CN101086486A - 热管测试系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种热管测试系统，其包括计算机、温度撷取器、输入输出控制器及测试治具，所述的测试治具包括一个散热端、至少一个加热端和对应紧贴于所述加热端表面的至少一个铜块，所述的计算机包括：设置模块，用于进行参数设置；选择模块，用于选择待测热管的判定模式；获取模块，用于通过温度撷取器获取所有加热端铜块下表面的温度及各测试点温度；存储模块，用于存储获取的各测试点温度；判断模块，用于判断所述加热端是否分别达到就绪温度，及判断待测热管是否合格。本发明还提供一种热管测试方法。利用该热管测试系统及方法，能够快速准确地完成对热管的测试。

Description

热管测试系统及方法

技术领域

本发明涉及一种热管测试系统及方法。

背景技术

提高和保证产品质量，是企业活动中的重要内容。为了提高和保证产品质量，对产品实施测试是必不可少的，通过测试活动提供产品及其制造过程的质量信息，按照这些信息对产品的制造过程实施控制——进行修正和补偿活动，使废次品与返修品率降到最低程度，保证产品质量形成过程的稳定性及其产出产品的一致性。同时，日渐增多且急迫的测试需求要求企业能够快速、准确地实施产品的测试。

近年来，随着笔记本电脑速度和性能的提高，其内部的散热问题越来越突出。大多数笔记本电脑利用热管、散热器及风扇等组合起来进行散热。最初笔记本电脑主板上的主要发热元件为CPU(Central Processing Unit，中央处理器)，因此用于散热的热管一般为单热源热管。由于对图形图像处理要求的提高，VGA(Video Graphics Adapter，显卡)主处理器(GraphicsProcessing Unit，GPU)的速度不断地升级，随之VGA的散热问题逐渐凸显，起初的单热源热管已经不能满足两个发热源的散热需要，由此很多双热源热管应运而生。

目前，尚未有一套完善的测试系统能够满足对单/双热源热管的测试，及能够扩展以满足以后可能出现的更多热源(三个及以上)热管的测试。大都采用人工判断来确定测试结果，即热管是否合格。如此既费时又耗资，使生产周期增长，生产成本增加，而且基于人工确定的信息，经常包含有人为误差的影响。

发明内容

鉴于以上内容，有必要提供一种热管测试系统，其可快速准确地测试热管，且便于扩展。

鉴于以上内容，还有必要提供一种热管测试方法，其可快速准确地测试热管，且便于扩展。

一种热管测试系统，该系统包括计算机、温度撷取器、输入输出控制器及测试治具，所述的测试治具包括一个散热端、至少一个加热端和对应紧贴于所述加热端表面的至少一个铜块，所述的计算机包括：设置模块，用于进行参数设置；选择模块，用于选择待测热管的判定模式；获取模块，用于通过温度撷取器获取所有加热端铜块下表面的温度及各测试点温度；存储模块，用于存储获取的各测试点温度；判断模块，用于根据设置的参数及获取的铜块下表面温度判断所述加热端是否分别达到就绪温度，及根据存储的各测试点温度和选择的判定模式判断待测热管是否合格。

一种热管测试方法，该方法利用温度撷取器、输入输出控制器及测试治具等组合来完成，所述的测试治具包括两个加热端，该方法包括以下步骤：(a)设置参数；(b)选择待测热管的判定模式；(c)根据设置的参数、选择的判定模式，测试待测热管并判断其是否合格。

所述热管测试系统及方法，可以快速准确地对热管实施测试。本发明测试准确，误差小，适用领域广，且便于扩展，。

附图说明

图1是本发明热管测试系统较佳实施例的硬件架构图(以双热源热管为例)。

图2是本发明热管测试系统较佳实施例中计算机的功能模块图。

图3是本发明热管测试方法较佳实施例的作业流程图。

图4是本发明热管测试较佳实施例的具体流程图。

具体实施方式

本具体实施例仅以双热管热管的测试为例，来说明本发明热管测试系统的主要设计思想。

参阅图1所示，是本发明热管测试系统较佳实施例的硬件架构图(以双热源热管为例)。该系统包括计算机1、温度撷取器2、输入输出控制器3及测试治具4。其中，计算机1通过其RS485接口与输入输出控制器3相连；计算机1通过其USB(Universal Serial Bus，USB)接口与温度撷取器2相连；温度撷取器2与测试治具4相连。

