一種可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)及調(diào)節(jié)方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于飛機(jī)熱設(shè)計(jì)設(shè)計(jì)領(lǐng)域，尤其涉及一種可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)及調(diào)節(jié)方法O
【背景技術(shù)】
[0002]液冷系統(tǒng)是飛機(jī)機(jī)電系統(tǒng)的重要組成部分，其通過(guò)冷卻液的循環(huán)為電子設(shè)備提供制冷，保證電子設(shè)備的工作環(huán)境。傳統(tǒng)的液冷系統(tǒng)的制冷能力不小于電子設(shè)備的熱耗，冷卻液不進(jìn)行流量控制，只是簡(jiǎn)單循環(huán)之后將設(shè)備的熱耗帶給熱沉。隨著電子設(shè)備熱流密度和熱耗增加，有限的熱沉能力給液冷系統(tǒng)帶來(lái)了極大的難度。如果不能及時(shí)有效地將熱量進(jìn)行散掉，將會(huì)對(duì)飛機(jī)系統(tǒng)造成巨大傷害，嚴(yán)重的還會(huì)影響飛機(jī)使用安全。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種液體冷卻系統(tǒng)流量調(diào)節(jié)系統(tǒng)，用以解決目前的液體冷卻系統(tǒng)無(wú)法進(jìn)行冷卻液的流量控制，導(dǎo)致液體冷卻系統(tǒng)散熱效率差的問(wèn)題。
[0004]為達(dá)到上述目的，本發(fā)明采用的技術(shù)方案是提供一種可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置和至少一個(gè)調(diào)節(jié)活門，所述計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置與所述調(diào)節(jié)活門電纜連接，所述調(diào)節(jié)活門設(shè)置在液冷源與電子設(shè)備之間的管路上，通過(guò)計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置控制調(diào)節(jié)活門的開(kāi)度從而實(shí)現(xiàn)冷卻液流量的調(diào)節(jié)。
[0005]進(jìn)一步地，所述調(diào)節(jié)活門的活門采用球閥的結(jié)構(gòu)形式，所述調(diào)節(jié)活門還包括步進(jìn)電機(jī)、霍爾限位控制器及角位移傳感器，所述調(diào)節(jié)活門的活門與所述步進(jìn)電機(jī)、所述角位移傳感器同軸安裝，所述角位移傳感器控制活門的開(kāi)度，所述霍爾限位控制器對(duì)所述活門開(kāi)度進(jìn)行限位。
[0006]本發(fā)明還提供一種可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，包括
[0007]步驟一:安裝前，首先實(shí)驗(yàn)測(cè)得調(diào)節(jié)活門的活門開(kāi)度A與流量Q的關(guān)系，并繪制活門開(kāi)度A-流量Q曲線，并記錄存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置內(nèi)；
[0008]步驟二:定義實(shí)驗(yàn)中流量為Q時(shí)，活門開(kāi)度A對(duì)應(yīng)的角位移傳感器電壓V為標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓，定義實(shí)際工況中流量為Q’時(shí)，活門開(kāi)度A’對(duì)應(yīng)的角位移傳感器電壓V’為實(shí)際輸出電壓；
[0009]步驟三:當(dāng)實(shí)際流量為Q’時(shí)，計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置通過(guò)判斷V’與V的差值來(lái)控制調(diào)節(jié)活門。
[0010]進(jìn)一步地，步驟三所述差值為O。
[0011]本發(fā)明的可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)及其方法，通過(guò)調(diào)節(jié)不同狀態(tài)下的冷卻液流量，從而改變電子設(shè)備的冷卻效果，合理分配資源，降低發(fā)熱量小的電子設(shè)備冷卻液流量，提高發(fā)熱量大的電子設(shè)備冷卻液流量，可以使飛機(jī)平臺(tái)在有限的資源下盡可能的發(fā)揮出更大的效能。
【附圖說(shuō)明】
[0012]此處的附圖被并入說(shuō)明書中并構(gòu)成本說(shuō)明書的一部分，示出了符合本發(fā)明的實(shí)施例，并與說(shuō)明書一起用于解釋本發(fā)明的原理。
