（名称）（名称）公开公开

电流引线→

制冷机→

抽真空口

航插1吊装

结构

支

冷屏-杜瓦

目录会签会签

3.1主要指标要求63技术要求62.2功能52.1组成42组成及功能41设计标准及规范4

3.2接口要求73.1.5测控要求73.1.4使用环境要求63.1.3电气指标要求63.1.2结构与制冷要求63.1.1总体指标要求6

3.3.2安全性要求83.3.1可靠性要求83.3六性要求83.2.3电气接口83.2.2安装接口83.2.1机械接口8

3.4.1产品涂覆、标识要求93.4其他要求93.3.6测试性要求93.3.5保障性要求93.3.4电磁兼容性（含磁屏蔽）要求93.3.3维修性要求9

通用测试杜瓦是超导实验室重要组成部分，本文提出了适用于液氮到液氦温区下的液氮预冷低温测试杜瓦技术要求。5.2资料提供要求115.1验收要求115验收和交付114试验要求103.4.2包装和运输要求10

GB/T16775-1997低温容器漏气速率测定方法GB18442-2001低温绝热压力容器GB/T18984-2003低温管道用无缝钢管JB/T7749-95低温阀门技术条件按照国家标准或相应的部门、行业、企业标准设计和制作。由于低温测试杜瓦涉及的设备比较特殊，须参考相关标准进行设计、制造。设计标准及规范

SH/T3537-2002立式圆筒形低温储罐施工技术规程HG/T20645.1-1998化工装置管道机械设计内容和深度规定HG/T20645.5-1998化工装置管道机械设计技术规定HG/T20645.2-1998化工装置管道机械设计工程规定HG20585-1998钢制低温压力容器技术规定GB3531-1996低温压力容器用低合金钢钢板

组成及功能GB/T14976-2012流体输送用不锈钢无缝钢管GB/T14594-2014电真空器件用无氧铜板和带GB/T4458.1-2002技术制图图纸幅面和格式GB/T6071-2003超高真空法兰GB150-1998钢制压力容器

可拆卸上盖板：低温杜瓦上盖板为测试杜瓦提供吊装设备接口、电流引线、航插安装接口；功能图1低温测试杜瓦组成如图1所示，低温测试杜瓦主要包括：可拆卸上盖板、抽真空口、制冷机冷头，电流引线，冷屏筒体，样品架（含支撑杆），导冷链，航插法兰等接口，多层材料包覆，液氮预冷管路系统等。组成

真空杜瓦：为超导磁体提供测试空间；样品架：为超导线圈测试提供测试/安装支架；导冷链：将制冷机冷头的冷量传输至测试样品；冷屏：降低系统辐射漏热；电流引线：超导线圈励磁、退磁电气接口；制冷机冷头：为测试样品提供冷量；

主要指标要求技术要求配套设备：含制冷机压缩机、水冷机组以及制冷机运控相关的软/硬件。（10）液氮管路：使用制冷机降温前，使用液氮将磁体预冷到77K，加速降温过程。抽真空口：与抽真空机组连接接口，用于抽真空机组、氦质谱检漏仪对测试杜瓦进行抽气及气密性检测；航插法兰：为测试设备和测试杜瓦内的检测信号输出提供信号接口；

制冷机数量：≮4台，；测试温区：4.2K-300K；可测工件高度：≮1m；测试杜瓦尺寸：外直径≯2.4m，内直径：≮1.8m；杜瓦形状：圆柱形；总体指标要求

导冷材料要求：进口TP1无氧铜（需提供合格证）；杜瓦材料要求：不锈钢，磁导率≯1.05（需提供合格证）；结构与制冷要求4K温区漏热：≯3W（按计算值1.5倍裕度计算）罐体真空漏率：≯10E-9Pa·m3/s罐体真空度：≯10E-3Pa

电流引线：二元电流引线（可用可插拔电流引线或半导体帕尔帖接头进一步降低传导漏热），共3对，1对通流≮1000A，2对通流≮500A；信号线芯点数：≮150芯；最大通流能力：≮1000A；测试杜瓦安装有电流引线及航空插座接口；电流引线用于对测试杜瓦内部样件进行通电，航空插座用于通用杜瓦内部传感器信号线引出接口，要求如下：电气指标要求制冷要求：液氮预冷至77K，再用制冷机传导冷却到4K以下。

测控要求环境温度：-20°C~45°C。环境气压：85kPa~101kPa；通用技术杜瓦处于室内。其自然环境要求如下：使用环境要求航空插座：3组55针；

上述杜瓦结构可根据厂家设计自行调整，但需要具有以下功能：图2低温测试杜瓦结构参考示意图如图2所示，为低温测试杜瓦参考示意图：接口要求供应商需提供制冷压缩机、动力泵的监测接口（以太/RS232/RS485），提供通讯协议及测控交互软件。