测试治具4包括一个散热端40、一个加热端一41、一个加热端二42、分别紧贴于加热端一41和加热端二42表面的两个铜块(图中未示出)、一个恒温循环水槽44、一个电源供应器45及两个分别对应加热端41、42的固态继电器46、47。其中，散热端40和恒温循环水槽44用于模拟笔记本电脑工作时主板的环境温度；加热端一41、加热端二42、固态继电器46、固态继电器47及电源供应器45用于模拟笔记本电脑工作时的两个发热源：CPU和VGA；电源供应器45通过固态继电器46、47对上述两个加热端进行加热；散热端40、加热端一41及加热端二42均处于同一高度，以便放置待测热管。

输入输出控制器3包括测试按钮30、加热器31、气缸32、冷却器33及指示灯34。其中，测试按钮30用于控制测试的开始，及当出现测试异常时结束测试；加热器31用于打开/关闭固态继电器46以控制电源供应器45对加热端一41的加热，同样加热器31也用于打开/关闭固态继电器47来控制电源供应器45对加热端二42的加热；气缸32用于下压/上提，以配合该热管测试系统的测试，具体而言，当测试按钮30打开时，测试开始，气缸32下压到由散热端40、加热端一41及加热端二42形成的平面上，从而固定待测热管，当测试按钮30关闭时，测试结束，气缸32上提离开待测热管；冷却器33用于吹出冷气，以冷却加热端；指示灯34用于在测试完成时标识待测热管是否合格，在本较佳实施例中，所述指示灯34包括红灯和绿灯，待测热管不合格时红灯亮，待测热管合格时绿灯亮。

温度撷取器2用于获取加热端一41、加热端二42及散热端40的温度；温度撷取器2还用于获取加热端一41铜块下表面(紧贴于加热端的那面)温度及加热端二42铜块下表面温度。

计算机1可以是IBM架构的计算机(IBM PersonalComputer，IBM PC)、Apple公司的Mac PC、个人计算机、网络服务器，还可以是任意其它适用的计算机。所述计算机1提供图形化用户界面(Graphic User Interface，GUI)，用户通过该界面可以设置参数、选择判定模式及查看测试结果。

参阅图2所示，是本发明热管测试系统较佳实施例中计算机1的功能模块图。所述计算机1包括设置模块100、选择模块101、获取模块102、判断模块104、处理模块106、显示模块108及存储模块110。

设置模块100用于进行参数设置。所述参数包括：加热端一41的初始温度、加热端二42的初始温度、加热端一41允许的温度幅度、加热端二42允许的温度幅度、测试时间、测试结束时加热端与散热端允许的温度差及测试结束时散热端允许温度。其中，初始温度用于模拟主板未工作时CPU和VGA的温度；允许的温度差表示测试结束时加热端一41与散热端40允许的温度差、加热二42与散热端40允许的温度差；散热端允许温度表示测试结束时散热端40允许温度的最大值。

选择模块101用于根据用户要求选择待测热管的判定模式。所述判定模式包括：ΔT判定模式、散热端判定模式。上述判定模式可以选择一个，也可以同时选择多个。

获取模块102用于通过温度撷取器2获取加热端一41铜块下表面的温度及加热端二42铜块下表面的温度；获取模块102还用于通过温度撷取器2获取各测试点温度。所述测试点包括：散热端40、加热端一41、加热端二42。