[0013]圖1為根據(jù)本發(fā)明一實(shí)施例的可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)的部件連接圖。
【具體實(shí)施方式】
[0014]為使本發(fā)明實(shí)施的目的、技術(shù)方案和優(yōu)點(diǎn)更加清楚，下面將結(jié)合本發(fā)明實(shí)施例中的附圖，對(duì)本發(fā)明實(shí)施例中的技術(shù)方案進(jìn)行更加詳細(xì)的描述。在附圖中，自始至終相同或類似的標(biāo)號(hào)表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。所描述的實(shí)施例是本發(fā)明一部分實(shí)施例，而不是全部的實(shí)施例。下面通過(guò)參考附圖描述的實(shí)施例是示例型的，旨在用于解釋本發(fā)明，而不能理解為對(duì)本發(fā)明的限制?；诒景l(fā)明中的實(shí)施例，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員在沒(méi)有作出創(chuàng)造型勞動(dòng)前提下所獲得的所有其他實(shí)施例，都屬于本發(fā)明保護(hù)的范圍。下面結(jié)合附圖對(duì)本發(fā)明的實(shí)施例進(jìn)行詳細(xì)說(shuō)明。
[0015]在本發(fā)明的描述中，需要理解的是，術(shù)語(yǔ)“中心”、“縱向”、“橫向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“豎直”、“水平”、“頂”、“底” “內(nèi)”、“外”等指示的方位或位置關(guān)系為基于附圖所示的方位或位置關(guān)系，僅是為了便于描述本發(fā)明和簡(jiǎn)化描述，而不是指示或暗示所指的裝置或元件必須具有特定的方位、以特定的方位構(gòu)造和操作，因此不能理解為對(duì)本發(fā)明保護(hù)范圍的限制。
[0016]—種可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)，包括計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置和至少一個(gè)調(diào)節(jié)活門，計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置分別與流量測(cè)量裝置、調(diào)節(jié)活門電纜連接，通過(guò)計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置控制調(diào)節(jié)活門的開(kāi)度從而實(shí)現(xiàn)冷卻液流量的調(diào)節(jié)。
[0017]本實(shí)施例中，所述可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)安裝于液冷源與電子設(shè)備之間的管路上O
[0018]本實(shí)施例中，調(diào)節(jié)活門采用球閥的結(jié)構(gòu)形式可以將串流降低，調(diào)節(jié)活門還包括步進(jìn)電機(jī)、霍爾限位控制器及角位移傳感器，調(diào)節(jié)活門的活門與步進(jìn)電機(jī)、角位移傳感器同軸安裝，角位移傳感器控制活門的開(kāi)度，霍爾限位控制器對(duì)活門開(kāi)度進(jìn)行限位。
[0019]本發(fā)明還提供了一種計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置控制調(diào)節(jié)活門的方法，包括
[0020]步驟一:安裝前，首先實(shí)驗(yàn)測(cè)得調(diào)節(jié)活門的活門開(kāi)度A與流量Q的關(guān)系，并繪制活門開(kāi)度A—一流量Q曲線，并記錄存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置內(nèi)；
[0021]步驟二:定義實(shí)驗(yàn)中流量為Q時(shí)，活門開(kāi)度A對(duì)應(yīng)的角位移傳感器電壓V為標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓，定義實(shí)際工況中流量為Q’時(shí)，活門開(kāi)度A’對(duì)應(yīng)的角位移傳感器電壓V’為實(shí)際輸出電壓；
[0022]步驟三:當(dāng)實(shí)際流量為Q’時(shí)，計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置通過(guò)判斷V’與V的差值來(lái)控制調(diào)節(jié)活門。
[0023]本發(fā)明中，步驟三所述差值為O或接近于0(由于存在測(cè)試控制誤差或電路干擾等)O