抽真空口：2个（1个使用，一个备用），均采用KF40接口；机械接口液氮预冷管路的布置形式由厂家自行优化设计抽真空接口可通过阀门控制罐内和外界的联通和关闭。所有接口均采用标准件，可拆卸和替换；可实现制冷机传导冷却制冷；

制冷压缩机、水冷机组、测控系统可兼容220/380V三相电；电气接口制冷机压缩机及水冷机组、测控系统占地面积不超过10平方米；地坑安装（地坑直径2.5m，深度1.5m）；安装接口吊装结构：至少能承受通用杜瓦的自重的1.5倍；

低温杜瓦在进行加工和制造时优先选用成熟的工艺；在材料、设备、零部件选型中选用可靠性高的成熟产品；参照现有成熟的低温测试杜瓦方案进行设计、制造，保证产品的可靠性；可靠性要求六性要求制冷压缩机、水冷机组、测控系统总功率≯80kW。

维修性要求低温杜瓦应提供详细的操作指南，避免出现低温冻伤、误操作等安全风险。低温测试杜瓦应锐边倒钝、危险部位应有可靠的警告标志或保护装置；电流引线电气绝缘性能良好；安全性要求结构设计和集成尽可能实现标准化、通用化结构。

测试用工装采用非导磁材料研制；电磁兼容性（含磁屏蔽）要求在维修可能触及的范围内，必须避免尖角、毛刺；在拆卸或更换部件时，不必移动或重新安置线扎，即可插拔连接器；优先选用标准件或通用件，减少其品种、规格；零件尽可能在不需要专用工具的条件下容易拆装，确需专用工具的，需要供应商提供专用工具；

配备防冻手套和工具箱。低温测试杜瓦的包装、运输方案都要经过验证，确保在包装、运输过程中不对设备造成损伤；配备使用和维修设备所需的手册、规则、清单、工程图纸等；编制备品备件清单和易损易耗件清单，并根据需要在运营现场储备所有备品备件；保障性要求测试用各类设备和仪器需要考虑强磁场影响及带来的计量误差。

杜瓦表面进行刻蚀编号标识，安全防护标志。3.4.1产品涂覆、标识要求其他要求提前制定试验测试方案，齐套试验项目所需的测试仪器和计量设备。试验测试具备在线监控检测的能力，设备上设计采用预留接口，以便测试数据收集工作，保证信息的完备性和可测试性；测试性要求

（2）供应商制冷机冷却过程中自主测量测试（含工艺线圈）制冷机冷头温度和导冷链温度，制冷机冷头温度应≯4K；导冷链设置至少8组测点，8组测点温度波动≯0.1K。同时同步考核制冷机连续工作能力；（1）供应商自主采用热平衡法测量4K温区漏热，4K温区总漏热≯3W；试验要求低温测试杜瓦的运输要满足公路和铁路运输要求。低温测试杜瓦在运输或交付中外包装必须起保护作用，确保不受损伤；3.4.2包装和运输要求

验收和交付表1测试杜瓦验收试验清单（5）供应商在交付前应对系统的电流引线通流能力进行测试，要求在额定电流下稳定运行时间≮30min；验收试验清单如表1所示：（4）供应商在交付前应对液氮管道的焊缝可靠性进行测试，通过CT检测、冷激实验验证液氮管道焊缝的可靠性；（3）供应商在交付前需要对杜瓦罐体进行抽真空及氦质谱检漏测试（供应商出厂前应对多层绝热材料进行烘烤放气或配置分子筛），要求系统最小真空度≯10E-3Pa，罐体真空漏率≯10E-9Pa·m3/s；

（4）供应商在交付前应对液氮管道的焊缝可靠性进行测试，通过CT检测、冷激实验验证液氮管道焊缝的可靠性；（3）供应商在交付前需要对杜瓦罐体进行抽真空及氦质谱检漏测试（供应商出厂前应对多层绝热材料进行烘烤放气或配置分子筛），要求系统最小真空度≯10E-3Pa，罐体真空漏率≯10E-9Pa·m3/s（2）供应商自主测量测试制冷机冷头温度和导冷链温度，制冷机冷头温度应≯4K；导冷链设置至少8组测点，8组测点温度波动≯0.1K；（1）供应商自主采用热平衡法测量4K温区漏热，4K温区总漏热≯3W；低温测试杜瓦需通过试验后进行交付，具体的验收包括：验收要求

材料合格证及测试报告（无氧铜，不锈钢等）；低温测试平台设计报告一份；低温测试平台系统一套；承研单位所交付的材料如下：资料提供要求（5）供应商在交付前应对系统的电流引线通流能力进行测试，要求在额定电流下稳定运行时间≮30min。

研试文件审签表出厂验收合格证。出厂测试报告一份；用户使用手册一套；设计文件一套（生产图纸、技术条件、原理图、配套表）；