三波段大功率微波源液體冷卻系統(tǒng)

《三波段大功率微波源液體冷卻系統(tǒng)》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在行業(yè)資料-天天文庫(kù)。

1、電訊工程三波段大功率微波源液體冷卻系統(tǒng)17三波段大功率微波源液體冷卻系統(tǒng)陸波(陜西黃河集團(tuán)有限公司設(shè)計(jì)所西安7lO043)摘要：介紹了為某三波段大功率微波源設(shè)計(jì)的液體冷卻系統(tǒng)。通過(guò)分析冷卻系統(tǒng)的要求和設(shè)計(jì)難點(diǎn)，采用電磁閥控制管路負(fù)載，通過(guò)檢測(cè)冷卻液溫度、流量保證了冷卻系統(tǒng)的可靠運(yùn)行。關(guān)鍵詞：微波源液體冷卻電磁閥我單位在為國(guó)防科技大學(xué)設(shè)計(jì)三波段大功率微波源項(xiàng)目時(shí)，因速調(diào)管的耗散功率約為9kw，強(qiáng)迫風(fēng)冷散熱方式不能滿足使用要求，設(shè)計(jì)了液體冷卻系統(tǒng)。1冷卻系統(tǒng)組成和用途冷卻系統(tǒng)主要由水冷機(jī)柜和3個(gè)流量調(diào)節(jié)組件組成。水箱、過(guò)濾器、離心泵、散熱器、控制組件等裝配在水冷機(jī)柜內(nèi)，3個(gè)流量調(diào)節(jié)組件放置在3

2、個(gè)波段微波源機(jī)柜旁。流量調(diào)節(jié)組件包括電磁閥、調(diào)節(jié)閥門、流量傳感器和傳感器顯示轉(zhuǎn)換器，用于管路流量的調(diào)節(jié)和實(shí)時(shí)檢測(cè)。冷卻系統(tǒng)用于L、s、c波段大功率微波源中速調(diào)管的冷卻。2冷卻系統(tǒng)的要求2．120℃時(shí)流量分配aL波段收集級(jí)：l7L／min管體：7L／min電磁場(chǎng)：8L／min環(huán)形器：10L／minbS波段收集級(jí)：20L／min管體：7L／min環(huán)形器：l0L／mincC波段收集級(jí)：l5L／min管體：8L／min電磁場(chǎng)：lOL／min環(huán)形器：lOL／min2．2散熱功率L波段：9kW；S波段：8kW；C波段：9kW；最大散熱功率為13kw。18三波段大功率微波源液體冷卻系統(tǒng)電訊工程2．3壓力

3、：0．3MPa—O．6MPa2．4具有速調(diào)管各管路流量報(bào)警功能。具有冷卻液溫度報(bào)警功能3工程設(shè)計(jì)每個(gè)波段流量調(diào)節(jié)組件上裝配了1個(gè)顯示轉(zhuǎn)換器和3個(gè)流量傳感器，用于顯示速調(diào)管3個(gè)管路瞬時(shí)流量，產(chǎn)生流量報(bào)警信號(hào)。水冷機(jī)柜內(nèi)裝配有離心泵、直流電源、控制組件和接觸器?？刂平M件驅(qū)動(dòng)接觸器，從而控制泵和風(fēng)機(jī)。傳感器、顯示轉(zhuǎn)換器和控制組件等組成系統(tǒng)的電氣控制部分，完成檢測(cè)控制功能。s波段速調(diào)管的工作電壓為60kV，但其收集極是接地的，所以對(duì)冷卻液的純凈度(影響耐電壓)要求不高，可以使用普通的蒸餾水。若設(shè)備室最低環(huán)境溫度在一10c【=一0℃，冷卻液應(yīng)采用FD一1發(fā)動(dòng)機(jī)冷卻液。設(shè)計(jì)難點(diǎn)有兩點(diǎn)。一是要與3個(gè)波段

