本发明专利技术提出一种机载光电稳瞄转塔自适应制冷装置，包括环形液冷箱、液体泵、方位运动机构、俯仰运动机构、循环管、制冷器、温度传感器和自适应控制电路；该装置可针对机载光电稳瞄转塔的俯仰和方位运动特点，实现制冷器的随动，从而保证可其持续有效地对转塔的光电传感器部分进行降温调节，此外布置于稳瞄转塔内的光电传感器附近的温度传感器可实时监控器温度变化情况，并通过自适应控制电路自动调节水泵功率。本发明专利技术具有制冷效率高、可靠性高及节约稳瞄转塔内部空间的特点。
【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于机载光电稳瞄转塔的内部温度控制领域，具体为一种机载光电稳瞄转塔自适应制冷装置。
技术介绍
随着光电技术的飞速发展，集激光测距、激光制导照射、可见光成像和热成像为一体的多传感器光电稳瞄转塔在现代化武器装备平台，尤其在飞行载体上已得到了广泛的应用，相比其它手段，航空侦查具有准确度高、侦查范围宽广、机动灵活、针对性强等特点，因此机载用光电稳瞄转塔成为各国军事力量中争相发展的部分。基于扩展传感器视场角范围的需求，主流的机载光电稳瞄转塔均可以进行方位转动和俯仰转动，以便支撑传感器在空间球面区域内对可疑目标进行探测识别，并且出于保护传感器免受潮气、沙尘及雨雪等外部因素的损伤，光电稳瞄转塔常常会提出气密要求，隔绝转塔内外的气体交流的同时以惰性气体氮气进行填充。早期的光电稳瞄转塔因体型较大，且传感器性能较低，内部发热升温现象并不十分明显，然而近年来高性能和高集成度已成为武装装备发展的主流趋势，传感器的体积越来越大，发热越来越明显，但光电稳瞄转塔的体积却被要求越做越小，两种需求汇集的结果就是光电稳瞄转塔的内部发热问题日益严峻，传统的风冷以及转塔球壳的辐射散热能力已难以满足需求，电路板及传感器性能下降等现象已越来越明显地呈现在设计人员和用户面前。根据有关机构的统计结果，目前复杂光电系统高达80％以上的失效均是热损伤，因此针对机载光电稳瞄转塔的结构特点进行热控制研究就变得非常迫切。机载光电稳瞄转塔可以分为三部分，包括最上部的方位部分、中部的耳架部分及下部的密封球壳部分，其中整个转塔可通过方位部分的法兰与载机相连实现安装固定，并且方位部分可以带动耳架部分进行方位转动；耳架部分主要发挥承上启下的作用，即能随动于方位部分的转动，又能支撑密封球壳的俯仰转动；密封球壳内则主要封装着用于探测识别的多种传感器。虽然三个部分都有不同程度的发热问题，但密封球壳内的传感器最密集、发热最严重且对产品性能影响最明显，因此成为了本专利技术所要重点降温制冷的地方，然而受限于其空间限制、密封性要求和叠加运动特点，目前国内的相关转塔仍主要通过限制传感器工作时间及增强密封球壳内空气对流速度等方式进行温控，实质上都没有真正解决传感器的对外散热问题，因此迫切需要一款能面向机载稳瞄转塔的高效制冷装置。
技术实现思路
本专利技术的目的是针对机载光电稳瞄转塔的运动特点及安装方式为其提供一套高效的制冷系统，从而有效缓解密封球壳内光电传感器的散热和过温问题，在不挤占稳瞄转塔内部有效空间的同时，支撑其选用的传感器发挥最佳性能及进行后续的产品升级，从而综合提高机载光电稳瞄转塔的可靠性和使用性能。本专利技术的技术方案为：所述一种机载光电稳瞄转塔自适应制冷装置，其特征在于：包括环形液冷箱(2)、液体泵(3)、方位运动机构(4)、俯仰运动机构(7)、循环管(5)、制冷器(6)、温度传感器(8)和自适应控制电路(9)；所述环形液冷箱(2)通过方位运动机构(4)安装在光电稳瞄转塔方位部分(1a)外围，且环形液冷箱(2)能够沿光电稳瞄转塔方位轴与光电稳瞄转塔方位部分(1a)相对转动；所述制冷器(6)通过俯仰运动机构(7)安装在光电稳瞄转塔密封球壳(1c)外侧，且制冷器(6)能够沿光电稳瞄转塔密封球壳的俯仰转动轴与密封球壳(1c)相对转动；制冷器(6)的散热翅与密封球壳外侧的散热翅嵌合并能够相对运动；所述液体泵(3)固定在环形液冷箱(2)上；所述循环管(5)连接制冷器(6)和液体泵(3)，且循环管(5)能够带动环形液冷箱(2)沿光电稳瞄转塔方位轴与光电稳瞄转塔方位部分(1a)相对转动；所述温度传感器(8)安装在光电稳瞄转塔密封球壳(1c)内部，采集光电稳瞄转塔密封球壳内部温度数据，并传递给自适应控制电路(9)；所述自适应控制电路(9)根据温度数据调控液体泵(3)的工作功率。