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1.
2.
由于能够减小系统自身的热噪声和提高系统信噪比,低温光学是实现高灵敏度红外探测的必要手段。提出了一种将脉冲管制冷机用作冷源的透射式低温光学系统。这种新型低温光学系统可用于体积和重量受限而又需要进行高灵敏度红外探测的场合。从光学设计、光机结构设计和内部热噪声分析等方面说明了透射式低温光学系统的设计过程。搭建了用于对脉冲管制冷机冷却光学系统的可行性进行验证的试验系统,并从系统内部热噪声的角度对低温光学的有效性进行了验证。实验结果表明,经过3 h,透镜温度由300 K降至设计温度150 K,继续降温则可达到最低温度105 K。测试过程中,透镜保持完好,验证了将脉冲管制冷机用作冷源的可行性。用黑体和320×256元碲镉汞探测器对光学系统自身的热噪声进行了测试。结果表明,当光学系统的温度从300 K降至215 K时,其自身热辐射减少了75%。这与理论分析结果一致,验证了低温光学降噪的有效性。 相似文献
3.
博物馆文物保存过程中相对湿度对文物的影响尤其重要,因此针对目前小型展柜广泛采用的半导体制冷存在制冷量小的缺点,结合斯特林制冷机制冷量大、寿命长、安全可靠等优点,设计并搭建了一台基于斯特林制冷的文物恒湿展柜装置,实现对微环境中相对湿度的精确调节。将斯特林制冷机的冷头置于优化设计的水槽中用于控制水温,采用空气与水直接接触的方式控制展柜内空气湿度。结果表明:使用散热片以及小型循环水泵可以大幅提升冷头与水之间的换热效率;合理的风机控制策略可以有效提升展柜湿度调节速度,维持湿度稳定,降低系统能耗;展柜内的相对湿度在45.0%~65.0%之间连续可调,并能保持稳定。 相似文献
4.
采用单相永磁直线电机驱动的自由活塞斯特林制冷机,其温度响应惯性大、延迟大,且易受环境温度和负载扰动影响,传统控制策略参数整定复杂,难以达到理想控制效果.本文将智能PID控制算法应用于斯特林制冷机温度闭环控制中,引入模糊控制、遗传算法、神经网络等智能算法对传统PID控制参数进行优化,实现控制参数的自适应整定.仿真和实验结果证明,智能PID温度控制策略具有响应速度快、稳定性高、抗干扰能力强等特点. 相似文献
5.
回热器为回热式低温制冷机的关键部件,其性能对系统的影响甚大。为探索回热器内金属丝网混合填充对回热器性能的影响,文章基于回热器模拟软件REGEN3.3仿真结果的基础上,制作了单级脉管制冷装置,采用#300SS,#400SS和#500SS的金属丝网混填了四组回热器,并在不同输入功率下进行了系统制冷性能实验。实验结果表明,较之低目数丝网填充的回热器制冷机,采用高目数丝网填充的回热器制冷机性能较优;在回热器热端填充低目数,冷端填充高目数的丝网,可提高回热器冷端压比,提高整机制冷性能。 相似文献
6.
针对一台U型一级斯特林二级脉管混合制冷机,分析了一级冷量对二级脉管预冷对制冷机整机性能的影响。制冷机一级制冷温度为80 K,二级制冷温度为30 K,通过将一级冷指和脉管热桥连接,利用一级提供的冷量对脉管进行了预冷。通过计算流体力学(Computer Fluid Dynamics, CFD)仿真研究了脉管预冷对脉管内部温度场和速度场的影响。研究发现,对脉管进行预冷会改变脉管工作时的内部温度分布,对二级制冷能力有巨大影响。在不采用一级冷量对脉管中段进行预冷时,制冷机以二级0.7W@30 K和一级7W@80 K同时进行冷量输出,压缩机输入PV功为133 W;通过热桥将一级冷端换热器与二级脉管中段连接后,保持输入PV功为133 W,输出冷量变为二级1.2W@30K和一级6W@80K同时进行冷量输出。研究发现,U型一级斯特林二级脉管混合制冷机采用中段脉管预冷可大大提高二级的制冷能力。 相似文献
7.
由于缺乏故障率数据库,机械零部件和机械系统的可靠性建模和预计难度较高。为了对包含制冷机控制器和制冷机机械本体的可靠性进行预计和分析,以气体轴承自由活塞斯特林制冷机为例,基于RAM Commander软件建立了斯特林制冷机的可靠性模型。模型把制冷机分解至每一个组件、再分解至每一个零件或元器件,机械零部件的故障率直接引用软件中的NPRD-2011标准(或者NPRD-2009标准),从而建立了一种通用的、全面的可靠性预计方法。通过可靠性预计结果,分析了气体轴承斯特林制冷机中可靠性的薄弱环节,为制冷机的可靠性增长指明了方向。 相似文献
8.
9.
10.
机械制冷机是红外探测器组件的重要组成部分,它为红外探测器提供精确、稳定的低温工作环境。机械制冷机普遍采用PID温度控制算法。工程应用中,PID参数的整定大多依赖于调试者的经验,缺少PID参数设计的理论分析。结合制冷机的控制模型,根据波特图和Nyquist稳定判据,分析了PID控制参数的频域设计方法。仿真结果表明,该方法可靠有效,可为机械制冷机PID温度控制参数的在线整定提供指导。 相似文献