红外探测器用微型制冷机工程化研究

对快起动节流制冷器和集成式斯特林制冷机的最低制冷温度、制冷功率、起动时间、热负荷、控温转速和控温功率等进行了工程化研究,有效地解决了关键技术问题,减少热力损失、振动噪声和污染,提高密封性和装配技术水平等。还解决了制冷机的可靠性,寿命和存贮期等实用化问题。     

微型斯特林制冷机回热器的分形表征

为研究回热器中填充结构的微观结构特征,基于多孔介质分形理论,使用压汞法对回热器孔隙分布情况及分形维数进行研究.回热器是微型斯特林制冷机的关键部件,使用不锈钢网片或不锈钢毡填充制备的回热器是一种典型的多孔介质.采用压汞法对回热器进行微观结构测试,得出回热器内部孔隙分布范围.结合多孔介质分形分析的基础理论,计算得出回热器分...     

斯特林制冷机回热器的热损失理论分析及实验研究

回热器是斯特林制冷机的核心部件,其性能优劣对斯特林制冷机的性能有决定性影响.对斯特林制冷机回热器的各项热损失(主要包括有限传热损失、流动压降损失、空容积损失等)进行了理论分析,并通过实验研究了增加丝网数量和采取不同丝网填充方式对回热器性能的影响.结果表明,增加丝网数量可以有效提高制冷机的性能,采取冷端布置400目丝网和...     

微型斯特林制冷机的进展

随着高温超导和空间技术的发展对微型低温制冷机的制冷量、效率和可靠性提出了更高的要求.新出现的技术如柔性支撑和脉管将对未来的制冷机产生巨大的影响.介绍了最近几十年里各种微型制冷机的发展状况,特别是重点介绍了微型斯特林制冷机的发展,给出了世界各大制冷机生产厂家的生产水平.同时本文介绍了目前国内的微型斯特林制冷机发展状况.     

导弹用小型低温制冷机的研究进展

导弹在现代化战争中占据着重要的地位,小型低温制冷机是导弹的关键技术之一,对于提高导弹的作战能力有着非常重要的作用.介绍了国内外应用在导弹上的J-T制冷器、斯特林制冷机等小型低温制冷机,提出了今后导弹用小型低温制冷机的发展方向.     

焦平面探测器用集成式斯特林制冷机数值模拟计算

对焦平面探测器用集成式斯特林制冷机进行了数值模拟计算,在计算模型中加入了流动阻力,同时对如此小尺寸的制冷机进行了测试.数学模型的建立完全按照真实的斯特林制冷机结构.整个制冷机分为13个控制容积,每个控制容积都建立了质量、动量和能量守恒方程.计算程序用Visual C++和MATLAB编写,这些基本方程通过反复迭代求解.通过本计算模型与其它经典计算模型的比较,本模型更接近真实的斯特林制冷机工作情况,数值模拟计算的压力、和制冷功率等工作性能参数,与制冷机的实验测试的数据进行了对比.计算程序已用于新型号集成整体式制冷机的设计计算.     

微型斯特林制冷机的研究进展

1 引言 最近30年是航天技术、红外技术、原子能技术、超导技术以及低温电子学、低温物理、低温医学和低温生物学等现代科学技术迅速发展的年代.由于与这些技术相关的许多科学仪器在低温条件下性能更好、运行速度更快、效率和灵敏度更高,因此推动了低温技术中的一个重要分支--小型低温制冷机的蓬勃发展,其应用从国防、军事、宇航部门向交通、信息、医疗、电子等商业领域渗透.在许多场合,如气象卫星上的红外辐射计、遥感卫星上的红外探测仪、导弹制导系统、医学领域中的核磁成像仪和低温医疗冷刀等,均需要可靠、简便的小型低温制冷机提供稳定的低温冷源.这些场合对制冷机的制冷温度、冷量、振动、电磁干扰、能耗、重量、寿命等指标提出了苛刻的要求.     

微型斯特林制冷机技术研究

微型斯特林制冷机可广泛应用于气象、军事、航空航天、低温电子学、低温医学等领域.其中最主要的应用是冷却红外探测器系统的红外探测器器件,包括为各类探测器提供77 K或更低的低温工作环境,保证探测器功能正常,提高红外探测器的灵敏度和分辨率,减小来自光学滤光片、冷屏及光学系统本身的热噪声.微型斯特林制冷机已成为高性能红外热成像系统中必不可少的重要组成部分.简述了斯特林制冷机的国内外发展情况、市场前景.同时,通过对斯特林制冷机的专利现状调研、分析,给出了斯特林制冷机专利战略的一些定位的思考及建议.     

