Инфракрасные системы «смотрящего» типа

СИСТЕМЫ С ЗАМКНУТЫМ ЦИКЛОМ ИЛИ МЕХАНИЧЕСКИЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Системы охлаждения с замкнутым циклом, в которых используется адиабатическое расширение сжатого газа, позволяют достичь большей эффективности охлаждения по сравнению с процессом дросселирования, используемым в системах расходного типа. В системе охлаждения с замкнутым циклом использованный хладагент собирается и сно­ва пропускается через теплообменник. Известно достаточно большое число типов замкнутых циклов [18, 51, 151], однако на практике преимущественно используются цикл Стирлинга, обеспечивающий наименьшие массу, габариты и энергопотребление конструкции [18, 57, 151], и реже цикл Джоуля-Томсона.

Холодильник Стирлинга состоит из двух поршней и двух цилиндров, а также имеет регенератор, через который газ проходит туда и обратно между цилиндрами, т. е. реге­нератор выполняет функцию теплообменника в холодильнике Джоуля-Томсона. Один

7Инфракрасные сисю мы «смотрящего» типа

Некоторые характеристики систем охлаждения,

П/п

Наименование модели, тип криостата

Фирма-

Производитель

Холодопроиз- водительность, Вт, при достижении 77 К для температуры окружающей среды 23 °С

Время выхода на режим (от 300 до 77), мин

Тепловая масса при охлаждении от 300 до 77 К (80) К

1

НМ 7060-196, Сплит- Стирлинг, линейный привод

«Raytheon»

0,45

<6,0

250

2

НМ 7050-196, Сплит- Стирлинг, линейный привод

Та же

0,60

<3,0

250

3

НМ 7050-514, Сплит- Стирлинг, линейный привод

-II-

1,50

<10

-*

1440

4

НМ 7052-260S, Сплит - Стирлинг, линейный привод

-II-

0,90

52,5

250

5

SL020,

IDDCA**

«AEG Infrarot Module GmbH»

0,2

<4,0

6

SL 100,

Сплит-Стирлинг, линейный привод

Та же

1,5

12,0

1440

7

SL200

Сплит-Стирлинг, линейный привод

-II-

2,5

7,0

1700

8

В 500C

Сплит-Стирлинг, линейный привод

«CMC Electronics Cincinnati»

0,15-0,5

<5,0

250

9

В 1000

Сплит-Стирлинг, линейный привод

Ta же

1,0

<10,0

1440

10

В 5000

Сплит-Стирлинг, линейный привод

-II-

5,0

<4,0

<14,0

1440

8000

11

P/N: 327105 Сплит-Стирлинг, линейный привод

«Litton Life Support»

0,6

<10,0

450

12

P/N:3271047 Сплит-Стирлинг, линейный привод

Ta же

1,0

<13,0

1440

* А - низкий уровень вибрации; В - низкий акустический шум; С - предусмотрена возможность регулирования F - наличие фильтров от радиочастотных и электромагнитных помех.

** Обозначает объединение сосуда Дьюара, приемника и системы охлаждения в один узел.

Потребляемая мощность, Вт

Масса, кг

Выходная

Вибрация

Минимальная наработка на отказ, ч

Диапазон температур окружающей среды, °С

Примечание

<18

0,5

<0,123

>4000

-40...+60

Наряжение питания 11,0 ± 0,5 В постоянного тока, А, В, С, Е*

60

1,2

<0,205

>4000

-54...+71

То же

60

1,3

<0,205

>4000

-54...+71

Наряжение питания 11,0 ± 0,5 В постоянного тока, А, В, С, Е*

60

1,2

<0,205

>5000

-54...+71

Наряжение питания

3,1 ± 0,5 В постоянного тока,

А, В, С, D*

15

0,6

Компрессора

>6000

+71

Напряжение питания 17... 32 В переменного тока; А, В, С, F*

55

2,1

>6000

+71

Напряжение питания 17... 32 В переменного тока; А, В, D, F*

80

3,5

>6000

+71

Напряжение питания 17. ..32 В переменного тока; А, В, Е, F*

22

0,45

0,08

>4000

-54...+71

60

1,64

0,205

>4000

-54...+71

120

4,1

0,307

>4000

35

1,0

<0,123

>4000

^10...+71

Напряжение питания 17...32 В переменного тока, нестабилизированного; А, В, D/E. F*

60

1,8

<0,205

>4000

-54...+71

Напряжение питания 17...32 В переменного тока, нестабилизированного; А, В, D. F*

Температуры; £> и Е - торцевое и боковое подключения соединительной трубки к корпусу компрессора;

Таблица 7.10

Работающих по замкнутому циклу Стирлинга

подпись: работающих по замкнутому циклу стирлинга

Поршень действует как компрессор, другой - как детандер. В этих системах осуществ­ляются следующие процессы:

- изотермическое сжатие хладагента (газа) до высокого давления при рабочей тем­пературе охлаждения;

- охлаждение сжатого хладагента в теплообменнике, при этом объем газа уменьша­ется;

- изотермическое расширение газа с одновременным отводом тепла от охлаждаемой конструкции;

- нагрев газа низкого давления в теплообменнике при его движении в обратном на­правлении.

