Przekroczyć granice układów chłodzenia
Miniaturowy czujnik powstał w ramach projektu CORA (Sensor for convective and radiative heat loss), finansowanego ze środków UE, aby umożliwić wykrywanie przenikania ciepła w wyniku konwekcji i promieniowania. Ma to szczególne znaczenie w ekstremalnych warunkach panujących podczas lotu, kiedy konieczne jest chłodzenie urządzeń elektronicznych i mechanicznych. Komponenty elektroniczne opierają swoje działanie na przesyle prądu elektronicznego i ulegają nadmiernemu przegrzaniu ze względu na opór elektryczny oraz generowanie ciepła. Miniaturyzacja tych systemów prowadzi do radykalnego wzrostu temperatury względem objętości urządzenia. Najważniejszą cechą nowego czujnika przeznaczonego do montażu na powierzchni takich komponentów są jego bardzo małe wymiary. Elastyczność konstrukcji geometrycznej sprawia, że dla tych samych warunków przepływu powietrza obrócenie czujnika nie ma zauważalnego wpływu na wyniki pomiaru. Czujnik CORA określa przenikanie ciepła przy pomocy komercyjnych modułów termoelektrycznych (Peltier). Temperaturę powierzchni określa się za pomocą wbudowanego termozłącza. Elementami detekcyjnymi są dwa czujniki przepływu ciepła. Aby uzyskać precyzję pomiaru wymaganą w ekstremalnych warunkach, opracowano specjalną procedurę kalibracji. Zbudowano odpowiednie stanowisko testowe, aby sprawdzić eksperymentalnie właściwości termiczne i elektryczne komponentów czujnika. Oprócz elementów czujnika testy objęły układy elektroniczne, połączenia elektryczne z systemem rejestracji danych oraz graficzny interfejs użytkownika służący do pomiarów i konfiguracji. Testy potwierdziły przenikanie ciepła na poziomie 2 W/m2, które można jeszcze poprawić poprzez filtrowanie. Ustawiając kilka czujników w matrycy, można zidentyfikować gorące punkty i w razie konieczności wyeliminować je poprzez zmianę konstrukcji. W ten sposób można wykorzystać większe powierzchnie do chłodzenia komponentów samolotu i pasywnego rozpraszania nadmiaru ciepła. Czujnik opracowany w ramach projektu CORA może być szczególnie atrakcyjny dla przyszłych architektur bardziej elektrycznych samolotów, które będą stawiać nowe wyzwania, jeżeli chodzi o zarządzanie energią elektryczną.
