CN114838970B - 一种开式锥形微结构jt制冷器性能测量装置 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，属于高压气体节流实验装置技术领域，包括均置于真空罐内的冷指气缸、加热片、若干温度传感器和低温压力传感器；通过冷指气缸容纳制冷器的螺旋翅片管，螺旋翅片管出气口的气体通过等焓节流作用后进入膨胀腔，然后低温气体从膨胀腔经过螺旋翅片管与管内高温气体换热后回流至收集腔，随后通过排气管道排出；通过在锥形面外壁温度传感器即可测量制冷器轴向温度分布；通过低温压力传感器测量得到低温膨胀腔压力；通过测量加热片的温度利用热平衡法测量得到制冷器的制冷量。本发明能够在一次实验中得到真空条件下开式锥形微结构JT制冷器的轴向温度分布、制冷量和低温膨胀腔压力等关键物理参数。

Description

一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置

技术领域

本发明属于高压气体节流实验装置技术领域，更具体地，涉及一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置。

背景技术

微型J-T制冷机因其体积小、制冷温度低、冷却速度快且无运动部件而被广泛应用于红外探测器、军事设备、电器元件芯片和冷冻科(FS)医疗外科等小型电子设备中。

Hampson型J-T节流制冷器是目前应用最广泛的J-T节流制冷器，主要由气瓶、螺旋盘管式逆流换热器、膨胀装置和蒸发器组成。工作介质被加压至超临界状态并储存在气瓶中，高压工质首先通过逆流换热器，由回流低温气体预冷。常温高压工质在膨胀装置中进行等焓节流过程，转化为温度较低的两相流体，两相流体吸收热负荷后蒸发。低温低压流体流经回热器外部，并与高压工质交换冷量后流出。通过回热器回收冷量，可以大大提高节流系统的效率，降低制冷温度并提高制冷量。对比于柱式换热器，锥式换热器有着更短的轴向长度，对于制冷器的实用系统来说，其优势在于可以提供更紧凑的空间布局。其次，锥式的J-T制冷机在冷端的热容更小，而且由于锥式换热器返流的流通面积更大，压降更小，使得低温膨胀腔的压力更低，工质的饱和温度更低，能够达到快速制冷的目的。目前，国内关于微型节流制冷器的实验相对较少，而已经进行的实验大多只是测量冷端温度以及排气端的压力，而未涉及制冷器轴向温度分布和低温膨胀腔压力的测量。锥形微结构JT制冷器的性能实验装置对于研究高压气体，如氮气、氩气的降压节流过程的降温曲线以及制冷器的几何参数和性能参数的对应关系有着重要意义。

因此，有必要研究一种锥形微结构JT制冷器性能测量装置，以实现在一次实验中测量得到真空条件下制冷器的轴向温度分布、制冷量和低温膨胀腔压力等关键物理参数。

发明内容

针对现有技术的以上缺陷或改进需求，本发明提供了一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，其目的在于，在一次实验中测量得到真空条件下开式锥形微结构JT制冷器的轴向温度分布、制冷量和低温膨胀腔压力等关键物理参数，由此解决现有技术无法在一次实验中测量得到真空条件下开式锥形微结构JT制冷器的轴向温度分布、制冷量和低温膨胀腔压力等关键物理参数的技术问题。

为实现上述目的，本发明提供了以下技术方案：

一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，所述制冷器包括制冷器进气管道、螺旋翅片管、冷盘和制冷器排气管道，该测量装置包括：均置于真空罐内的冷指气缸、加热片、若干温度传感器和低温压力传感器，其中，

所述冷指气缸包括底部法兰、收集腔、低温压力传感器接头、引气细管和冷指环形腔；所述收集腔内相对收集腔外真空罐内环境密封；所述冷指环形腔上部锥形面内放置所述螺旋翅片管、下部为膨胀腔；所述底部法兰用于盖封在所述收集腔的下端和所述冷指环形腔的上端之间，其周围设有若干缺口用于将所述膨胀腔内的气体经过所述螺旋翅片管外部回流后流通至所述收集腔内；所述制冷器进气管道的一端依次穿过所述收集腔上端、所述真空罐后连通高压气源，其另一端穿过所述底部法兰后与所述螺旋翅片管的进气口连通，所述螺旋翅片管的出气口为能够对气体进行等焓节流作用的孔，其与所述膨胀腔连通；所述制冷器排气管道的一端与所述收集腔内连通，另一端连通所述真空罐外大气环境；所述引气细管的一端连通所述膨胀腔，另一端连接所述低温压力传感器接头，所述低温压力传感器接头连接所述低温压力传感器；