Обычная система охлаждения такого типа состоит из четырех основных частей: ис­парителя, компрессора, конденсатора и дозирующего клапана. В испарителе, или хо­лодной секции, жидкий хладагент, имеющий два состояния, кипит и испаряется. Во время перехода из жидкого состояния в газообразное поглощается энергия (тепло). Компрессор играет роль насоса хладагента и компрессора газа: компрессор доводит давление сжатого газа до нескольких десятков атмосфер, а конденсатор удаляет в ок­ружающую среду накапливаемое в испарителе и выделяемое при сжатии тепло. Дози­рующий клапан изменяет давление хладагента, позволяя тем самым поглощать тепло при поступлении газа в испаритель. Поскольку в устройствах этого типа используются компрессоры для сжатия рабочего газа, а вся конструкция располагается вблизи охлаж­даемого объекта (приемника излучения), очень важно до минимума снизить вибрации, возникающие при работе холодильной машины. Для этого в такой конструкции по схе­ме Сплит-Стирлинг компрессор и охлаждаемый блок разнесены и соединены между собой трубкой-газопроводом. Это позволяет минимизировать в области расположения ФПУ вибрации, создаваемые газовой холодильной машиной, увеличить срок службы системы до нескольких тысяч часов (иногда до 10...20), но уменьшает термодинамиче­ский КПД по мере увеличения длины трубки.

Достаточно компактные микрохолодильники, работающие по циклу Стирлинга, могут иметь две ступени охлаждения, например на уровнях 77...80 и 25...30 К [18, 130, 151]. Замкнутые дроссельные системы, использующие многосмесевые азотно-углеводородные хладагенты, обеспечивают температуры охлаждения до 77.. .80 К [242].

В [51, 151 и др.] приводятся параметры и характеристики ряда устройств охлажде­ния этого типа. Их холодопроизводительность составляет обычно 0,5...2,5 Вт при тем­пературах охлаждения 77 К, но может достигать и нескольких десятков ватт (за счет увеличения массы, габаритов конструкции и потребляемой мощности до 1,2...2,0 кВт). Типовой холодильный коэффициент этих устройств — около 1/30.. .1/40 для температур порядка 77 К. В [130] описываются основные тенденции развития современных микро - холодильных систем замкнутого типа.

В табл. 7.10 и 7.11 в качестве примеров представлены основные технические харак­теристики некоторых современных зарубежных и отечественных систем охлаждения, а на рис. 7.27 - примеры конструктивного оформления таких устройств. Материалы за­имствованы из проспектов фирм-производителей.

Таблица 7.11

Технические характеристики микрокриогенных систем (газовых криогенных машин) НТК «Сибкриотехника» [130] при среднем времени наработки на отказ 10 000ч.

Технические характеристики

Класс микрокриогенной системы

1-й

2-й

3-й

4-й

Г абаритные размеры (длина/диаметр), мм

9/72,5

6/71

6/71

6/71

Максимальная тепловая нагрузка, создаваемя приемником при температуре 80 ±2 К, Вт

1,3

0,75

0,4

0,2

Масса охлаждаемого премника, приведенная к температуре охлаждения (не более), г

10

7

4

15

Время выхода на рабочий режим охлаждения (не более), мин

5

5

5

8

Потребляемая мощность в режимах включения/рабочий режим (не более), Вт

120/70

100/50

45/20

12/8

Напряжение питание (постоянное), В

27,5:1

27,5%

12-2

12-2

Масса системы (не более), кг

5

3

2,3

0,6

А) б) в)

 

Рис. 7.27. Примеры конструктивного оформления устройств охлаждения на базе механических

Газовых холодильных машин

 

СИСТЕМЫ С ЗАМКНУТЫМ ЦИКЛОМ ИЛИ МЕХАНИЧЕСКИЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ СИСТЕМЫ С ЗАМКНУТЫМ ЦИКЛОМ ИЛИ МЕХАНИЧЕСКИЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ СИСТЕМЫ С ЗАМКНУТЫМ ЦИКЛОМ ИЛИ МЕХАНИЧЕСКИЕ ХОЛОДИЛЬНЫЕ МАШИНЫ

Инфракрасные системы «смотрящего» типа

ПИРОВИДИКОНЫ (ПИРИКОНЫ)

Передающую телевизионную трубку с пироэлектрической мишенью в качестве чув­ствительного слоя называют пировидиконом или пириконом. Принцип действия и конст­рукция пировидикона аналогичны принципу действия и конструкции видикона. Здесь фоточувствительный катод заменен пироэлектрической …

СТРУКТУРНАЯ СХЕМА ОБРАБОТКИ СИГНАЛОВ В ИКС «СМОТРЯЩЕГО» ТИПА

Структурная схема обработки сигналов в ИКС «смотрящего» типа на рис. 9.1 более подробна, чем та, что в самом общем виде рассматривалась в гл. 1. Входной аналоговый оптический сигнал, условно представленный …

ВЫБОРКА СИГНАЛА И ЕЕ ВЛИЯНИЕ НА ПАРАМЕТРЫ И ХАРАКТЕРИСТИКИ ИНФРАКРАСНЫХ СИСТЕМ

Практически в любой ИКС происходит выборка отдельных значений непрерывного аналогового сигнала, т. е. преобразование его в дискретную форму. В ИКС «смотряще­го» типа пространственную выборку изображения выполняет многоэлементный прием­ник излучения. Необходимое …

Как с нами связаться:

Украина:
г.Александрия
тел./факс +38 05235  77193 Бухгалтерия
+38 050 512 11 94 — гл. инженер-менеджер (продажи всего оборудования)

+38 050 457 13 30 — Рашид - продажи новинок
e-mail: msd@msd.com.ua
Схема проезда к производственному офису:
Схема проезда к МСД

Партнеры МСД

Контакты для заказов шлакоблочного оборудования:

+38 096 992 9559 Инна (вайбер, вацап, телеграм)
Эл. почта: inna@msd.com.ua

За услуги или товары возможен прием платежей Онпай: Платежи ОнПай