[發明專利]一種用于GM制冷機制冷功率測量的裝置

在審

• 申請號: 201811601459.1
• 申請日: 2018-12-26
• 公開（公告）號: CN109632150A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 胡銳;丁開忠;畢延芳;李蕾;鄒春龍;張華輝;杜雙松;馮漢升;陳永華;陳根;李君君;宋云濤
• 申請（專利權）人: 合肥中科離子醫學技術裝備有限公司
• 主分類號: G01K17/00
• 分類號: G01K17/00
• 代理公司: 北京和信華成知識產權代理事務所(普通合伙) 11390
• 代理人: 胡劍輝

1.一種用于GM制冷機制冷功率測量的裝置，其特征在于：包括測量平臺（1）和待測制冷機組件（2），所述待測制冷機組件（2）縱向嵌設到所述測量平臺（1）內部，且所述待測制冷機組件（2）通過螺栓（113）和密封圈一（114）連接固定安裝在GM制冷機制冷量測量平臺（1）中；

所述測量平臺（1）包括測量真空容器（11）、GM制冷機（12）、第一輻射屏上蓋板（13）、第一輻射屏（14）、第二輻射屏（15）、絕熱拉桿一（16）和絕熱拉桿二（17），所述第一輻射屏上蓋板（13）下方設置第一輻射屏（14），所述第一輻射屏（14）內部設置有第二輻射屏（15），且所述第一輻射屏上蓋板（13）安裝有絕熱拉桿一（16），所述第一輻射屏上蓋板（13）與第二輻射屏（15）之間設置有絕熱拉桿二（17）；

其中，所述測量真空容器（11）包括真空容器上蓋板（101）、抽空口（102），加熱器線引出口（103）和溫度信號線引出口（104），所述真空容器上蓋板（101）設置在所述測量真空容器（11）上端頂部，且所述測量真空容器（11）底部一端貫穿設置有抽空口（102），所述真空容器上蓋板（101）上方設置有加熱器線引出口（103）和溫度信號線引出口（104）；

所述待測制冷機組件（2）包括待測GM制冷機（21）、線束引出口（22）、連接螺栓（23）、密封圈二（24）和過渡法蘭（25），所述待測制冷機組件（2）頂部設置有待測GM制冷機（21），且所述待測制冷機組件（2）上方水平套設有過渡法蘭（25），且所述過渡法蘭（25）兩端均安裝有連接螺栓（23），所述待測GM制冷機（21）兩端上方均嵌設有密封圈二（24）；

所述待測GM制冷機（21）包括待測制冷機一級冷頭（201）、一級加熱器（202）、一級固定板（203）、一級溫度傳感器（204）、待測制冷機二級冷頭（205）、二級加熱器（206）、二級固定板（207）、二級溫度傳感器（208），所述待測制冷機一級冷頭（201）中部設置有一級加熱器（202），且所述一級加熱器（202）上方設置有一級固定板（203），所述待測制冷機一級冷頭（201）上設置有一級溫度傳感器（204），且所述待測制冷機二級冷頭（205）底部設置有二級固定板（207），所述待測制冷機二級冷頭（205）中部設置有二級加熱器（206），且所述制冷機二級冷頭（205）上設置有二級溫度傳感器（208）；

所述第一輻射屏上蓋板（13）通過絕熱拉桿一（16）與測量真空容器上蓋板（101）固定連接，第一輻射屏（14）通過螺栓（113）和第一輻射屏上蓋板（13）固定連接，第一輻射屏上蓋板（13）上設置有彈簧機構（105）和銅換熱器（106），所述銅換熱器（106）與第一輻射屏上蓋板（13）之間通過若干根銅編織帶一（107）形成熱連接；

GM制冷機（12）包括一級冷頭（108）和二級冷頭（109），且所述一級冷頭（108）與銅換熱器（106）的接觸面緊密接觸；

所述二級冷頭（109）安裝有加熱器（110），所述的加熱器（110）與二級冷頭（109）的接觸面涂有導熱脂；

第二輻射屏（15）通過絕熱拉桿二（17）與第一輻射屏上蓋板（13）固定連接，且第二輻射屏（15）與二級冷頭（109）通過若干根銅編織帶二（111）實現熱連接，在第二輻射屏（15）上安裝有溫度傳感器（112）；

所述一級加熱器（202）與待測制冷機一級冷頭（201）、二級加熱器（206）與待測制冷機二級冷頭（205）的接觸面均涂有導熱脂；

所述線束引出口（22）至少包含一個溫度信號線出口和一個加熱器線出口。

2.根據權利要求1所述的一種用于GM制冷機制冷功率測量的裝置，其特征在于，該裝置的工作方法具體包括以下步驟：

步驟一：抽空口（102）連接真空泵抽真空，隨后關閉真空閥門保持真空度，開啟GM制冷機（12）和待測GM制冷機（21），通過溫度控制系統調節加熱器（110）、一級加熱器（202）、二級加熱器（206）的輸出功率，從而分別控制二級冷頭（109）、待測制冷機一級冷頭（201）、待測制冷機二級冷頭（205）以及第二輻射屏（15）的溫度，其中待測制冷機二級冷頭（205）以及第二輻射屏（15）的溫度保持一致；

步驟二：通過一級溫度傳感器（204）、二級溫度傳感器（208）讀取待測制冷機一級冷頭（201）、待測制冷機二級冷頭（205）的溫度，待兩者讀數穩定后，分別讀取一級加熱器（202）、二級加熱器（206）的加熱功率，此加熱功率即為在該溫度工況下待測制冷機一級冷頭（201）、待測制冷機二級冷頭（205）的制冷量；

步驟三：通過溫度控制系統調節加熱器（110）、一級加熱器（202）、二級加熱器（206）的輸出功率，測量不同溫度工況下的制冷機制冷量。