进一步的优选方案，所述一种机载光电稳瞄转塔自适应制冷装置，其特征在于：还包括安装在光电稳瞄转塔密封球壳内部的风扇，风扇将光电稳瞄转塔密封球壳内部热空气向安装有散热翅的密封球壳部位传递。进一步的优选方案，所述一种机载光电稳瞄转塔自适应制冷装置，其特征在于：所述方位运动机构(4)为带有轴承的机构。进一步的优选方案，所述一种机载光电稳瞄转塔自适应制冷装置，其特征在于：所述方位运动机构(4)包括方位座(4a)、轴承(4b)、隔圈(4c)和压圈(4d)；方位座(4a)固定在光电稳瞄转塔方位部分(1a)上，环形液冷箱(2)固定在隔圈(4c)上，隔圈(4c)与方位座(4a)之间通过轴承(4b)配合。进一步的优选方案，所述一种机载光电稳瞄转塔自适应制冷装置，其特征在于：所述俯仰运动机构(7)包括俯仰支架(7a)和转轴(7b)；俯仰支架(7a)固定在密封球壳外侧，且俯仰支架(7a)上开有圆弧槽，圆弧槽以光电稳瞄转塔密封球壳的俯仰转动轴为中心轴；转轴(7b)固定连接制冷器(6)并嵌入圆弧槽中，且能够在圆弧槽中滑动。进一步的优选方案，所述一种机载光电稳瞄转塔自适应制冷装置，其特征在于：环形液冷箱(2)采用水作为制冷液。有益效果本专利技术的有益成果主要体现在以下几个方面：(一)本专利技术优选实施例中的主要工作介质为比热容较大的水，相比光电稳瞄转塔所用的环境风冷方式而言，其制冷效率更高，而且制冷性能更加稳定，不会因光电稳瞄转塔相对载机安装位置的变化而出现无法有效制冷的情况。(二)本专利技术所述制冷装置中环形水冷箱布置在稳瞄转塔上最远离密封球壳和传感器的位置，从而更加针对性的提高稳瞄转塔易受热损伤部分的制冷效果，可将最需要散热部分的废热迅速的导向远处。(三)本专利技术所述制冷装置中引入的方位运动结构和俯仰运动结构不仅保证了密封球壳和光学传感器的方位和俯仰角度发生变化时，制冷器能持续对预定部位进行制冷的功能，同时也有效的支撑了水冷箱与制冷器的分布式布局方案，明显减少了该套装置对光电稳瞄转塔引入的扰动力矩。(四)本专利技术所述制冷装置采用了自适应工作原理，通过温度传感器对稳瞄转塔密封球壳内的关键传感器和电路板进行实时监控，然后由自适应控制电路对上述信息进行处理分析，并根据实际需求针对性调节水泵的功率，从而更高效和迅速的对转塔内部进行降温。附图说明图1是光电稳瞄转塔的外观示意图图2是本专利技术安装于光电稳瞄转塔的结构示意图图3是本专利技术传感器与自适应控制电路的位置示意图图4是本专利技术的方位运动机构示意图图5是本专利技术的俯仰运动结构示意图其中1.光电稳瞄转塔，1a.稳瞄转塔的方位部分，1b.稳瞄转塔的耳架部分，1c.稳瞄转塔的密封球壳部分，1e.密封球壳后盖，2.环形液冷箱，3.液体泵，4.方位运动机构，4a.方位座，4b.轴承，4c.隔圈，4d.压圈，5.循环管，6.制冷器，7.俯仰运动机构，7a.俯仰支架，7b.转轴，8.温度传感器，9.自适应控制电路，10.光学传感器。具体实施方式以下将结合附图，对本专利技术的具体实施方式和实施例加以详细说明，所描述的具体实施例仅用于解释本专利技术，并非用于限定本专利技术的具体实施方式。本实施例提供的机载光电稳瞄转塔用自适应制冷装置包括环形液冷箱2、液体泵3、方位运动机构4、俯仰运动机构7、循环管5、制冷器6、温度传感器8和自适应控制电路9。本实施例中环形液冷箱2中采用水作为制冷液，水比热容较大，相比传统光电稳瞄转塔所用的环境风冷方式而言，其制冷本文档来自技高网...
