JPH01314957A - 超電導材電流通路の欠陥検出方法 - Google Patents

Abstract

(57)【要約】本公報は電子出願前の出願データであるた
め要約のデータは記録されません。

Description

【発明の詳細な説明】 ［発明の目的］ （産業上の利用分野） 本発明は、超電導材で構成されたコイル、電線等各種の
電流通路の欠陥部分を検出する超電導材電流通路の欠陥
検出方法に係わり、特に超電導材の臨界温度を有効に利
用して欠陥部分を検出する超電導材電流通路の欠陥検出
方法に関する。

（従来の技術） 近年、超電導材を用いた種々の電流通路１例えばコイル
や電線等の開発が試みられている。この超電導材で構成
された電流通路はある臨界温度で抵抗零となる性質を有
することから、大電流を流す伝送路として各技術分野で
広く利用しようとする傾向が著しく、研究開発が進めら
れている。

ところで、この種の超電導材電流通路は、その製造過程
や製造環境等によりクラックや絶縁物の巻き込みによる
閉塞部が出来ることがあるが、このような場合には臨界
電流密度以上の電流が流れて超電導特性を破壊するクエ
ンチ現象が生ずる。

（発明が解決しようとする課題） 従って、以上のような超電導材電流通路のある部分に閉
塞部が生じている場合、クエンチ現象によって電流通路
の超電導機能を大きく損ねるばかりでなく、その電流通
路に大電流が流れたときにその欠陥部分、つまりクエン
チ部分が焼き切れて放電を繰り返しながら焼失し、二度
とその電流通路が使用できなくなる。

本発明は上記実情に鑑みてなされたもので、′電流通路
の欠陥部分を適確に見つけ出すことにより、その欠陥部
分を迅速、適切に修復して再使用可能とする超電導材電
流通路の欠陥検出方法を提供することを目的とする。

［発明の構成］ （課題を解決するための手段および作用）本発明による
超電導材電流通路の欠陥検出方法は上記目的を達成する
ために、超電導材で構成された電流通路を超電導を示す
臨界温度よりも高い温度で加熱すると共に前記電流通路
はクエンチ状態になる。この状態において赤外線温度計
を用いて前記電流通路に生じる温度状態を検出すると共
にこの温度に応じた色等で表示することにより電流通路
の欠陥部分を検出する。

（実施例） 以下、本発明方法を適用する検査システムの一実施例に
ついて第１図を参照して説明する。同図において１１は
超電導材で構成された例えばコイル等の電流通路であっ
て、この電流通路１１はその欠陥検出時には図示−点鎖
線で示す恒温槽１２または図示されていないが例えばバ
ーナ等（以下、これら恒温槽、バーナー等を加熱手段１
２と呼ぶ）によって加熱される様になっている。

また、この電流通路１１の両端には直流電源１２および
電流通路１１に流すための電流を可変する電流可変部１
４が設けられている。

１５は通常の物体温度と異なる温度、つまり遠赤外線領
域の波長を検出する赤外線カメラであって、この赤外線
カメラ１５で撮像された電流通路１１の温度映像信号は
後続のＡ／Ｄ変換回路１６で階調差をもったデジタルデ
ータに変換される。

１７はデジタルデータを一時格納する画像メモリ、１８
は画像メモリ１７に記憶された画像データを適宜な画像
処理を行って表示するＣＲＴ表示部である。

次に、以上のようなシステムを用いて超電導材電流通路
の欠陥を検出する例について説明する。

先ず、本方法は、装置またはプラント等に設置する前に
加熱手段１２を用いてコイル等の電流通路１１を臨界温
度よりも高い温度に加熱する。その結果、電流通路１１
は超電導特性を失って一種の電気抵抗体の状態となる。

しかる後、電流通路１１の両端に所定の直流電源１３を
印加すると共に電流可変部１４にて電流可変を行って所
要とする電流を流す。その結果、欠陥部分は他の部分よ
りも熱集中量が増大して発熱量が多くなる。なお、先に
加熱手段１２を用いて電流通路１１を加熱したが、逆に
電流通路１１に所要とする電流を流した後、加熱手段１
２を用いて加熱する方法であってもよい。この場合、検
査したい部分のみを加熱してクエンチさせ、このクエン
チ後は流れている電流加熱により検査できるので、外部
加熱をオフにしてもよい。