昆明物理研究所 昆明北方红外科技集团低温技术公司

主要产品 研制、生产的制冷器主要分为两类： 一类是以直流电源驱动工作的斯特林制冷机（Stiriling Cooler）， 一类是以高压气源工作的节流制冷器（J-T Cooler）。     

红外探测器用旋转集成式斯特林制冷机失效分析

以一款制冷量为0.4 W的XD-2A型旋转集成式斯特林制冷机为例,介绍其耦合红外焦平面探测器杜瓦组件后,在实际使用过程中遇到的一些故障现象。通过故障机理分析,给出了故障的解决或控制措施,方便用户及时排查与制冷机、驱动电路及红外焦平面探测器杜瓦组件相关的故障原因。文中介绍的一些故障现象、机理分析及解决和控制措施同样也适用其他型号的旋转集成式斯特林制冷机。     

机载红外探测装置中的长分置管斯特林制冷机

为设计出满足应用要求的长分置管斯特林制冷机,开展了制冷机的应用背景、设计要求、结构特点、关键技术的研究,并对影响制冷机应用的各类因素进行了分析。目前该型号制冷机已应用于机载红外探测装置中,经多次试验证明,该系统重复性好,运行稳定、可靠。     

商用和军用微型脉管低温制冷机的进展

自１９９１年以来,法国低温技术公司在微型脉管低温制冷机方面做了大量研究与发展工作,此举的目的是为未来的应用提供一种可以替代斯特林低温制冷机的杰出的方法。本文概要地介绍了迄今所做的这项研究与工程工作,并描述了这项技术满足军事和商业领域目前和未来要求的能力。     

杜瓦/快速起动节流制冷器集成体及杜瓦/斯特林循环制冷机集成体

红外探测器必须在大约80K低温下才能正常工作。因此,它一定要装在杜瓦中,而且要有节流制冷器或制冷机给其提供低温环境。随着红外技术的迅速发展,出现了杜瓦/快速起动节流制冷器集成体和杜瓦/斯特林循环制冷机集成体。杜瓦/快速起动节流制冷器集成体将杜瓦与快速起动节流制冷器制做为一体,消除了原与节流制冷器相配合的杜瓦芯柱,降低了能耗,诚小了体积,减轻了质量。这种集成体中的快速起动节流制冷器是以玻璃为材料的平面状快速起动节流制冷器,它采用两级制冷,第一级选用氮-碳氢化合物混合气体为工质,第二级选用纯氮气体为工质,在快速起动节流制冷器內装有微型喷射泵,这样,不仅提高了节流制冷器制冷效率,而且可使快速起动节流制冷器制冷温度达70K以下,有利地提高了红外探测器的工作性能。杜瓦/斯特林循环制冷机集成体将杜瓦与斯特林循环制冷机制做为一体,斯特林循环制冷机冷指与杜瓦芯柱合二为一,红外探测器直接安装于斯特林循环制冷机冷指之上,消除了芯柱热传导、斯特林循环制冷机与杜瓦之间连接的热偶合器及其产生的热阻,较大地降低了系统能耗,减少了斯特林循环制冷机体积,减轻了斯特林循环制冷机质量。     

斯特林制冷机在红外系统中的应用

介绍了斯特林制冷机的分类,并对其在红外系统中的应用情况进行了具体介绍。     

整体集成式斯特林制冷机实验研究

为了对斯特林制冷机的内部工作参数、性能进行研究,文章针对整体集成式斯特林制冷机的压力、制冷量、功耗、漏热等进行了实验测试.采用了压电式压力传感器、真空装置、加热电阻等实验设备.重点分析了制冷机内的压力波形,压比变化.本实验对整体集成式斯特林制冷机数值计算有着重要的实验依据.     

一种军用微型斯特林制冷机性能自动测试系统

斯特林制冷机的性能测试结果是判定制冷机是否合格的重要依据.建立由软件和硬件相结合的自动测试系统,可实现多通道同时测试,实现数据的采集、存储和计算.自动测试系统的应用将极大的提高测试工作效率,实现测试数据的完整性和连续性.     

旋转式微型斯特林制冷机电磁屏蔽工艺改进

基于电磁屏蔽理论及相关影响因素,针对某型旋转式微型斯特林制冷机在正常工作状态中产生的电磁干扰影响成像效果的问题,提出了缝隙改进和屏蔽体良好接地的解决办法,并通过试验验证可行性.然后结合实际情况,将该解决办法推广至其他型号制冷机,系统提出缝隙、过孔、线缆和连接器的相关改进措施,并进行电磁兼容测试,最后在工程实践中推广应用.     

红外用微型节流制冷器温度采集系统

制冷温度是红外用微型节流制冷器最关键的参数之一.能否精确快速采集红外用微型节流制冷器的温度,对该制冷器的研制和生产起着至关重要的作用.介绍了一种使用美国NI公司的数据采集卡和LABview软件编制的温度数据采集系统.该系统可以同时对几个样本点进行精确的温度采集及保存,还可以将不同样本点与时间的关系用图表的形式直观的表现出来.     

气动式斯特林制冷机中膨胀机固有频率的试验研究

针对气动膨胀机中排出器固有频率对制冷机制冷性能的影响进行了试验研究.试验表明:随排出器固有频率的增大,压缩机共振频率减小;当制冷机充气压力为1.8 MPa,压缩机共振频率与排出器固有频率比约为0.73～0.75时,制冷机性能最佳;同时,要使制冷机获得较高的效率和较好的制冷性能,不仅要使工作频率在压缩机共振点或共振点附近,而且要使制冷机运行频率与排出器共振频率之比为最佳值.     

自调微型节流制冷器感温管的试验研究

使用了一种新型材料制成的感温管,代替了微型节流制冷器原来自调机构的不锈钢感温管.在自调机构的充气压力、波纹管刚度和工质不变的情况下,仅只改变感温管的材料制作了新的制冷器.通过试验和测试,新制成的制冷器性能有了很大提高.