一种可流量调节的液体冷却系统及调节方法
【技术领域】
[0001]本发明属于飞机热设计设计领域，尤其涉及一种可流量调节的液体冷却系统及调节方法O
【背景技术】
[0002]液冷系统是飞机机电系统的重要组成部分，其通过冷却液的循环为电子设备提供制冷，保证电子设备的工作环境。传统的液冷系统的制冷能力不小于电子设备的热耗，冷却液不进行流量控制，只是简单循环之后将设备的热耗带给热沉。随着电子设备热流密度和热耗增加，有限的热沉能力给液冷系统带来了极大的难度。如果不能及时有效地将热量进行散掉，将会对飞机系统造成巨大伤害，严重的还会影响飞机使用安全。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种液体冷却系统流量调节系统，用以解决目前的液体冷却系统无法进行冷却液的流量控制，导致液体冷却系统散热效率差的问题。
[0004]为达到上述目的，本发明采用的技术方案是提供一种可流量调节的液体冷却系统，包括计算机测控装置和至少一个调节活门，所述计算机测控装置与所述调节活门电缆连接，所述调节活门设置在液冷源与电子设备之间的管路上，通过计算机测控装置控制调节活门的开度从而实现冷却液流量的调节。
[0005]进一步地，所述调节活门的活门采用球阀的结构形式，所述调节活门还包括步进电机、霍尔限位控制器及角位移传感器，所述调节活门的活门与所述步进电机、所述角位移传感器同轴安装，所述角位移传感器控制活门的开度，所述霍尔限位控制器对所述活门开度进行限位。
[0006]本发明还提供一种可流量调节的液体冷却系统的调节方法，包括
[0007]步骤一:安装前，首先实验测得调节活门的活门开度A与流量Q的关系，并绘制活门开度A-流量Q曲线，并记录存储于计算机测控装置内；
[0008]步骤二:定义实验中流量为Q时，活门开度A对应的角位移传感器电压V为标准输出电压，定义实际工况中流量为Q’时，活门开度A’对应的角位移传感器电压V’为实际输出电压；
[0009]步骤三:当实际流量为Q’时，计算机测控装置通过判断V’与V的差值来控制调节活门。
[0010]进一步地，步骤三所述差值为O。
[0011]本发明的可流量调节的液体冷却系统及其方法，通过调节不同状态下的冷却液流量，从而改变电子设备的冷却效果，合理分配资源，降低发热量小的电子设备冷却液流量，提高发热量大的电子设备冷却液流量，可以使飞机平台在有限的资源下尽可能的发挥出更大的效能。
【附图说明】
[0012]此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并与说明书一起用于解释本发明的原理。
[0013]图1为根据本发明一实施例的可流量调节的液体冷却系统的部件连接图。
【具体实施方式】
[0014]为使本发明实施的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行更加详细的描述。在附图中，自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。下面通过参考附图描述的实施例是示例型的，旨在用于解释本发明，而不能理解为对本发明的限制。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造型劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。下面结合附图对本发明的实施例进行详细说明。
[0015]在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底” “内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明保护范围的限制。
[0016]—种可流量调节的液体冷却系统，包括计算机测控装置和至少一个调节活门，计算机测控装置分别与流量测量装置、调节活门电缆连接，通过计算机测控装置控制调节活门的开度从而实现冷却液流量的调节。
[0017]本实施例中，所述可流量调节的液体冷却系统安装于液冷源与电子设备之间的管路上O
[0018]本实施例中，调节活门采用球阀的结构形式可以将串流降低，调节活门还包括步进电机、霍尔限位控制器及角位移传感器，调节活门的活门与步进电机、角位移传感器同轴安装，角位移传感器控制活门的开度，霍尔限位控制器对活门开度进行限位。
[0019]本发明还提供了一种计算机测控装置控制调节活门的方法，包括
[0020]步骤一:安装前，首先实验测得调节活门的活门开度A与流量Q的关系，并绘制活门开度A—一流量Q曲线，并记录存储于计算机测控装置内；
[0021]步骤二:定义实验中流量为Q时，活门开度A对应的角位移传感器电压V为标准输出电压，定义实际工况中流量为Q’时，活门开度A’对应的角位移传感器电压V’为实际输出电压；
