CN109115343B - 一种低温制冷机低温参数测量装置及其测量方法 - Google Patents
一种低温制冷机低温参数测量装置及其测量方法 Download PDFInfo
- Publication number
- CN109115343B CN109115343B CN201810929861.6A CN201810929861A CN109115343B CN 109115343 B CN109115343 B CN 109115343B CN 201810929861 A CN201810929861 A CN 201810929861A CN 109115343 B CN109115343 B CN 109115343B
- Authority
- CN
- China
- Prior art keywords
- laser
- optical window
- heating sheet
- refrigerator
- low
- Prior art date
- Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
- Active
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 16
- 230000003287 optical effect Effects 0.000 claims abstract description 38
- 238000004093 laser heating Methods 0.000 claims abstract description 29
- 238000012360 testing method Methods 0.000 claims abstract description 22
- 239000011358 absorbing material Substances 0.000 claims abstract description 7
- 230000005540 biological transmission Effects 0.000 claims description 6
- 239000003292 glue Substances 0.000 claims description 3
- 238000010521 absorption reaction Methods 0.000 claims 1
- 239000000463 material Substances 0.000 claims 1
- 238000005259 measurement Methods 0.000 abstract description 21
- 230000008569 process Effects 0.000 abstract description 5
- 230000007547 defect Effects 0.000 abstract description 3
- 238000005057 refrigeration Methods 0.000 description 6
- 238000007789 sealing Methods 0.000 description 4
- 238000001816 cooling Methods 0.000 description 3
- 239000000853 adhesive Substances 0.000 description 2
- 230000001070 adhesive effect Effects 0.000 description 2
- 238000010438 heat treatment Methods 0.000 description 2
- 238000000691 measurement method Methods 0.000 description 2
- 230000005494 condensation Effects 0.000 description 1
- 238000009833 condensation Methods 0.000 description 1
- 238000001514 detection method Methods 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 1
- 230000036541 health Effects 0.000 description 1
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 1
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 1
- 230000001172 regenerating effect Effects 0.000 description 1
- 238000011160 research Methods 0.000 description 1
- 238000010998 test method Methods 0.000 description 1
- 238000002834 transmittance Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Chemical compound O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- G—PHYSICS
- G01—MEASURING; TESTING
