超导磁体磁场衰减分析检测

北检院检测中心  |  完成测试:  |  2025-08-18  

超导磁体磁场衰减分析检测针对超导磁体运行过程中磁场强度随时间降低的现象,通过定量测量衰减速率、剩余磁场强度及相关影响参数(如温度分布、电流变化、材料电阻率等),评估磁体长期稳定性及超导性能退化情况,为磁体设计优化、运行维护及故障诊断提供客观数据支持。

注意:因业务调整,暂不接受个人委托测试望见谅。

检测项目

磁场衰减速率:描述超导磁体在无励磁状态下磁场强度随时间的下降速率,反映磁体长期稳定性,测量时间范围0~1000小时,衰减速率分辨率0.01mT/h,精度0.5%。

剩余磁场强度:磁体停止励磁后72小时的剩余磁场值,评估储能能力,测量范围0~10T,精度0.5%FS,分辨率0.01mT。

超导线圈临界电流衰减:临界电流随运行时间的变化,直接影响磁场衰减,测试电流范围0~2000A,分辨率1A,衰减率计算精度1%。

磁体温度分布均匀性:运行时线圈及冷却系统温度分布,分析温度对衰减的影响,温度范围4~300K,分辨率0.01K,精度0.1K。

液氮消耗速率:冷却系统液氮消耗速率,反映冷却效率,测量范围0~150L/h,精度0.5%,分辨率0.1L/h。

磁场均匀性变化:衰减过程中中心区域磁场均匀性变化,评估应用效果(如MRI成像质量),均匀性指标ΔB/B0测量范围0~0.5%,精度0.001%,分辨率0.0001%。

超导带材电阻率:超导状态下的电阻率,反映材料性能退化,电阻率范围10^-12~10^-8Ωm,精度1%,分辨率10^-13Ωm。

磁体电感变化:电感随磁场衰减的变化,影响电流-磁场关系,电感测量范围1~500H,精度0.2%,分辨率0.1H。

绝缘层介电损耗:线圈绝缘层的介电损耗角正切(tanδ),反映能量损耗,tanδ测量范围0.0001~0.01,频率范围10Hz~1MHz,精度5%。

磁通跳跃现象监测:运行中是否出现磁通跳跃(磁场突然变化),检测异常情况,采样频率10kHz,磁通变化阈值5mT,监测精度1mT。

剩余磁场稳定性:剩余磁场在72小时内的波动情况,反映长期保持能力,波动范围0.1mT,精度0.05mT,分辨率0.01mT。

检测范围

医用MRI超导磁体:医学磁共振成像设备用磁体,检测磁场衰减及剩余磁场,确保成像质量。

粒子加速器超导磁体:同步辐射光源、对撞机用磁体,检测磁场稳定性及均匀性变化,保障粒子束聚焦。

超导储能(SMES)磁体:储能系统用磁体,检测磁场衰减速率及剩余磁场,评估储能效率。

超导电机磁体:风力发电机、船舶推进电机用磁体,检测磁场衰减及电流变化,保障输出功率。

高温超导磁体:钇钡铜氧(YBCO)、铋锶钙铜氧(BSCCO)材料磁体,检测77K下的磁场衰减及温度影响。

低温超导磁体:铌钛(NbTi)、铌三锡(Nb3Sn)材料磁体,检测4.2K下的磁场衰减及冷却性能。

超导磁悬浮列车磁体:高速磁浮列车用磁体,检测磁场衰减速率及剩余磁场,保障悬浮稳定性。

科研用超导磁体:实验室材料研究用磁体,检测磁场衰减对实验结果的影响,确保数据准确性。

工业超导磁选机磁体:矿石分选用磁体,检测剩余磁场强度及衰减速率,保障分选效率。

超导量子计算磁体:量子比特设备用磁体,检测磁场衰减及均匀性变化,确保量子相干时间。

超导故障电流限制器磁体:电力系统用磁体,检测磁场衰减及电流变化,保障响应速度。

检测标准

ISO19006-1:2021超导磁体第1部分:通用要求及试验方法(国际标准,涵盖磁场衰减测试基本要求)

GB/T39973-2021超导磁体性能测试方法(国家标准,规定磁场衰减、剩余磁场等参数测试方法)

ASTMF2478-17超导磁体磁场衰减测量标准规程(美国标准,详细规定衰减速率测量步骤及数据处理)

IEC61788-15:2020超导器件第15部分:超导磁体磁场稳定性测试(国际电工委员会标准,针对磁场稳定性的测试规范)

GB50150-2016电气装置安装工程电气设备交接试验标准(国家标准,涉及超导磁体安装后磁场衰减试验要求)

IEEEStd1713-2019超导磁体系统试验指南(美国电气电子工程师学会标准,提供磁场衰减测试流程及验收准则)

JISC2560-2:2018超导磁体第2部分:磁场衰减测试方法(日本标准,规定磁场衰减具体测试步骤)

GB/T20JianCe-2006超导材料性能测试方法第4部分:临界电流(国家标准,测试临界电流衰减,间接评估磁场衰减)

ASTMA902-08(2018)超导磁体线圈用铜合金线标准规范(美国标准,涉及线圈材料性能对衰减的影响)

ISO21703:2020超导磁体冷却系统性能测试(国际标准,测试冷却效率对衰减的影响)

检测仪器

超导磁体磁场测试仪:采用霍尔效应传感器,实时监测磁场衰减过程中的磁场值,测量范围0~20T,精度0.1%FS,分辨率0.01mT,支持连续采样。

低温数字磁通计:检测超导线圈磁通变化,计算衰减速率,适用于4~77K环境,磁通范围0~10Wb,分辨率10^-8Wb,采样频率1kHz。

超导线圈电流监测系统:采用罗科夫斯基线圈,监测电流变化(电流衰减导致磁场衰减),电流范围0~5000A,精度0.05%,分辨率1A,支持实时报警。

磁体温度分布测试仪:采用多通道热电偶,测量温度分布,温度范围4~300K,分辨率0.01K,精度0.1K,支持3D温度映射。

磁场均匀性分析仪:采用多通道传感器阵列,测量中心区域均匀性,ΔB/B0范围0~1%,精度0.001%,分辨率0.0001%,支持自动校准。

液氮消耗速率测试仪:采用质量流量传感器,测量消耗速率,范围0~200L/h,精度0.5%,分辨率0.1L/h,支持远程监控。

超导材料电阻率测试仪:采用四探针法,测量带材电阻率,范围10^-12~10^-6Ωm,精度1%,分辨率10^-13Ωm,支持低温测试。

磁通跳跃监测系统:采用高速数据采集卡,监测磁通跳跃,采样频率100kHz,磁通阈值10mT,报警延迟1ms,支持数据存储与回放。

检测流程

线上咨询或者拨打咨询电话;

获取样品信息和检测项目;

支付检测费用并签署委托书;

开展实验,获取相关数据资料;

出具检测报告。

北检(北京)检测技术研究院
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