さらに、以上のような状態に設定した後、赤外線カメラ
１５を用いて前記電流通路１１の発熱温度に応じた遠赤
外線を検出し電気的な温度ビデオ信号に変換して出力す
る。この温度ビデオ信号はＡ／Ｄ変換回路１６でレベル
階調差を持ったデジタルデータに変換された後、画像メ
モリ１７に所定の順序で順次記憶していく。そして、画
像メモリ１７の画像データを適宜なデータに変換した後
、ＣＲＴ表示部１８に表示するようにすれば、その電流
通路１１の形状に等しい形状の温度分布画像をＣＲＴ表
示部１８に表示でき、かつ、電流通路１１の中でも特に
熱束中部の大きい部分を含んでその温度に対応する色で
表示できる。

従って、以上のような実施例の方法によれば、超電導材
で構成された電流通路１１を必要とする装置またはプラ
ント等に設置する前に、その電流通路１１を臨界温度以
上となるように加熱して通常の電気的抵抗体とし、かつ
、この抵抗体に必要な電流を流すことにより、特にクエ
ンチ相当部分において他の部分と異なる高温部分を作り
出す。

そして、その電流通路１１から発生する温度に応じた遠
赤外線を赤外線カメラ１５で撮像し、その撮像結果をＣ
ＲＴ等に表示するようにしたので、超電導材で構成され
た電流通路１１の欠陥部分を間接的に検出できる。しか
も、ＣＲＴ表示部１８に電流通路１１の各温度に応じた
色で表示すれば、その色状態から電流通路１１全体の超
電導特性の状態を知ることができ、勿論、欠陥部分に至
っては確実にその欠陥箇所を映像により認識できる。

因みに、実験的に上記方法を用いて電流通路１１から発
見した欠陥部分と、臨界温度以下で超電導状態にある電
流通路１１に過電流を流したときのクエンチ部分とが一
致するか否かについて、種々欠陥部分の異なるものにつ
いて繰り返し調べたところ、その部分はほぼ一致するこ
とが実証された。しかも、上記欠陥検出方法は装置等に
組込む前に適用すれば、ローコストで欠陥を確実に検出
できるので非常に有効なものとなる。

なお、に記実施例では比較的コンパクトな電流通路１１
の欠陥検出ノブ法について述べたが、例えば第２図に示
すように予め電流通路１１と平行または必要な箇所ある
いは電流通路を囲むように加熱用線２１を配置すると共
に欠陥検出時のみその加熱用線２１にヒータ電源２２を
通電すれば、電流通路１１の大きさに拘らず臨界温度以
上に加熱することができる。また、ＣＲＴ表示部１８に
は電流通路１１の温度に応じた色で表示したが、既に階
調差に応じたデジタルデータとなっているので該当箇所
に文字による温度表示を行うこともできる。その他、本
発明はその要旨を逸脱しない範囲で種々変形して実施で
きる。

［発明の効果１ 以上詳記したように本発明によれば、超電導材で構成さ
れた電流通路を臨界温度以上に加熱すると共にその電流
通路に電流を流し、このとき電流通路から発生する温度
に応じた赤外線を検出するようにしたので、電流通路の
クエンチ部分を容易に検出でき、その箇所を迅速、確実
に修復して装置等に設置することが可能な超電導材電流
通路の欠陥検出方法を提供できる。

【図面の簡単な説明】

第１図は本発明による超電導材電流通路の欠陥検出方法
を適用する検査システムの構成図、第２図は本発明方法
の他の実施例を説明する構成図である。 １１・・・電流通路、１２・・・加熱手段、１３・・・
直流電源、１４・・・電流可変部、１５・・・赤外線カ
メラ、１６・・・Ａ／Ｄ変換回路、１７・・・画像メモ
リ、１８・・・ＣＲＴ表示部、２１・・・加熱用線。 出願人代理人　弁理士　鈴江武彦

Claims (1)

【特許請求の範囲】
1. 超電導材で構成されたコイル、電線等を含む電流通路の
   少なくとも検査する部分を、超電導を示す臨界温度より
   も高い温度で加熱すると共に前記電流通路に電流を流し
   てクエンチ状態を作り出し、このとき前記電流通路から
   発生する温度を赤外線カメラで撮像し前記電流通路の欠
   陥部分を検出することを特徴とする超電導材電流通路の
   欠陥検出方法。