[发明专利]一种适用于制冷探测器的低温节流器

说明书

技术领域

本发明涉及一种用作制冷探测器的低温节流器，该节流器采用形状记忆弹簧在不同温度变化条件下的弹性伸缩，推动针阀开启或关闭来控制制冷探测器流量的大小，从而实现制冷探测器流量、制冷功率自调的功能。

背景技术

制冷探测器中的节流器，目前主要是以波纹管作为调节控制元件的。这种技术的先天缺陷是对波纹管组件的气密性要求高，一旦泄漏，则制冷探测器功能失效。

作者王三煜在《红外技术》上于2007年9月出版的“记忆合金调节式制冷器研究”中公开了一种由主动弹簧、记忆合金调节器、补偿块、平衡弹簧、阀针构成的针阀控制机构，装配时，调节机构设置一初始预紧力，针阀处于开启状态，当节流降温至低于记忆合金转化温度时，调节器刚度变小，主动弹簧推动针阀机构关闭，制冷器流量变小，从而实现制冷器流量、制冷功率自调的功能。但该记忆合金调节式制冷器制造、装配、调试难度大等缺陷。

发明内容

本发明的目的是提供一种适用于制冷探测器的低温(25℃～-196℃)节流器，该节流器所需零件少、装配易控且结构简单，而采用的驱动源则为TiNiFe形状记忆合金丝材。该TiNiFe形状记忆合金丝材的马氏体开始相变温度为-153℃，将形状记忆合金材料拉拔成丝，缠绕成所需要的形状记忆合金螺旋弹簧，采用不锈钢丝制作偏置弹簧(与主动弹簧的功能相同)，将形状记忆合金弹簧与偏置弹簧组合安装于节流器，当液氮由液氮口进入，温度降低到-153℃，形状记忆合金弹簧开始变软，偏置弹簧压缩记忆合金弹簧，带动驱动件运动，使得驱动件的顶尖与顶孔闭合从而实现节流目的。

本发明是一种适用于制冷探测器的低温(25℃～-196℃)节流器，由壳体1、驱动件3、底座4、形状记忆弹簧5、偏置弹簧6组成；壳体1底端与底座4的凸缘41通过螺纹连接，壳体1的内部从左至右放置有偏置弹簧6、驱动件3、形状记忆弹簧5，偏置弹簧6的一端套接在底座4的B凸台42上，偏置弹簧6的另一端套接在驱动件3的A凸台33上，形状记忆弹簧5的一端套接在驱动件3的连杆32上，形状记忆弹簧5的另一端与壳体1的A收敛段12接触。形状记忆弹簧5与偏置弹簧6构成弹性驱动器，弹性驱动器的驱动力与输出位移之间存在有下述关系：

F=k2(k1d1k1+k2-x)-a-bexp((k1+k2)x+k2d2c(k1+k2)).]]>

本发明低温(25℃～-196℃)节流器的优点：采用TiNiFe记忆合金丝材来制作调节式制冷器的驱动件克服了采用Cu基形状记忆合金的缺点，具有加工制作容易，使用重复性好、寿命长、结构简单的优点；形状记忆弹簧采用低相变点TiNiFe形状记忆合金(低温记忆合金)材料，制作成细径0.2～1.5mm的丝材，缠绕成微型驱动记忆螺旋弹簧；形状记忆弹簧与偏置弹簧的匹配，构成了用于节流制冷探测器的微型弹簧驱动器。

附图说明