【技术保护点】
一种机载光电稳瞄转塔自适应制冷装置，其特征在于：包括环形液冷箱(2)、液体泵(3)、方位运动机构(4)、俯仰运动机构(7)、循环管(5)、制冷器(6)、温度传感器(8)和自适应控制电路(9)；所述环形液冷箱(2)通过方位运动机构(4)安装在光电稳瞄转塔方位部分(1a)外围，且环形液冷箱(2)能够沿光电稳瞄转塔方位轴与光电稳瞄转塔方位部分(1a)相对转动；所述制冷器(6)通过俯仰运动机构(7)安装在光电稳瞄转塔密封球壳(1c)外侧，且制冷器(6)能够沿光电稳瞄转塔密封球壳的俯仰转动轴与密封球壳(1c)相对转动；制冷器(6)的散热翅与密封球壳外侧的散热翅嵌合并能够相对运动；所述液体泵(3)固定在环形液冷箱(2)上；所述循环管(5)连接制冷器(6)和液体泵(3)，且循环管(5)能够带动环形液冷箱(2)沿光电稳瞄转塔方位轴与光电稳瞄转塔方位部分(1a)相对转动；所述温度传感器(8)安装在光电稳瞄转塔密封球壳(1c)内部，采集光电稳瞄转塔密封球壳内部温度数据，并传递给自适应控制电路(9)；所述自适应控制电路(9)根据温度数据调控液体泵(3)的工作功率。
【技术特征摘要】
1.一种机载光电稳瞄转塔自适应制冷装置，其特征在于：包括环形液冷箱(2)、液体泵(3)、方位运动机构(4)、俯仰运动机构(7)、循环管(5)、制冷器(6)、温度传感器(8)和自适应控制电路(9)；所述环形液冷箱(2)通过方位运动机构(4)安装在光电稳瞄转塔方位部分(1a)外围，且环形液冷箱(2)能够沿光电稳瞄转塔方位轴与光电稳瞄转塔方位部分(1a)相对转动；所述制冷器(6)通过俯仰运动机构(7)安装在光电稳瞄转塔密封球壳(1c)外侧，且制冷器(6)能够沿光电稳瞄转塔密封球壳的俯仰转动轴与密封球壳(1c)相对转动；制冷器(6)的散热翅与密封球壳外侧的散热翅嵌合并能够相对运动；所述液体泵(3)固定在环形液冷箱(2)上；所述循环管(5)连接制冷器(6)和液体泵(3)，且循环管(5)能够带动环形液冷箱(2)沿光电稳瞄转塔方位轴与光电稳瞄转塔方位部分(1a)相对转动；所述温度传感器(8)安装在光电稳瞄转塔密封球壳(1c)内部，采集光电稳瞄转塔密封球壳内部温度数据，并传递给自适应控制电路(9)；所述自适应控制电路(9)根据温度数据调控液体泵(3)的工作功率。2.根据权利要求1所述一种...
【专利技术属性】
技术研发人员：朱镭，纪明，孔龙阳，万菁昱，柯诗剑，徐东华，杨建莉，杨晓强，高瑜，曹尹琦，桑蔚，闫伟亮，邹勇，张衡，
申请(专利权)人：西安应用光学研究所，
类型：发明
国别省市：陕西;61
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