所述冷盘设于所述膨胀腔的下面，其上设置所述加热片，所述加热片上设有所述温度传感器，所述冷指环形腔的上部锥形外壁上沿轴向设置有多个所述温度传感器。

优选地，上述测量装置还包括设置于所述真空罐外的数据处理模块；所述若干温度传感器和所述低温压力传感器的数据输出端均通过设置于所述真空罐上的接口连接至所述数据处理模块；

所述数据处理模块用于根据所述加热片上的温度传感器测得的温度数据，利用热平衡法得到制冷器的制冷量；还用于根据所述冷指环形腔的上部锥形外壁上多个所述温度传感器测得的温度数据，得到制冷器的轴向温度分布；还用于根据所述低温压力传感器测得的所述膨胀腔的压力信号，得到所述冷指环形腔内部的低温压力。

优选地，所述冷指气缸还包括卡套接头公套、顶部法兰盖板和顶部法兰，其中，

所述顶部法兰封盖在所述收集腔上端，所述顶部法兰盖板封盖在所述顶部法兰上端，所述制冷器进气管道依次穿过所述顶部法兰、所述顶部法兰盖板、所述真空罐后连通高压气源，所述卡套接头公套连接所述制冷器进气管道与所述顶部法兰盖板之间用于使收集腔内相对收集腔外真空罐内环境密封。

优选地，上述测量装置还包括设置于所述制冷器进气管道上的热式流量计和高压压力计，所述热式流量计用于测量所述制冷器进气管道内的气体质量流量，所述高压压力计用于测量所述制冷器进气管道内的高压压力。

优选地，上述测量装置还包括依次设置于所述制冷器进气管道上的高压减压阀、安全阀和高压过滤器，所述热式流量计和所述高压压力计依次设置于所述安全阀和所述高压过滤器之间。

优选地，所述冷指环形腔上部锥形面与所述螺旋翅片管外形共形，以使所述螺旋翅片管与所述锥形面紧贴。

优选地，所述热平衡法具体为：将加热片温度稳定时加热片的加热功率作为制冷器的制冷量。

优选地，所述冷指环形腔的上部锥形外壁上采用低温导热脂粘连的方式沿轴向等距设置有多个所述温度传感器。

优选地，所述温度传感器为铂电阻温度传感器。

优选地，上述测量装置还包括设置于所述真空罐周向的KF25卡盘，所述KF25卡盘用于连接航插接头也即所述真空罐上的接口。

优选地，所述高压过滤器用于去除气源中直径大于0.5um的杂质。

总体而言，通过本发明所构思的以上技术方案与现有技术相比，能够取得下列有益效果：

1、本发明提供的开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，通过均置于真空罐内的冷指气缸、加热片和若干温度传感器的设计，实现开式锥形微结构JT制冷器在真空环境下的制冷量、低温膨胀腔压力、以及制冷器轴向温度分布等性能的测量；具体地，通过收集腔、底部法兰与制冷器进气管道的结构及连接设计，使得高压气体进入真空罐内的制冷器内而不污染真空环境；通过冷指气缸上部锥形面内容纳制冷器的螺旋翅片管，通过冷指气缸下部膨胀腔实现蒸发器的作用，螺旋翅片管出气口的气体进行等焓节流作用后进入膨胀腔，然后低温气体从膨胀腔流通至锥形面内经过螺旋翅片管外部缝隙后回流至收集腔，随后通过制冷器排气管道排出至真空罐外部环境；然后通过在冷指气缸上部锥形面外壁沿锥形面轴向设置温度传感器即可测量制冷器轴向温度分布；考虑到膨胀腔空间较小且在底部设置了加热片，因此通过引气细管将膨胀腔内气体导出后，通过低温压力传感器测量得到低温膨胀腔压力；通过冷盘将膨胀腔冷量传递给冷盘另一侧的加热片，通过测量加热片的温度利用热平衡法测量得到制冷器的制冷量；本发明实现了真空条件下锥形微结构开式JT制冷器得性能测量，能够在一次实验中得到真空条件下开式锥形微结构JT制冷器的轴向温度分布、制冷量和低温膨胀腔压力等关键物理参数；并且通过上述结构设计解决了高压低温环境下不同部件材料之间的密封和真空绝热问题，以及真空绝热条件下制冷器的排气问题，温度适应范围大，常温到液氮温区均可适应，适用于高压氮气、氩气的节流制冷器性能测量。