- G01J—MEASUREMENT OF INTENSITY, VELOCITY, SPECTRAL CONTENT, POLARISATION, PHASE OR PULSE CHARACTERISTICS OF INFRARED, VISIBLE OR ULTRAVIOLET LIGHT; COLORIMETRY; RADIATION PYROMETRY
- G01J5/00—Radiation pyrometry, e.g. infrared or optical thermometry
Landscapes
- Physics & Mathematics (AREA)
- General Physics & Mathematics (AREA)
- Spectroscopy & Molecular Physics (AREA)
- Radiation Pyrometers (AREA)
Abstract
本发明涉及一种低温制冷机低温参数测量装置及其测量方法。该装置包括贴在制冷机冷头上的激光发热片、罩设在制冷机冷头外侧的测试真空罩、安装在测试真空罩顶部的光学窗口以及位于光学窗口上方的激光发射器和红外测温仪；所述光学窗口依次设置的用于激光完全透过的光学窗口和用于红外光完全透过的光学窗口；所述激光发热片上涂敷有激光吸收材料。本发明能够解决现有技术中的不足，实现制冷机低温参数的无线测量和远距离测量，具有测量过程简单、测量精度高等特点。
Description
技术领域
本发明涉及低温制冷机技术领域，具体涉及一种低温制冷机低温参数测量装置及其测量方法。
背景技术
低温制冷机是为红外探测器和超导器件等提供低温环境的机电产品，其中以回热式制冷为主，具有重量轻、降温快、制冷效率高、可靠性高和稳定性高的特点。低温制冷机已经广泛用于航天航空、军事科研、资源探测、工农业和健康卫生等领域。
现有的低温制冷机低温参数测试测量方法为：对于制冷温度数据采集使用温度传感器，使用胶粘剂或螺钉紧贴在制冷冷却面上，信号引线通过真空密封结构引出测量；对于制冷量数据采集使用加热丝或加热片，使用胶粘剂或螺钉紧贴在制冷机冷却面上，信号引线通过真空密封结构引出测量。这些测量方法共同点是：（1）必须将传感器紧贴在被测量物上；（2）必须具有测量引线，为了减少漏热，必须使用直径小、长度长的引线。不仅测量过程繁琐，而且会因为引线的干扰和带入的误差，导致测量精度的下降。
发明内容
本发明的目的在于提供一种低温制冷机低温参数测量装置及其测量方法，该测量装置及其测量方法能够解决现有技术中的不足，实现制冷机低温参数的无线测量和远距离测量。
为实现上述目的，本发明采用了以下技术方案：
一种低温制冷机低温参数测量装置，包括贴在制冷机冷头上的激光发热片、罩设在制冷机冷头外侧的测试真空罩、安装在测试真空罩顶部的光学窗口以及位于光学窗口上方的激光发射器和红外测温仪；所述光学窗口包括依次设置的用于激光完全透过的光学窗口和用于红外光完全透过的光学窗口；所述激光发热片上涂敷有激光吸收材料，激光吸收材料，用于吸收照射到激光发热片上的激光。
进一步的，所述激光发热片通过导热胶耦合在制冷机冷头的顶部。
本发明还涉及一种上述低温制冷机低温参数测量装置的测量方法，该方法包括以下步骤：
（1）对测试真空罩抽真空，使测试真空罩内的真空度小于10-2Pa。
（2）开启激光发射器，激光发射器发射的激光穿过用于激光透过的光学窗口，照射到激光发热片上。
（3）涂覆在激光发热片上的激光吸收材料将照射到激光发热片上的激光全部吸收，使激光发热片产生热量，该热量用来平衡制冷机冷量。
（4）开启红外测温仪，红外测温仪发射的红外光穿过用于红外光透过的光学窗口，该红外光采集激光发热片的温度值，并将该温度值返回至红外测温仪。
由以上技术方案可知，本发明能够解决现有技术中的不足，实现制冷机低温参数的无线测量和远距离测量，具有测量过程简单、测量精度高等特点。
附图说明
图1是本发明中低温制冷机低温参数测量装置的结构示意图。
其中：
1、激光发射器，2、红外测温仪，3、用于激光通过的光学窗口，4、用于红外光透过的光学窗口，5、激光发热片，6、制冷机冷头，7、测试真空罩。
具体实施方式
下面结合附图对本发明做进一步说明：
如图1所示的一种低温制冷机低温参数测量装置，包括贴在制冷机冷头6上的激光发热片5、罩设在制冷机冷头6外侧的测试真空罩7、安装在测试真空罩7顶部的光学窗口以及位于光学窗口上方的激光发射器1和红外测温仪2。所述光学窗口包括依次设置的依次设置的用于激光完全透过的光学窗口3和用于红外光完全透过的光学窗口4。所述激光发热片5上涂敷有激光吸收材料。 激光发射器1和红外测温仪2位于测试真空罩7的外侧。
进一步的，制冷机上安装有法兰，测试真空罩的底部可拆卸安装在制冷机的法兰上，且测试真空罩与法兰之间设有密封件。测试真空罩与法兰围成一个密封空间。测试真空罩的顶部开设有安装口，光学窗口嵌入安装在安装口中，且光学窗口与安装口之间设有密封件。测试真空罩，用于保持被测制冷机冷头的真空度，减少气体导热和水汽凝结对测量的影响，同时对光学窗口起到支撑作用。
进一步的，所述光学窗口为圆形，包括左半圆的用于激光完全透过的光学窗口和右半圆的用于红外光完全透过的光学窗口。通过对光学窗口的参数进行设计，在同一光学窗口上，使左半圆能够使激光全部透过，右半圆能够使红外光全部通过。由于透过率会影响测量精度，本发明会对光学窗口进行测量校准。
进一步的，所述激光发热片通过导热胶耦合在制冷机冷头的顶部。激光发热片的作用是：在接收到相应波长的激光后，将激光全部吸收并产生热量，在给定的制冷温度时，平衡制冷机的制冷量。
本发明还涉及一种上述低温制冷机低温参数测量装置的测量方法，该方法包括以下步骤：
（1）对测试真空罩抽真空，使测试真空罩内的真空度小于10-2Pa。
（2）开启激光发射器，激光发射器发射的激光穿过用于激光透过的光学窗口，照射到激光发热片上。通过调节激光发射器的激光发射功率的大小，使制冷机的制冷温度满足要求。
（3）涂覆在激光发热片上的激光吸收材料将照射到激光发热片上的激光全部吸收，使激光发热片产生热量，该热量用来平衡制冷机冷量。