[0022]步骤三:当实际流量为Q’时，计算机测控装置通过判断V’与V的差值来控制调节活门。
[0023]本发明中，步骤三所述差值为O或接近于0(由于存在测试控制误差或电路干扰等)O
[0024]如图1以应用实例说明，选择某飞机液冷系统的典型应用的基础上进行简化，该型飞机共有需散热的电子设备有第一电子设备和第二电子设备，两者并联在冷却源和电子设备之间的液冷管路里，两个设备的热耗根据飞机的作战状态分状态I和状态2。在状态I时，第一电子设备全功率工作，第二电子设备降功率工作;状态2时，第一电子设备降功率工作，第二电子设备全功率工作。如果第一电子设备和2同时全功率工作时的总热耗大于液冷系统的总制冷量，液体冷却系统无法满足散热需求，对飞机实际使用的两种状态分析发现，在I全功率工作时，2的工作状态是降功率。而当需要2全功率工作时，I可以降功率使用。
[0025]状态I时，电子设备流量的第一调节活门和第二调节活门的开度SA1’和B1'，对应的。角位移传感器输出电压为Vm ’和Vb1 ’。根据计算机测控装置测算，电子设备流量的第一调节活门和第二调节活门的开度应SAjPB1，此时角位移传感器应输出电压为Vm和Vb1，此状态记录为状态I标准输出电压。当需要向状态I调节时，计算机测控系统根据测试角位移传感器实际输出电压值Va1 ’和Vb1 ’和状态I标准输出电压VaJPVbi的差值，发出指令控制活门向状态I接近，当实测电压与标准输出电压的差值为O或接近为0(考虑测试控制误差)时，表明冷却系统达到要调整的状态(即为状态I)。同理，状态2时，电子设备流量的第一调节活门和第二调节活门的开度为如’和出’，角位移传感器输出电压为Va2 ’和Vb2 ’。根据计算机测控系统测算，电子设备流量的第一调节活门和第二调节活门的开度应为如和出，此时角位移传感器应输出电压为Va2和Vb2，此状态记录为状态2标准输出电压。当由状态I向状态2转换时，计算机测控装置根据测试角位移传感器实际输出电压值Va2 ’和Vb2 ’和状态2标准输出电压Va2和Vb2的差值，发出指令控制活门向状态2接近，当实测电压与标准输出电压的差值接近为0(考虑测试控制误差)时，表明系统达到要调整的状态。
[0026]本发明的可流量调节的液体冷却系统及方法，在电子设备热流密度、热耗和飞机的热沉的矛盾日益加剧的情况下，液冷系统的流量调节技术有效的解决了此问题。通过调节不同状态下的冷却液流量，为电子设备散热，可以使飞机平台在有限的资源下尽可能的发挥出更大的作战效能。此方案可以推广到其他飞机平台上，在传统液冷系统和闭式蒸发循环液冷系统中均可应用，从而在一定程度上放开电子设备的选用限制，提高电子设备的设计功率。
[0027]以上所述，仅为本发明的技术方案，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。
【主权项】
1.一种可流量调节的液体冷却系统，其特征在于:包括计算机测控装置和至少一个调节活门，所述计算机测控装置与所述调节活门电缆连接，所述调节活门设置在液冷源与电子设备之间的管路上，通过计算机测控装置控制调节活门的开度从而实现冷却液流量的调-K-T O2.根据权利要求1所述的可流量调节的液体冷却系统，其特征在于:所述调节活门的活门采用球阀的结构形式，所述调节活门还包括步进电机、霍尔限位控制器及角位移传感器，所述调节活门的活门与所述步进电机、所述角位移传感器同轴安装，所述角位移传感器控制活门的开度，所述霍尔限位控制器对所述活门开度进行限位。3.一种可流量调节的液体冷却系统的调节方法，其特征在于:包括 步骤一:安装前，首先实验测得调节活门的活门开度A与流量Q的关系，并绘制活门开度A-流量Q曲线，并记录存储于计算机测控装置内；步骤二:定义实验中流量为Q时，活门开度A对应的角位移传感器电压V为标准输出电压，定义实际工况中流量为Q’时，活门开度A’对应的角位移传感器电压V’为实际输出电压；步骤三:当实际流量为Q ’时，计算机测控装置通过判断V ’与V的差值来控制调节活门。4.根据权利要求3所述的可流量调节的液体冷却系统的调节方法，其特征在于:步骤三所述差值为O。
【专利摘要】本发明涉及一种可流量调节的液体冷却系统及调节方法，包括计算机测控装置和至少一个调节活门，计算机测控装置与调节活门电缆连接，通过计算机测控装置控制调节活门的开度从而实现冷却液流量的调节。通过调节不同状态下的冷却液流量，从而改变电子设备的冷却效果，合理分配资源，降低发热量小的电子设备冷却液流量，提高发热量大的电子设备冷却液流量，可以使飞机平台在有限的资源下尽可能的发挥出更大的效能。
【IPC分类】H05K7/20
【公开号】CN105517413
【申请号】CN201510857079
【发明人】张书晔, 秦培华, 白海云, 刘锋, 于世恩
【申请人】中国航空工业集团公司沈阳飞机设计研究所
【公开日】2016年4月20日
【申请日】2015年11月27日