2、本发明提供的开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，通过设置于真空罐外的数据处理模块，接收并处理从真空罐内的温度传感器、低温压力传感器和高压流量计传递的温度、压力和流量数据，从而在一次实验中得到制冷器的轴向温度分布、制冷量和低温膨胀腔压力等关键物理参数。

3、本发明提供的开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，通过卡套接头公套、顶部法兰盖板和顶部法兰的设计，实现在制冷器进气管道通入外部高压气体的情况下收集腔相对真空罐内的密封，进而实现制冷器在真空条件下的性能测量。

4、本发明提供的开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，在制冷器进气管道上真空罐外部部分设置热式流量计和高压压力计，通过热式流量计测量制冷器进气管道内高压气体的质量流量，通过高压压力计测量制冷器进气管道内高压气体的高压压力，进一步实现在一次实验中对制冷器更多性能参数的测量。

5、本发明提供的开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，制冷器进气管道上还设置了高压减压阀、安全阀和高压过滤器，通过减压阀调节气体至实验所需压力，通过高压过滤器去除气源中杂质，提高测量装置在实验过程中的安全性与可靠性。

6、本发明提供的开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，冷指环形腔上部锥形面与螺旋翅片管外形共形，从而使螺旋翅片管放置于锥形面上，进而实现在锥形面外壁沿轴向排列温度传感器即可测得制冷器轴向温度分布的效果。

7、本发明提供的开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，在真空罐周向设置KF25卡盘用于连接航插接头，通过航插接头将真空罐内温度传感器和低温压力传感器测得的数据传输至真空罐外数据处理模块，保证真空罐的密封性，保证实验的可靠性与稳定性。

附图说明

图1是本发明较佳实施例中一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置实验场景示意图；

图2是本发明较佳实施例中一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置三维示意图；

图3是本发明较佳实施例中一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置剖面图；

图4是本发明较佳实施例中一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置爆炸图；

图5是本发明较佳实施例中一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置关键工艺图。

在所有的附图中，相同的附图标记用来表示相同的元件或结构，其中：

1、高压气瓶；2、气瓶压力计；3、高压减压阀；4、安全阀；5、热式流量计；6、高压压力计；7、高压过滤器；8、真空罐；9、真空罐盖板；10、航插接头；11、直流电源；12、数据处理模块；13、温度传感器；14、低温压力传感器；15、加热片；16、真空泵；17、固定台；18、冷盘；19、螺旋翅片管；20、冷指气缸；21、制冷器进气管道；22、制冷器排气管道；23、气瓶波纹管；24、卡套接头公套；25、顶部法兰盖板；26、底部法兰；27、顶部法兰；28、低温压力传感器接头；29、引气细管；30、冷指环形腔。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。此外，下面所描述的本发明各个实施方式中所涉及到的技术特征只要彼此之间未构成冲突就可以相互组合。

本发明提供一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，实现了真空条件下锥形微结构开式JT制冷器得性能测量，能够在一次实验中得到温度分布、制冷量和低温膨胀腔压力等关键物理参数，并且解决了高压低温环境下不同材料之间的密封和真空绝热问题。本装置温度适应范围大，适用于高压氮气、氩气的节流制冷器性能测量。

借助该实验装置，可以得到常温高压气体从进入制冷器到节流至低温膨胀腔内冷盘过程中的温度分布和微型制冷器的制冷量以及低温膨胀腔压力。对于微型制冷器的实验装置，其绝热性能至关重要，真空是满足绝热要求较好的方法。由于微型制冷器的制冷量小且承受压力大，所以本发明冷指气缸在保证气密性同时还能够满足减少制冷器漏热的要求。此外，还满足对低温膨胀腔内低温环境下的压力测量以及返流气体的排出需要。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置。开式锥形微结构JT制冷器包括制冷器进气管道21、螺旋翅片管19、冷盘18和制冷器排气管道22，螺旋盘管式逆流换热器外形为锥形。