（4）开启红外测温仪，红外测温仪发射的红外光穿过用于红外光透过的光学窗口，该红外光采集激光发热片的温度值，并将该温度值返回至红外测温仪。红外测温仪，用于测量制冷机冷头的制冷温度。
制冷机的低温参数主要是指制冷温度和制冷量。本发明利用激光和红外技术测量低温制冷机的低温参数，测量过程中不采用信号引线，能够提高测试精度、减少引线干扰。本发明实现了低温制冷机低温参数的无线测量和远距离测量，具有测量过程简单、测量精度高等特点。
以上所述的实施例仅仅是对本发明的优选实施方式进行描述，并非对本发明的范围进行限定，在不脱离本发明设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本发明的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本发明权利要求书确定的保护范围内。
Claims (3)
1.一种低温制冷机低温参数测量装置的测量方法，该测量装置包括贴在制冷机冷头上的激光发热片、罩设在制冷机冷头外侧的测试真空罩、安装在测试真空罩顶部的光学窗口以及位于光学窗口上方的激光发射器和红外测温仪；所述光学窗口包括依次设置的用于激光完全透过的光学窗口和用于红外光完全透过的光学窗口；所述激光发热片上涂敷有激光吸收材料；其特征在于，
该装置的测量方法为：
(1)对测试真空罩抽真空；
(2)开启激光发射器，激光发射器发射的激光穿过用于激光透过的光学窗口，照射到激光发热片上；
(3)涂覆在激光发热片上的激光吸收材料将照射到激光发热片上的激光全部吸收，使激光发热片产生热量，该热量用来平衡制冷机冷量；
(4)开启红外测温仪，红外测温仪发射的红外光穿过用于红外光透过的光学窗口，该红外光采集激光发热片的温度值，并将该温度值返回至红外测温仪。
2.根据权利要求1所述的一种低温制冷机低温参数测量装置的测量方法，其特征在于：所述激光发热片通过导热胶耦合在制冷机冷头的顶部。
3.根据权利要求1所述的一种低温制冷机低温参数测量装置的测量方法，其特征在于：所述测试真空罩内的真空度小于10-2Pa。
Priority Applications (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810929861.6A CN109115343B (zh) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | 一种低温制冷机低温参数测量装置及其测量方法 |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| CN201810929861.6A CN109115343B (zh) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | 一种低温制冷机低温参数测量装置及其测量方法 |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| CN109115343A CN109115343A (zh) | 2019-01-01 |
| CN109115343B true CN109115343B (zh) | 2023-09-22 |
Family
ID=64852270
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| CN201810929861.6A Active CN109115343B (zh) | 2018-08-15 | 2018-08-15 | 一种低温制冷机低温参数测量装置及其测量方法 |
Country Status (1)
| Country | Link |
|---|---|
| CN (1) | CN109115343B (zh) |
Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000179965A (ja) * | 1998-12-14 | 2000-06-30 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 冷凍機用コールドヘッドの真空容器及びその製造方法 |
| CN102507012A (zh) * | 2011-11-10 | 2012-06-20 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种分置式杜瓦不同制冷温度下热负载测试方法及装置 |
| CN202453084U (zh) * | 2011-11-10 | 2012-09-26 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种分置式杜瓦不同制冷温度下热负载测试装置 |
| CN103234804A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-07 | 哈尔滨工业大学 | 大功率非接触式激光快速加热装置 |
| CN104729420A (zh) * | 2015-03-24 | 2015-06-24 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种测量红外焦平面模块低温形变的装置及方法 |
| CN208568083U (zh) * | 2018-08-15 | 2019-03-01 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种低温制冷机低温参数测量装置 |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP2312287A1 (en) * | 2009-10-07 | 2011-04-20 | Semi-Conductor Devices - An Elbit Systems - Rafael Partnership | Infra-red imager |