4、微波源協(xié)調(diào)運(yùn)行．一個(gè)微波源工作時(shí)，其被冷卻器件有冷卻液流動(dòng)，另兩個(gè)微波源因關(guān)機(jī)，其被冷卻器件沒有冷卻液流動(dòng)。這需要對(duì)管路進(jìn)行切換控制。二，為了安全運(yùn)行，要選擇合適的壓力。泵的出口壓力跟出口流量是反方向變化，L、s波段總流量分別約42L／min，c波段總流量約5OL／min。若泵的工作點(diǎn)選擇不合適，壓力太小將導(dǎo)致速調(diào)管流量不夠，壓力太大易滲漏，影響可靠性。對(duì)于難點(diǎn)一，考慮用3個(gè)電磁閥分別裝在3個(gè)微波源冷卻液人口管路。微波源啟動(dòng)時(shí)控制臺(tái)應(yīng)送出電磁閥識(shí)別信號(hào)，打開對(duì)應(yīng)管路電磁閥，使冷卻液流通，而未啟動(dòng)的電磁閥關(guān)閉，其內(nèi)的冷卻液不流動(dòng)。在整個(gè)循環(huán)管路中，過(guò)濾器、閥門、散熱器等的壓力損失很小，速調(diào)管

5、的阻力很大，導(dǎo)致速調(diào)管的收集級(jí)、管體的壓力損失很大。從而，冷卻系統(tǒng)中泵的出口壓力約等于速調(diào)管的壓力損失，按速調(diào)管需要的最大出口流量和最低運(yùn)行壓力，選擇泵的基本參數(shù)。選擇出口壓力為O．4MPa，出口流量3m／h(即5OL／min)的離心泵可以滿足系統(tǒng)的要求。為防止速調(diào)管散熱異常，在散熱器人口管路檢測(cè)冷卻液溫度，控制組件上設(shè)計(jì)了溫度保護(hù)電路。選擇60c【=動(dòng)作的溫度繼電器裝在回水管路上，當(dāng)回水溫度超過(guò)60c【=時(shí)，繼電器動(dòng)合觸點(diǎn)閉合，產(chǎn)生報(bào)警信號(hào)送人控制組件。所有流體部件均使用不銹鋼或聚氯乙烯材料，耐腐蝕，保證了冷卻液的純度。3．1流量檢測(cè)流量檢測(cè)儀表選用渦輪流量傳感器。它是一種速度式流量測(cè)量

6、儀表，可以測(cè)量充滿于封閉管道中連續(xù)流過(guò)的液體的體積流量。被測(cè)流體流經(jīng)渦輪流量傳感器時(shí)，傳感器內(nèi)的葉輪借助于流體的動(dòng)能而產(chǎn)生旋轉(zhuǎn)，周期性的改變磁電感應(yīng)轉(zhuǎn)換系統(tǒng)中的磁阻值，使通過(guò)線圈的磁通量周期性的發(fā)生變化而產(chǎn)生電脈沖信號(hào)。在一定的流量范圍下，葉輪轉(zhuǎn)速與流體流量成正比，即電脈沖數(shù)量與流量成正比。該脈沖信號(hào)經(jīng)放大器放大后送至顯示轉(zhuǎn)換器進(jìn)行流量的顯示。在測(cè)量范圍內(nèi)，傳感器輸出的脈沖總數(shù)與流過(guò)傳感器的體積總量成正比，其比值稱為儀表常數(shù)，以K(次／L)表示。每臺(tái)傳感器都經(jīng)過(guò)實(shí)際標(biāo)定測(cè)得儀表常數(shù)值。當(dāng)測(cè)出脈沖信號(hào)的頻率f，除以儀表常數(shù)K便可求得瞬時(shí)流量q(L／s)。即：q=￡／K通過(guò)單片機(jī)測(cè)試頻率，與報(bào)

7、警值比較產(chǎn)生故障信號(hào)。單片機(jī)經(jīng)計(jì)算產(chǎn)生瞬時(shí)流量，進(jìn)行數(shù)字顯示。電訊工程三波段大功率微波源液體冷卻系統(tǒng)l93．2壓力的檢測(cè)和報(bào)警功能采用硅壓阻式壓力傳感器測(cè)試泵出口冷卻液壓力。該傳感器測(cè)試精度小于0．2％，輸人電源為24V，輸出4～20mA信號(hào)。傳感器具有三位半顯示器，可顯示檢測(cè)結(jié)果，能判斷系統(tǒng)狀態(tài)，方便調(diào)試和維護(hù)。壓力傳感器的輸出信號(hào)送人組合內(nèi)控制組件，通過(guò)上下限電壓比較器，形成壓力故障信號(hào)，進(jìn)行指示并送出。3．3電磁閥