测量装置包括高压供气系统、测试元件、真空系统和数据处理模块12。

高压供气系统从左到右的连接依次为高压气瓶1和钢瓶接头连接，钢瓶接头和波纹管连接，之后通过双卡套连接高压减压阀3、安全阀4、热式流量计5、高压压力计6和高压过滤器7。气瓶压力计2为高压气瓶1自带的压力计。高压气瓶1出口通过气瓶波纹管23与高压减压阀3连接。高压供气系统配置完成之后，通过压力实验来检测高压供气管路的安全性和气密性之后可用双卡套接头将其接入真空罐顶部法兰盖板中心孔焊接的制冷器进气管道21。

本实施例中，高压气瓶1优选为16MPa双气瓶组合，供气气源为高纯氮气或者高纯氩，供气至缓冲气瓶稳压后再经过高压减压阀3调节至实验所需压力，之后经过热式流量计5测得高压气流流量，并通过高压压力计6显示进气压力，最后经过高压过滤器7去除气源中直径大于0.5um的杂质以防止气体在螺旋翅片管19的内管中的堵塞。制冷器进气管道21优选316钢的1/4管，其内部进行抛光处理以减少流动阻力，此外该管能够耐高压且配合6mm双卡套接头。设置了缓冲气瓶、减压阀和安全阀用以证实验所需压力的稳定和安全。

如图2-图4所示，测试元件包括均置于真空罐内的冷指气缸、加热片和若干温度传感器。均置于真空罐内的冷指气缸20、加热片15、若干温度传感器13和低温压力传感器14。

冷指气缸包括卡套接头公套24、顶部法兰盖板25、底部法兰26、顶部法兰27、返流气体收集腔、低温压力传感器接头28、引气细管29和冷指环形腔30。顶部法兰27封盖在收集腔上端，顶部法兰盖板25封盖在顶部法兰27上端，卡套接头公套24套于制冷器进气管道21与顶部法兰盖板25之间用于使收集腔内相对收集腔外真空罐内环境密封；冷指环形腔30上部锥形面内放置螺旋翅片管、下部为膨胀腔；底部法兰26用于盖封在收集腔的下端和冷指环形腔30的上端之间，其周围设有若干缺口用于将膨胀腔内内的气体经过螺旋翅片管19外部缝隙回流后流通至收集腔内；制冷器进气管道21的一端依次穿过收集腔、顶部法兰27、顶部法兰盖板25、真空罐8后连通高压气瓶1，其另一端穿过底部法兰26后与螺旋翅片管19的进气口连通，螺旋翅片管19的出气口设置为微型小孔，高压气体在此孔进行等焓节流，节流后流通至膨胀腔内；制冷器排气管道22的一端与收集腔内连通，另一端连通真空罐外大气环境；引气细管29的一端连通膨胀腔，另一端连接低温压力传感器接头28，低温压力传感器接头28连接低温压力传感器，进而通过低温压力传感器测得膨胀腔的低温压力。

冷盘18设于膨胀腔的下面，其上粘连加热片15。加热片15上设有温度传感器，冷指环形腔30的上部锥形外壁上沿轴向设置有多个温度传感器，从而测量制冷器的周向温度分布。通过直流电源11给底部的加热片15供电，进而测量制冷量。冷指环形腔30上部锥形面与螺旋翅片管19外形共形，从而使螺旋翅片管放置于锥形面上，进而实现在锥形面外壁沿轴向排列温度传感器即可测得制冷器轴向温度分布。

本实施例中，冷指环形腔30底部的柱形腔体轴向加长并在侧方打孔焊接引气细管，收集腔顶部焊接有卡套接头公套24的顶部法兰盖板25，侧壁焊接有制冷器排气管道22，制冷器排气管道22通过卡套连接真空罐盖板的排气孔。冷指气缸20可以实现对制冷器排气的收集以及对低温膨胀腔内的低温流体的引出以便于用低温压力传感器测量低温膨胀腔的压力。同时，还可在冷指环形腔30锥面上用低温导热脂粘连铂电阻温度传感器，来反映锥形制冷器沿轴向的温度分布。

