤儀監測到2號螺線管向上移動1.8mm,望遠鏡監測到2號螺線管向上移動1.9mm;80K時橫向跟蹤儀監測到2號螺線管向中心移動1mm,望遠鏡監測到2號螺線管向中心移動0.9mm.

5結論

提供了超導低溫元件的一種有效的安裝與監測方法,對于低溫準直技術進行了有意義的探索,為后期研發的六個超導腔TCM6的準直積累了經驗.該方法充分發揮激光跟蹤儀的高精度和便攜測量優勢,也應用了測微準直望遠鏡光學儀器的非接觸測量優勢.該方法成功解決液氮溫區下元件位移的監測問題,通過理論模擬和與跟蹤儀數據對比,說明測量精度可靠.

作者:袁建東 單位:中科院近代物理研究所 在线看日本免费不卡资源,日本免费网址大全在线观看,日本不卡免费一区二区

Copyright © 2020-2028 現代應用技術網版權所有http://www.jqjgl.cn本站文章部分來自互聯網轉載,如有侵權請與管理員聯系QQ:164236394,或發電子郵件告知我們,經我們審核后會在第一時間進行確認并作刪除處理!感謝您的支持與理解!廣告服務聯系QQ164236394 Power by DedeCms