ITER CICC 導體氣密性檢測控制系統的研制

　　基于Visual c++ 技術(shù)，設計了應用于ITER CICC 導體的氣密性檢測控制系統。利用計算機的串口通信功能，實(shí)現了漏率實(shí)時(shí)采集、實(shí)時(shí)繪圖顯示和數據同步保存的功能，達到了整個(gè)檢漏過(guò)程的自動(dòng)化控制目標。極大的提高了真空檢漏的工作效率。

　　ITER（國際熱核聚變實(shí)驗堆）裝置是一個(gè)能產(chǎn)生大規模核聚變反應的全超導托卡馬克。其裝置中心是高溫氘氚等離子體環(huán)。等離子體環(huán)在屏蔽包層的環(huán)型包套中，在包層外是巨大的環(huán)形真空室。真空室穿在16 個(gè)大型超導環(huán)向場(chǎng)線(xiàn)圈（即縱場(chǎng)線(xiàn)圈）中，是裝置的關(guān)鍵部件之一。在環(huán)向場(chǎng)線(xiàn)圈外側還布有六個(gè)大型環(huán)向超導線(xiàn)圈，即極向場(chǎng)線(xiàn)圈。這些線(xiàn)圈都是由CICC （管內電纜導體Cable-in-Conduit Conductor）導體所組成。為了保證ITER 裝置的正常運行，真空水平是最為關(guān)鍵的條件之一。因此CICC 導體的氣密性檢測就顯得尤為重要。

　　由于ITER 超導電纜的檢漏要求有規范完整和全自動(dòng)化的檢漏過(guò)程以及大量的漏率數據備份，根據這個(gè)要求本文設計一個(gè)檢測控制系統。此系統可以實(shí)現檢漏儀的全自動(dòng)化控制，漏率的實(shí)時(shí)采集和實(shí)時(shí)曲線(xiàn)顯示以及數據存儲、歷史曲線(xiàn)重現等功能，極大的提高了導體氣密性檢測的工作效率。

1、ITER CICC 導體氣密性檢測系統的構成及其工作原理

1.1、檢漏原理

　　系統所選檢漏儀為Phoenix300 型檢漏儀，是真空應用下的氦檢漏儀，即抽空測試件同時(shí)進(jìn)行檢漏。氦質(zhì)譜檢漏儀作為檢漏方式的一種，因其靈敏度高、性能穩定、無(wú)污染等優(yōu)點(diǎn)在保證產(chǎn)品質(zhì)量方面起著(zhù)越來(lái)越重要的作用。檢漏方式為逆擴散型，工作原理如圖1 所示。逆擴散檢漏是把被檢件接在分子泵出氣口一端，漏入的氦氣由分子泵出氣口逆著(zhù)泵的排氣方向進(jìn)入安裝在泵的進(jìn)氣口端的質(zhì)譜室內而被檢測。在質(zhì)譜室內，根據質(zhì)譜學(xué)原理，測出氦氣的多少，從而確定漏孔的漏率。

圖1 逆擴散檢漏原理

1.2、系統檢漏步驟

　　氣密性檢測過(guò)程包括各分系統的導管材料檢漏、導體焊縫檢漏和最后的總檢。氦質(zhì)譜檢漏步驟分為：管材內充正壓氦氣，外抽空檢漏，以檢測管材的材料氣密性；管材組焊過(guò)程中對單條焊縫進(jìn)行檢漏，管材內充氦氣，外部用真空工裝罩住焊縫抽空檢漏；單件導線(xiàn)最后進(jìn)行總檢，單件導線(xiàn)線(xiàn)圈放入試檢真空容器中抽空，用置在真空容器的標準漏孔標定檢漏儀實(shí)際可檢漏率達標后，內充壓20 個(gè)表壓，進(jìn)行檢漏。檢測系統構成如圖2 所示。

圖2 檢測系統構成圖

4、結論

　　本文基于Visual C++ 平臺， 設計了應用于ITER CICC 導體氣密性檢測的控制系統。主要說(shuō)明了該系統的具體原理和軟件的設計實(shí)現過(guò)程。目前該系統已經(jīng)應用于ITER CICC 導體中的檢漏工作，實(shí)現了自動(dòng)控制檢漏儀，并同步進(jìn)行數據采集、顯示和存儲的功能，人機交互界面良好，運行比較穩定。為進(jìn)一步的系統自動(dòng)控制開(kāi)發(fā)打下了良好的基礎，極大的提高了真空檢漏的工作效率。

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