如图5所示，由于冷指气缸的组件的材料和尺寸差异，采用的焊接工艺有所不同。主要有收集腔顶部法兰和锥形环形腔之间的激光焊接、低温膨胀腔孔壁和引气细管之间银钎焊以及冷盘和低温膨胀腔周向平面之间的真空钎焊。激光焊接工艺主要有：卡套接头公套24和顶部法兰盖板25、顶部法兰27，真空钎焊工艺有：冷盘18和冷指环形腔30，银钎焊工艺有：制冷器排气管道22和顶部法兰27、引气细管29和顶部法兰27、引气细管29和低温压力传感器接头28。

真空系统主要包括真空罐8和真空泵16。真空罐8固定在固定台17上，真空罐8上通过真空罐盖板9封盖。真空罐表面用电镀处理，周向分布有4个KF25卡盘可以和卡箍配合来固定航插接头10，真空罐顶部通过O圈卡槽和8个螺栓来密封，顶部法兰和制冷器进气管之间通过焊接来连接实现从进气到制冷的全程密封。真空泵和真空罐的连接接头为KF40卡盘接头。真空系统利用能实现高真空的分子泵再配合专业真空罐，使真空泵能达到的最低真空度为10^-4Pa。实验时，制冷器固定位于真空罐的中心位置，使其能达到较好的隔热效果。对冷指气缸和真空系统的设计使其能满足在制冷器位于真空环境中时，测量制冷器轴向温度分布、低温膨胀腔低温环境下的压力和制冷量。

数据处理模块设置于真空罐外，若干温度传感器和低温压力传感器的数据输出端均通过设置于真空罐上的航插接头连接至真空罐8外的数据处理模块。数据处理模块包括安捷伦34970A采集仪以及HBM采集模块。上述温度传感器优选铂电阻温度传感器。根据安捷伦34970A采集仪和HBM采集模块两种采集仪的采集频率和精度的差别，将可以高频采集的HBM采集模块用于采集低温膨胀腔的低温压力，用安捷伦34970A采集仪来采集冷指环形腔壁面上的温度变化。其中，部分温度传感器沿着锥形冷指壁面轴向等距排布，同时在制冷器冷端的冷盘上设置了加热片，在加热片上粘连温度传感器通过热平衡法来测量制冷器的制冷量。

在一次实验中，测量的真空条件下开式锥形微结构JT制冷器的性能包括质量流量、高压压力、制冷器轴向温度分布、制冷量和冷指环形腔30底部压力等物理量。其中质量流量和高压压力主要通过热式流量计5和高压压力计6得到。制冷器轴向温度分布是把温度传感器沿制冷器轴向等距排列通过低温导热脂粘连在冷指环形腔30锥形面的外壁，通过不同位置的温度传感器13测得，之后通过真空罐外壁的KF25接头连接航插将测得的电流信号传递至数据处理模块12进行处理得到。制冷量通过热平衡法得到，热平衡法具体为：制冷器位于真空环境中，等焓节流后的冲击射流低温流体与冷盘18上的加热片15进行换热，给加热片15降温，当温度传感器测得加热片15的温度稳定时加热片15的加热功率即为该制冷器的制冷量。冷指环形腔30内部的低温压力则通过在制冷器冷端延长低温膨胀腔轴向长度并设置引气细管29，通过引气细管29将冷指环形腔30下部膨胀腔的压力信号传递给低温压力传感器，之后通过航插接头将信号传递至数据处理模块12。

本发明实施例提供的开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，包括高压供气系统、真空系统、测量元件、数据处理模块。高压供气系统包括高压气瓶、气瓶压力计、减压阀、安全阀、高压流量计、高压压力计以及高压过滤器。真空系统主要包括真空罐、真空泵以及连接组件。测量元件包括均置于真空罐内的冷指气缸、加热片、若干温度传感器和低温压力传感器。高压供气系统的供气经过减压、去除气源中的杂质后进入锥形制冷器进口，经过预冷后节流至低温膨胀腔对加热片进行冷却，经过蒸发后从返流流道排放至外部环境中。本发明实现了真空环境下对制冷器的性能测量，通过设计制冷器冷指气缸解决了制冷器排气和低温膨胀腔内低温压力的测量问题。

本领域的技术人员容易理解，以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (8)