-
2018
- 2018-08-15 CN CN201810929861.6A patent/CN109115343B/zh active Active
Patent Citations (6)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| JP2000179965A (ja) * | 1998-12-14 | 2000-06-30 | Sumitomo Heavy Ind Ltd | 冷凍機用コールドヘッドの真空容器及びその製造方法 |
| CN102507012A (zh) * | 2011-11-10 | 2012-06-20 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种分置式杜瓦不同制冷温度下热负载测试方法及装置 |
| CN202453084U (zh) * | 2011-11-10 | 2012-09-26 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种分置式杜瓦不同制冷温度下热负载测试装置 |
| CN103234804A (zh) * | 2013-04-25 | 2013-08-07 | 哈尔滨工业大学 | 大功率非接触式激光快速加热装置 |
| CN104729420A (zh) * | 2015-03-24 | 2015-06-24 | 中国科学院上海技术物理研究所 | 一种测量红外焦平面模块低温形变的装置及方法 |
| CN208568083U (zh) * | 2018-08-15 | 2019-03-01 | 中国电子科技集团公司第十六研究所 | 一种低温制冷机低温参数测量装置 |
Non-Patent Citations (2)
| Title |
|---|
| 卢云君 ; 郑小兵 ; 李健军 ; 张伟 ; 谢萍 ; 南瑶 ; 桑鹏 ; .基于低温辐射计的陷阱探测器红外绝对光功率响应度的定标.量子电子学报.2009,(第05期),全文. * |
| 宋长安 ; 彭应全 ; 王龙飞 ; 宋宗朋 ; .真空高低温测试系统.甘肃科技.2008,(第01期),全文. * |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CN109115343A (zh) | 2019-01-01 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| CN103925759B (zh) | 用于热物性测量的宽温区控温恒温装置 | |
| CN107817054B (zh) | 一种用于真空腔内部件的红外成像仪测温方法 | |
| CN105928975A (zh) | 一种基于瞬态平面热源法的变气氛压力导热系数测试装置 | |
| CN104458636A (zh) | 一种具有温度气压自动补偿的co2气体浓度监测装置及方法 | |
| CN111044567A (zh) | 一种可快速测量极低露点的冷镜式露点仪 | |
| CN112129810A (zh) | 一种深低温区可变压力和温度的接触热阻测试系统 | |
| CN102095750B (zh) | 红外法向发射率测量装置及方法 | |
| CN110440912A (zh) | 一种实验室用低温辐射计 | |
| CN201289467Y (zh) | 一种测试散热器表面散热性能的装置 | |
| CN109115343B (zh) | 一种低温制冷机低温参数测量装置及其测量方法 | |
| CN208568083U (zh) | 一种低温制冷机低温参数测量装置 | |
| CN102809435B (zh) | 基于脉管制冷机的面源黑体辐射源 | |
| CN102539474B (zh) | 测试整体成形太阳能制冷吸附剂吸附性能的装置及其方法 | |
| CN205898609U (zh) | 一种快速水分测定仪 | |
| CN102305665A (zh) | 高温高真空测温装置 | |
| CN108535763B (zh) | 一种氡活度绝对测量装置 | |
| CN108240876B (zh) | 一种基于半导体制冷器的温敏发光材料校准装置 | |
| CN103743782A (zh) | 一种露点传感器 | |
| CN103162870B (zh) | 空气浴温度检定校准系统 | |
| CN204568403U (zh) | 食品检测样品保存冷藏箱 | |
| CN208013061U (zh) | 一种用于进行高温光致发光谱测量的样品台 | |
| CN104048701B (zh) | 一种测量微波真空干燥过程工艺参数的实验装置 | |
| CN206038581U (zh) | 一种中空玻璃保温性能检测装置 | |
| CN205103159U (zh) | 原位式气体检测装置 | |
| CN205246278U (zh) | 一种低温工作装置 |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| PB01 | Publication | ||
| PB01 | Publication | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| SE01 | Entry into force of request for substantive examination | ||
| GR01 | Patent grant | ||
| GR01 | Patent grant |