面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置及其控制方法与流程

本发明涉及机载计算机系统通信，公开了面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置及其控制方法。

背景技术：

1、与传统风冷机箱相比，液冷机箱因其出色的辅助降温散热能力，适用于功耗较大的电子设备。液冷机箱的运作流程为：冷却液体通过液冷接头入口处快速流入箱体内流道，并于流道内完成热交换，再汇集至液冷接头出口处流出，完成整个流动循环。

2、液冷机箱在日常使用中，通常会与提供冷却液体的液冷设备相连，液冷机箱的液冷接头入口、液冷接头出口与液冷设备保持连通状态，此时极冷机箱箱体内压力与外界大气压保持平衡，箱体内压力不会过分增大。

3、当液冷机箱处于非正常通液状态时，如液冷机箱在储存、搬运、运输等情况下，并不与液冷设备相连，其液冷流道将处于封闭状态。由于液冷流道内会残留冷却液体，易发生热胀冷缩现象。此外，当外界环境温度升高，液冷流道内冷却液体将受热膨胀，如不进行及时泄压处理，则将因过压而导致液冷机箱鼓包、液冷流道焊缝开裂等，存在冷却液体浸入电子设备、损坏电子设备的风险。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置及其控制方法，不仅能够避免液冷电子设备在存储、运输等各种非正常通液状态下因过压导致的鼓包、开裂等风险；而且可以规避工作温度过低时第二单向阀开启压力值过大的问题，从而保证液冷管道内的压力值能够到达开启压力值而实现液冷管道及时泄压。

2、为了实现上述技术效果，本发明采用的技术方案是：

3、面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置，包括：

4、机箱，所述机箱用于安装液冷电子设备；

5、液冷管道，所述液冷管道的两个端头分别设置于机箱上，用于外接冷却液导管；所述冷却管道进口端设置有可供冷却液流入的第一单向阀，所述冷却管道的出口端设置有可供冷却液流出的第二单向阀，所述第二单向阀为电动控制阀；

6、温度感应杆，所述温度感应杆一端为固定端，另一端为悬臂端；

7、位移传感器，所述位移传感器安装于机箱内靠近温度感应杆悬臂端的位置，所述位移传感器用于采集温度感应杆悬臂端的轴向变形量；

8、压力传感器，所述压力传感器安装于所述液冷管道内，用于实时采集液冷管道内的第一压力值；

9、控制器，所述控制器输入端与位移传感器、压力传感器通讯连接，所述控制器的输出端与所述第二单向阀通讯连接，所述控制器用于接收压力传感器传递的第一压力值以及接收位移传感器传递的温度感应杆的轴向变形量；根据温度感应杆的轴向变形量、第二单向阀的设计工作温度以及设计开启压力值调整第二单向阀的实际开启压力值；且所述控制器还用于在第一压力值大于等于实际开启压力值时，控制第二单向阀开启。

10、进一步地，第二单向阀的实际开启压力值其中p0为第二单向阀的设计开启压力值，t0为第二单向阀的设计工作温度，d为位移传感器获得的温度感应杆的轴向变形量，α为温度感应杆的线膨胀系数。

11、进一步地，还包括报警器，所述报警器用于接收压力传感器测量的第一压力值，当液冷管道不工作状态下的第一压力值大于等于报警器报警阈值时，报警器发出报警提示。

12、进一步地，所述机箱内设置有支架，所述支架一端固定于机箱内，所述支架的另一端上安装有滑轮，所述滑轮的轮槽与靠近悬臂端的温度感应杆外壁接触，且所滑轮位于温度感应杆的正下方。

13、为实现上述技术效果，本发明还提供了面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置控制方法，该控制方法基于面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置，包括：

14、获取第二单向阀的设计工作温度和设计开启压力值；

15、采用位移传感器采集温度感应杆悬臂端的轴向变形量，并将采集的温度感应杆的轴向变形量传递至控制器输入端；

16、采用压力传感器实时采集液冷管道内的第一压力值，并将第一压力值传递至控制器输入端；

17、控制器接收位移传感器传递轴向变形量以及第一压力值，根据所述轴向变形量、第二单向阀的设计工作温度以及设计开启压力值调整第二单向阀的实际开启压力值；且在第一压力值大于等于实际开启压力值时，控制第二单向阀开启。

18、进一步地，控制器中通过分析获得第二单向阀的实际开启压力值p，其中p0为第二单向阀的设计开启压力值，t0为第二单向阀的设计工作温度，d为位移传感器获得的温度感应杆的轴向变形量，α为温度感应杆的线膨胀系数。

19、进一步地，还包括采用报警器接收压力传感器测量的第一压力值，当液冷管道不工作状态下的第一压力值大于等于报警器报警阈值时，报警器发出报警提示。

20、与现有技术相比，本发明所具备的有益效果是：本发明通过使第二单向阀的实际开启压力值随着工作温度的变化而变化，不仅能够避免液冷电子设备在存储、运输等各种非正常通液状态下因过压导致的鼓包、开裂等风险；而且可以规避工作温度过低时第二单向阀开启压力值过大的问题，从而保证液冷管道内的压力值能够到达开启压力值而实现液冷管道及时泄压。

技术特征：

1.面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置，其特征在于，第二单向阀(8)的实际开启压力值其中p0为第二单向阀(8)的设计开启压力值，t0为第二单向阀(8)的设计工作温度，d为位移传感器(4)获得的温度感应杆(3)的轴向变形量，α为温度感应杆(3)的线膨胀系数。

3.根据权利要求1所述的面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置，其特征在于，还包括报警器(9)，所述报警器(9)用于接收压力传感器(5)测量的第一压力值，当液冷管道(2)不工作状态下的第一压力值大于等于报警器(9)报警阈值时，报警器(9)发出报警提示。

4.根据权利要求1所述的面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置，其特征在于，所述机箱(1)内设置有支架(10)，所述支架(10)一端固定于机箱(1)内，所述支架(10)的另一端上安装有滑轮，所述滑轮的轮槽与靠近悬臂端的温度感应杆(3)外壁接触，且所滑轮位于温度感应杆(3)的正下方。

5.面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置控制方法，该控制方法基于权利要求1-4中任意一项所述的面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置，其特征在于，包括：

6.根据权利要求5所述的面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置控制方法，其特征在于，控制器(6)中通过分析获得第二单向阀的实际开启压力值p，其中p0为第二单向阀(8)的设计开启压力值，t0为第二单向阀(8)的设计工作温度，d为位移传感器(4)获得的温度感应杆(3)的轴向变形量，α为温度感应杆(3)的线膨胀系数。

7.根据权利要求5所述的面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置控制方法，其特征在于，还包括采用报警器(9)接收压力传感器(5)测量的第一压力值，当液冷管道(2)不工作状态下的第一压力值大于等于报警器(9)报警阈值时，报警器(9)发出报警提示。

技术总结
本发明涉及机载计算机系统通信技术领域，公开了面向液冷电子设备过压自动报警泄压装置及其控制方法，通过使第二单向阀的实际开启压力值随着工作温度的变化而变化，不仅能够避免液冷电子设备在存储、运输等各种非正常通液状态下因过压导致的鼓包、开裂等风险；而且可以规避工作温度过低时第二单向阀开启压力值过大的问题，从而保证液冷管道内的压力值能够到达开启压力值而实现液冷管道及时泄压。

技术研发人员：李欣瑶,张伟栋,强凯,贺治飞,高彦钊,赵宇健
受保护的技术使用者：中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
技术研发日：
技术公布日：2024/4/17