1.一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，所述制冷器包括冷盘(18)、螺旋翅片管(19)、制冷器进气管道(21)和制冷器排气管道(22)，其特征在于，该测量装置包括：均置于真空罐内的冷指气缸、加热片(15)、若干温度传感器和和低温压力传感器，其中，

所述冷指气缸包括底部法兰(26)、收集腔、低温压力传感器接头(28)、引气细管(29)和冷指环形腔(30)；所述收集腔内相对收集腔外真空罐内环境密封；所述冷指环形腔(30)上部锥形面内放置所述螺旋翅片管、下部为膨胀腔；所述底部法兰(26)用于盖封在所述收集腔的下端和所述冷指环形腔(30)的上端之间，其周围设有若干缺口用于将所述膨胀腔内的气体经过所述螺旋翅片管外部回流后流通至所述收集腔内；所述制冷器进气管道(21)的一端依次穿过所述收集腔上端、所述真空罐后连通高压气源，其另一端穿过所述底部法兰(26)后与所述螺旋翅片管的进气口连通，所述螺旋翅片管的出气口为能够对气体进行等焓节流作用的孔，其与所述膨胀腔连通；所述制冷器排气管道(22)的一端与所述收集腔内连通，另一端连通所述真空罐外大气环境；所述引气细管(29)的一端连通所述膨胀腔，另一端连接所述低温压力传感器接头(28)，所述低温压力传感器接头(28)连接所述低温压力传感器；

所述冷盘(18)设于所述膨胀腔的下面，其上设置所述加热片(15)，所述加热片(15)上设有所述温度传感器，所述冷指环形腔(30)的上部锥形外壁上沿轴向设置有多个所述温度传感器；

所述冷指气缸还包括卡套接头公套(24)、顶部法兰盖板(25)和顶部法兰(27)，其中，

所述顶部法兰(27)封盖在所述收集腔上端，所述顶部法兰盖板(25)封盖在所述顶部法兰(27)上端，所述制冷器进气管道(21)依次穿过所述顶部法兰(27)、所述顶部法兰盖板(25)、所述真空罐后连通高压气源，所述卡套接头公套(24)套于所述制冷器进气管道(21)与所述顶部法兰盖板(25)之间用于使收集腔内相对收集腔外真空罐内环境密封；

所述冷指环形腔(30)上部锥形面与所述螺旋翅片管外形共形，以使所述螺旋翅片管与所述锥形面紧贴。

2.如权利要求1所述的一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，其特征在于，还包括设置于所述真空罐外的数据处理模块；所述若干温度传感器和所述低温压力传感器的数据输出端均通过设置于所述真空罐上的接口连接至所述数据处理模块；

所述数据处理模块用于根据所述加热片(15)上的温度传感器测得的温度数据，利用热平衡法得到制冷器的制冷量；还用于根据所述冷指环形腔(30)的上部锥形外壁上多个所述温度传感器测得的温度数据，得到制冷器的轴向温度分布；还用于根据所述低温压力传感器测得的所述膨胀腔的压力信号，得到所述冷指环形腔(30)内部的低温压力。

3.如权利要求2所述的一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，其特征在于，还包括设置于所述制冷器进气管道(21)上的热式流量计(5)和高压压力计(6)，所述热式流量计(5)用于测量所述制冷器进气管道(21)内的气体质量流量，所述高压压力计(6)用于测量所述制冷器进气管道(21)内的高压压力。

4.如权利要求3所述的一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，其特征在于，还包括依次设置于所述制冷器进气管道(21)上的高压减压阀(3)、安全阀(4)和高压过滤器(7)，所述热式流量计(5)和所述高压压力计(6)依次设置于所述安全阀(4)和所述高压过滤器(7)之间。

5.如权利要求2所述的一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，其特征在于，所述热平衡法具体为：将加热片(15)温度稳定时加热片(15)的加热功率作为制冷器的制冷量。

6.如权利要求1所述的一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，其特征在于，所述冷指环形腔(30)的上部锥形外壁上采用低温导热脂粘连的方式沿轴向等距设置有多个所述温度传感器。

7.如权利要求6所述的一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，其特征在于，所述温度传感器为铂电阻温度传感器。

8.如权利要求2所述的一种开式锥形微结构JT制冷器性能测量装置，其特征在于，还包括设置于所述真空罐周向的KF25卡盘，所述KF25卡盘用于连接航插接头也即所述真空罐上的接口。

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