嵌入电制冷系统的液态气体快冷装置及使用方法与流程

本发明属于低温制冷技术领域，特别涉及一种液态气体快速制冷装置。

背景技术：

目前，将微波电子器件冷却到液氮温度以下的方法主要有两种。一种是采用电制冷机冷却，由室温到液氮温度的制冷时间一般要若干个小时(与制冷机功率和系统的热容量有关)，不能实现非常快速的冷却。另一种是将电子器件放入绝热的低温容器中，输入低温液体，将容器与器件直接冷却，短时间内可以达到所需温度，可以实现非常快速的冷却。这个方法可以在低温液体没有耗尽之前不需要外电源而维持器件所需要的温区。

上述两种方法中，前者存在着降温时间过长的问题，应用前要有很大的时间富余量。后者的冷却速度很快，预备时间很短，但由于低温液体消耗后就无法继续维持所需温度，故而其续航能力有限，存在不能长期工作的缺陷，如若持续补充液体，其辅助设施体积较大，不够灵活。

技术实现要素：

本发明的目的是：为实现对于器件制冷的快速性以及并提高续航能力，提供一种嵌入电制冷系统的液态气体快冷装置。

本发明的技术方案是：一种嵌入电制冷系统的液态气体快冷装置，它包括：制冷机、液态气体输送管路、快冷测试板以及法兰盘；

法兰盘上端面由真空罩覆盖，快冷测试板设置于真空罩内，在快冷测试板上设置有被测器件，被测器件的信号电缆从法兰盘处引出；快冷测试板内设有迂回盘绕的液态气体通道；

制冷机安装在法兰盘的下方，其冷头穿过法兰盘与快冷测试板连接；

液态气体输送管路与液态气体通道的两端连接，用于向快冷测试板内输入液态气体。

一种嵌入电制冷系统的液态气体快冷装置的使用方法，它使用如上所述的嵌入电制冷系统的液态气体快冷装置，并包括以下步骤：

A.将被测器件固定好后，对真空罩内抽真空；

B.到达设定的真空度后，启动制冷机，同时打开液态气体输送管路上的截止阀，向快冷测试板内输入制冷用的液态气体；

C.当快冷测试板达到设定温度后，切断液态气体输送管路上的截止阀；

D.由制冷机继续维持快冷测试板的温度，等待设定时间后，即可对被测器件开始测试。

有益效果：本发明可嵌入各种制冷系统并运用于各种低温测试系统，在输入液态气体与打开制冷机后，只需要数分钟即可到达被测试期间的预定工作温度，且可长时间维持所需温度，主要解决了现有技术中降温缓慢的问题。本发明在很小的改动范围内既不影响原有工作方式与性能特点的基础上极大地提升了其威力，在军事应用方面具有广阔的应用前景。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明中快冷测试板的内部结构示意图。

具体实施方式

实施例1，参见附图1，一种嵌入电制冷系统的液态气体快冷装置，它包括：制冷机3、液态气体输送管路、快冷测试板9以及法兰盘10；

法兰盘10上端面由真空罩7覆盖，快冷测试板9设置于真空罩7内，在快冷测试板9上设置有被测器件8，被测器件8的信号电缆6从法兰盘10处引出；

参见附图2，快冷测试板9内设有迂回盘绕的液态气体通道11，液态气体通道11的设计极大扩展了液态气体与快冷测试板9的热交换面积；快冷测试板9的外形可根据需要设计为多面体、圆柱或是各种异型结构；

制冷机3安装在法兰盘10的下方，其冷头穿过法兰盘10与快冷测试板9连接；

液态气体输送管路与液态气体通道11的两端连接，用于向快冷测试板9内输入液态气体；液态气体可以为液氮或液氦或其它液态气体。

液态气体输送管路分为输入管路与输出管路；输入管路与输出管路均包括：依次连接的截止阀1、安全阀2、穿过法兰盘10且与液态气体通道11一端连接的S型管路5；截止阀1连接至液态气体压力容器。截止阀1在快冷测试板9达到工作温度后隔绝输送管路与大气的热交换，安全阀2用于避免装置整体结束测试后升温时产生危险。

进一步的，为使管路整管便于安装以及缓解由于高低温产生的管路变形，在S型管路5中部设有一段波纹管。

更进一步的，为减少管路在安装过程接触漏热，在S型管路5的回弯处设有绝热支架4。

实施例2，一种嵌入电制冷系统的液态气体快冷装置的使用方法,它使用如上所述的嵌入电制冷系统的液态气体快冷装置，并包括以下步骤：

A.将被测器件8固定好后，对真空罩7内抽真空；

B.到达设定的真空度后，启动制冷机3，同时打开输入管路与输出管路上的截止阀，向快冷测试板9内输入制冷用的液态气体；

C.当快冷测试板9达到设定温度后，立即断开输入管路与输出管路，停止输入液态气体，设定时间后，关闭所有的截止阀；

D.由制冷机3继续维持快冷测试板9的温度，等待设定时间后，即可对被测器件8开始测试。

综上，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。