[0024]如圖1以應(yīng)用實(shí)例說(shuō)明，選擇某飛機(jī)液冷系統(tǒng)的典型應(yīng)用的基礎(chǔ)上進(jìn)行簡(jiǎn)化，該型飛機(jī)共有需散熱的電子設(shè)備有第一電子設(shè)備和第二電子設(shè)備，兩者并聯(lián)在冷卻源和電子設(shè)備之間的液冷管路里，兩個(gè)設(shè)備的熱耗根據(jù)飛機(jī)的作戰(zhàn)狀態(tài)分狀態(tài)I和狀態(tài)2。在狀態(tài)I時(shí)，第一電子設(shè)備全功率工作，第二電子設(shè)備降功率工作;狀態(tài)2時(shí)，第一電子設(shè)備降功率工作，第二電子設(shè)備全功率工作。如果第一電子設(shè)備和2同時(shí)全功率工作時(shí)的總熱耗大于液冷系統(tǒng)的總制冷量，液體冷卻系統(tǒng)無(wú)法滿足散熱需求，對(duì)飛機(jī)實(shí)際使用的兩種狀態(tài)分析發(fā)現(xiàn)，在I全功率工作時(shí)，2的工作狀態(tài)是降功率。而當(dāng)需要2全功率工作時(shí)，I可以降功率使用。
[0025]狀態(tài)I時(shí)，電子設(shè)備流量的第一調(diào)節(jié)活門和第二調(diào)節(jié)活門的開(kāi)度SA1’和B1'，對(duì)應(yīng)的。角位移傳感器輸出電壓為Vm ’和Vb1 ’。根據(jù)計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置測(cè)算，電子設(shè)備流量的第一調(diào)節(jié)活門和第二調(diào)節(jié)活門的開(kāi)度應(yīng)SAjPB1，此時(shí)角位移傳感器應(yīng)輸出電壓為Vm和Vb1，此狀態(tài)記錄為狀態(tài)I標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓。當(dāng)需要向狀態(tài)I調(diào)節(jié)時(shí)，計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)根據(jù)測(cè)試角位移傳感器實(shí)際輸出電壓值Va1 ’和Vb1 ’和狀態(tài)I標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓VaJPVbi的差值，發(fā)出指令控制活門向狀態(tài)I接近，當(dāng)實(shí)測(cè)電壓與標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓的差值為O或接近為0(考慮測(cè)試控制誤差)時(shí)，表明冷卻系統(tǒng)達(dá)到要調(diào)整的狀態(tài)(即為狀態(tài)I)。同理，狀態(tài)2時(shí)，電子設(shè)備流量的第一調(diào)節(jié)活門和第二調(diào)節(jié)活門的開(kāi)度為如’和出’，角位移傳感器輸出電壓為Va2 ’和Vb2 ’。根據(jù)計(jì)算機(jī)測(cè)控系統(tǒng)測(cè)算，電子設(shè)備流量的第一調(diào)節(jié)活門和第二調(diào)節(jié)活門的開(kāi)度應(yīng)為如和出，此時(shí)角位移傳感器應(yīng)輸出電壓為Va2和Vb2，此狀態(tài)記錄為狀態(tài)2標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓。當(dāng)由狀態(tài)I向狀態(tài)2轉(zhuǎn)換時(shí)，計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置根據(jù)測(cè)試角位移傳感器實(shí)際輸出電壓值Va2 ’和Vb2 ’和狀態(tài)2標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓Va2和Vb2的差值，發(fā)出指令控制活門向狀態(tài)2接近，當(dāng)實(shí)測(cè)電壓與標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓的差值接近為0(考慮測(cè)試控制誤差)時(shí)，表明系統(tǒng)達(dá)到要調(diào)整的狀態(tài)。
[0026]本發(fā)明的可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)及方法，在電子設(shè)備熱流密度、熱耗和飛機(jī)的熱沉的矛盾日益加劇的情況下，液冷系統(tǒng)的流量調(diào)節(jié)技術(shù)有效的解決了此問(wèn)題。通過(guò)調(diào)節(jié)不同狀態(tài)下的冷卻液流量，為電子設(shè)備散熱，可以使飛機(jī)平臺(tái)在有限的資源下盡可能的發(fā)揮出更大的作戰(zhàn)效能。此方案可以推廣到其他飛機(jī)平臺(tái)上，在傳統(tǒng)液冷系統(tǒng)和閉式蒸發(fā)循環(huán)液冷系統(tǒng)中均可應(yīng)用，從而在一定程度上放開(kāi)電子設(shè)備的選用限制，提高電子設(shè)備的設(shè)計(jì)功率。
