[发明专利]一种活塞位移测量装置及自由活塞斯特林制冷机

说明书

本发明公开了一种活塞位移测量装置及自由活塞斯特林制冷机，所述活塞位移测量装置包括：动力活塞运动特性延伸组件，与动力活塞连接，并向远离所述动力活塞的方向延伸预设长度；配气活塞运动特性延伸组件，与配气活塞连接，并向远离所述配气活塞的方向延伸预设长度；视窗组件，设置于自由活塞斯特林制冷机壳体的端部；激光位移传感器组件，设置于所述视窗组件远离所述自由活塞斯特林制冷机壳体的一侧，所述激光位移传感器组件的激光光路透过所述视窗组件照射在所述动力活塞运动特性延伸组件和配气活塞运动特性延伸组件上。本发明实现自由活塞斯特林制冷机动力活塞、配气活塞运动位移的测量，分析活塞部件运动特性，为制冷机研制提供关键测量数据。

技术领域

本发明涉及斯特林制冷机技术领域，进一步地涉及一种活塞位移测量装置及自由活塞斯特林制冷机。

背景技术

自由活塞斯特林制冷机采用了直线电机驱动、板弹簧支撑、气体轴承、纯气动膨胀机等先进技术，具有可靠性高、震动低、寿命长、免维护等优点，在超低温制冷领域，相较传统制冷设备斯特林制冷机更具优势。自由活塞斯特林制冷机是利用动力活塞部件、配气活塞部件交替往复运动实现气缸内气体周期性膨胀和压缩来制取制冷量的一种气体机械制冷机。动力活塞部件及配气活塞部件的运动特性对制冷机的制冷性能影响较大。

因此，有必要设计一种活塞位移测量装置来对实现对自由活塞斯特林制冷机动力活塞、配气活塞的运动位移进行测量。

发明内容

针对上述技术问题，本发明的目的在于提供一种活塞位移测量装置及自由活塞斯特林制冷机，实现自由活塞斯特林制冷机动力活塞、配气活塞运动位移的测量，分析活塞部件运动特性，为制冷机研制提供关键测量数据。

为了实现上述目的，本发明提供一种活塞位移测量装置，用于对自由活塞斯特林制冷机动力活塞、配气活塞的运动位移进行测量，包括：

动力活塞运动特性延伸组件，与动力活塞连接，并向远离所述动力活塞的方向延伸预设长度，用于将所述动力活塞的运动特性导出；

配气活塞运动特性延伸组件，与配气活塞连接，并向远离所述配气活塞的方向延伸预设长度，用于将所述配气活塞的运动特性导出；

视窗组件，设置于自由活塞斯特林制冷机壳体的端部；

激光位移传感器组件，设置于所述视窗组件远离所述自由活塞斯特林制冷机壳体的一侧，所述激光位移传感器组件的激光光路透过所述视窗组件照射在所述动力活塞运动特性延伸组件和所述配气活塞运动特性延伸组件上，用于获取所述动力活塞和所述配气活塞的运动特性。

在一些实施方式中，所述动力活塞运动特性延伸组件包括第一连接件和第一导出件，所述第一连接件的一端与所述动力活塞靠近所述视窗组件的一端连接，所述第一连接件的另一端与所述第一导出件连接，所述第一导出件远离所述第一连接件一端的端面正对所述激光光路。

在一些实施方式中，所述第一连接件包括若干个连接杆，若干个所述连接杆间隔设置，且分别与所述动力活塞可拆卸连接；

所述第一导出件包括导出环，若干个所述连接杆远离所述动力活塞的一端分别与所述导出环连接，所述导出环的外径大于所述动力活塞的外径。

在一些实施方式中，所述配气活塞运动特性延伸组件包括第二连接件和第二导出件，所述第二连接件的一端通过配气活塞杆与所述配气活塞靠近所述视窗组件的一端连接，所述第二连接件的另一端与所述第二导出件连接，所述第二导出件远离所述第二连接件一端的端面正对所述激光光路。

在一些实施方式中，所述第二连接件包括连接柱，所述连接柱与所述配气活塞杆可拆卸连接；

所述第二导出件包括导出块，所述连接柱远离所述配气活塞杆的一端与所述导出块连接，所述导出块的外径大于所述配气活塞杆的外径。