[实用新型]测量同轴型脉冲管制冷机制冷性能的标准杜瓦

说明书

技术领域

本专利涉及一种杜瓦，特别涉及一种测量同轴型脉冲管制冷机制冷性能的标准杜瓦。

背景技术

脉冲管制冷机是对回热式低温制冷机的一次重大革新，它取消了广泛应用于常规回热式低温制冷机(如斯特林和G-M制冷机)中的冷端排出器，而以热端调相机构的运作来实现制冷所需的相位差。冷端运动部件的完全取消，实现了冷端的低振动、低干扰和无磨损；而经过结构和调相方式上的重要改进，在一些典型温区，其实际效率也已经达到回热式低温制冷机中的最高值。这些显著优点使得脉冲管制冷机成为30余年来低温机械制冷机研究的一大热门，在航空航天、低温电子学、超导工业和低温医疗业等方面都获得了广泛的应用。

根据脉冲管、蓄冷器、冷头的相互关系不同，脉冲管制冷机可分为如下三种典型布置方式，如图1所示，其中(a)为同轴型结构，(b)为U型结构，(c)为直线型结构。由图1可以看出，直线型布置中脉冲管、脉冲管冷头、蓄冷器处于一条直线上；U型布置是指脉冲管和蓄冷器平行布置，各自的冷端连接到共同的脉冲管冷头之上；同轴型布置是指脉冲管和蓄冷器同心地布置在一起，各自的冷端连接到共同的脉冲管冷头之上。由图1可以看出，在脉冲管制冷机的三种典型布置方式中，同轴型的结构是最为紧凑的，它的低温端紧凑耦合在一起并突出，形成一个垂直冷指，与曾经获得广泛应用的斯特林制冷机的冷指十分相似，因而可以直接采用已经获得成熟应用的插入式杜瓦，与器件的耦合十分方便。所以，当技术的进步使得脉冲管制冷机成为其它常规的回热式低温制冷机如斯特林机的更新换代品种时，同轴型脉冲管制冷机便在实践中最先获得广泛的应用。

在一台同轴型脉冲管制冷机制作完毕并投入使用之前，需要对其制冷性能做出系统的评价。目前普遍采用的是热平衡测量法。热平衡测量法即利用加热装置，对制冷机冷头端面施加指定热量，通过调整制冷机输入功率，使制冷机冷头端面温度稳定在指定温度点，此时制冷机冷头端面达到热平衡状态，加热装置所施加的热量即等于制冷机在指定温度点所提供的净制冷量。

在测量与评价过程中，通常需要为不同的冷指单独制作杜瓦系统。首先，由于每台制冷机冷指的情况一般都不相同，从而导致其相应的杜瓦系统也不相同，因而，在大多数情况下，测量不同制冷机制冷性能时所使用的测量系统便不尽相同；其次，在测量每台制冷机的制冷性能时，在冷指上放置包括加热片和温度计在内的测量元件时，本过程中不可避免地受到较大的人为影响，如所放置的相关测量元件的位置、与冷头端面的贴紧程度等因素都会对制冷性能的测量产生干扰。在这样情况下，便使得所测得的不同制冷机在进行制冷性能比对时，便没有比较科学的可比性。以上所述的这些因素使得在对同轴型脉冲管制冷机制冷性能评价测量时需要耗费更多资源与时间，并且对不同同轴型脉冲管制冷机制冷性能评价的对比上，也会产生使对比测量不一致的外界干扰因素。

发明内容

鉴于现有技术的不足，本专利提出一种测量同轴型脉冲管制冷机制冷性能的标准杜瓦。

本专利的目的在于，根据同轴型脉冲管制冷机的结构特点，提供一种将真空罩、加热片、温度计功能集中于一体的标准杜瓦，可以直接使用该标准杜瓦，方便快捷地对一定尺寸范围内的同轴型脉冲管制冷机制冷性能进行测量评价，最大限度地减少不同同轴型脉冲管制冷机间制冷性能对比时的干扰因素，使不同制冷机之间的制冷性能具有更为科学可比性，同时节约测量制冷机制冷性能的时间和资源，并大幅度提高测量的效率。

所发明的测量同轴型脉冲管制冷机制冷性能的标准杜瓦包括真空罩1、测量底座2、波纹管4、接线座5、抽气接口6、调节圈7、安装座8、柱状温度计13、加热片14，其特征在于：