[0027]以上所述，僅為本發(fā)明的技術(shù)方案，但本發(fā)明的保護(hù)范圍并不局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本發(fā)明揭露的技術(shù)范圍內(nèi)，可輕易想到的變化或替換，都應(yīng)涵蓋在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。因此，本發(fā)明的保護(hù)范圍應(yīng)以所述權(quán)利要求的保護(hù)范圍為準(zhǔn)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.一種可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于:包括計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置和至少一個(gè)調(diào)節(jié)活門，所述計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置與所述調(diào)節(jié)活門電纜連接，所述調(diào)節(jié)活門設(shè)置在液冷源與電子設(shè)備之間的管路上，通過(guò)計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置控制調(diào)節(jié)活門的開(kāi)度從而實(shí)現(xiàn)冷卻液流量的調(diào)-K-T O2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)，其特征在于:所述調(diào)節(jié)活門的活門采用球閥的結(jié)構(gòu)形式，所述調(diào)節(jié)活門還包括步進(jìn)電機(jī)、霍爾限位控制器及角位移傳感器，所述調(diào)節(jié)活門的活門與所述步進(jìn)電機(jī)、所述角位移傳感器同軸安裝，所述角位移傳感器控制活門的開(kāi)度，所述霍爾限位控制器對(duì)所述活門開(kāi)度進(jìn)行限位。3.一種可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于:包括 步驟一:安裝前，首先實(shí)驗(yàn)測(cè)得調(diào)節(jié)活門的活門開(kāi)度A與流量Q的關(guān)系，并繪制活門開(kāi)度A-流量Q曲線，并記錄存儲(chǔ)于計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置內(nèi)；步驟二:定義實(shí)驗(yàn)中流量為Q時(shí)，活門開(kāi)度A對(duì)應(yīng)的角位移傳感器電壓V為標(biāo)準(zhǔn)輸出電壓，定義實(shí)際工況中流量為Q’時(shí)，活門開(kāi)度A’對(duì)應(yīng)的角位移傳感器電壓V’為實(shí)際輸出電壓；步驟三:當(dāng)實(shí)際流量為Q ’時(shí)，計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置通過(guò)判斷V ’與V的差值來(lái)控制調(diào)節(jié)活門。4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)的調(diào)節(jié)方法，其特征在于:步驟三所述差值為O。
【專利摘要】本發(fā)明涉及一種可流量調(diào)節(jié)的液體冷卻系統(tǒng)及調(diào)節(jié)方法，包括計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置和至少一個(gè)調(diào)節(jié)活門，計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置與調(diào)節(jié)活門電纜連接，通過(guò)計(jì)算機(jī)測(cè)控裝置控制調(diào)節(jié)活門的開(kāi)度從而實(shí)現(xiàn)冷卻液流量的調(diào)節(jié)。通過(guò)調(diào)節(jié)不同狀態(tài)下的冷卻液流量，從而改變電子設(shè)備的冷卻效果，合理分配資源，降低發(fā)熱量小的電子設(shè)備冷卻液流量，提高發(fā)熱量大的電子設(shè)備冷卻液流量，可以使飛機(jī)平臺(tái)在有限的資源下盡可能的發(fā)揮出更大的效能。
【IPC分類】H05K7/20
【公開(kāi)號(hào)】CN105517413
【申請(qǐng)?zhí)枴緾N201510857079
【發(fā)明人】張書曄, 秦培華, 白海云, 劉鋒, 于世恩
【申請(qǐng)人】中國(guó)航空工業(yè)集團(tuán)公司沈陽(yáng)飛機(jī)設(shè)計(jì)研究所
【公開(kāi)日】2016年4月20日
【申請(qǐng)日】2015年11月27日