判断模块104用于根据获取的加热端41、42铜块下表面温度，判断加热端41、42是否分别达到就绪温度。所述就绪温度包括：设定的初始温度与设定的允许的温度幅度之和(就绪温度最大值)到设定的初始温度与设定的允许的温度幅度之差(就绪温度最小值)之间的任一温度。判断模块104还用于根据获取的各测试点温度判断是否出现测试异常，及根据设定的测试时间判断测试是否结束。例如，如果测试人员没有放置待测热管就打开测试按钮30，温度会出现接近直线的大幅升温。判断模块104根据获取的测试点温度得出对应的升温幅度，根据所述升温幅度，判断是否出现测试异常。

处理模块106用于通过冷却器33对加热端41、42进行冷却，通过加热器31对加热端41、42进行加热，及控制气缸32下压/上提，以固定/离开待测热管。具体而言，当判断模块104判定铜块下表面温度大于就绪温度最大值时，说明温度过高，处理模块106通过冷却器33向该加热端吹气冷却，使之达到就绪温度；当判断模块104判定铜块下表面温度小于就绪温度最小值，说明温度过低，处理模块106向加热器31发出对该加热端加热的命令，加热器31打开对应的固态继电器，电源供应器45对该加热端加热，使之达到就绪温度。

显示模块108用于显示获取模块102获取的各测试点温度；显示模块108还用于根据判断模块104的判断结果，点亮指示灯34的红灯或绿灯。具体而言，当判断模块104判定待测热管合格时，显示模块108点亮指示灯34的绿灯；当判断模块104判定待测热管不合格时，显示模块108点亮指示灯34的红灯。

存储模块110用于在判断模块104判定测试结束时，存储获取模块102获取的各测试点温度。

判断模块104还用于根据存储的各测试点温度及选择的判定模式，判断此待测热管是否合格。例如，如果选择了ΔT判定模式，判断模块104根据获取的散热端40的温度、加热端一41的温度、加热端二42的温度，分别计算出加热端一41与散热端40的实际温度差、加热端二42与散热端40的实际温度差，然后判断计算出的实际温度差是否对应小于等于上述设定的允许的温度差。若满足所述条件，则判定此待测热管合格；否则，均判定此待测热管不合格。

参阅图3所示，是本发明热管测试方法较佳实施例的作业流程图。

首先，设置模块100进行参数设置。所述参数包括：加热端一4 1的初始温度、加热端二42的初始温度、加热端一41允许的温度幅度、加热端二42允许的温度幅度、测试时间、测试结束时加热端与散热端允许的温度差及测试结束时散热端允许温度。其中，初始温度用于模拟主板未工作时CPU及VGA的温度；温度差表示测试结束时加热端一41与散热端40的温度差，及加热二42与散热端40的温度差；散热端允许温度表示测试结束时散热端40允许温度的最大值(步骤S301)。

选择模块101根据用户要求选择待测热管的判定模式。所述判定模式包括：ΔT判定模式、散热端判定模式。上述判定模式可以选择一个，也可以同时选择多个(步骤S302)。

获取模块102通过温度撷取器2分别获取加热端一41铜块下表面的温度及加热端二42铜块下表面的温度。判断模块104根据上述获取的铜块下表面的温度及设置的加热端41、42的初始温度和对应允许的温度幅度，判断加热端41、42是否分别达到就绪温度。若获取的铜块下表面温度大于就绪温度最大值，则说明温度过高，处理模块106通过冷却器33向该加热端吹气冷却，使之达到就绪温度；若获取的铜块下表面温度小于就绪温度最小值，则说明温度过低，处理模块106向加热器31发出对该加热端加热的命令，加热器31打开对应的固态继电器，电源供应器45对该加热端加热，使之达到就绪温度；若均达到就绪温度，则说明加热端已准备就绪。加热端准备就绪后，测试人员放置待测热管，并打开测试按钮30。处理模块106通过加热器31打开固态继电器46、47，电源供应器45开始对加热端41、42进行加热。获取模块102通过温度撷取器2获取各测试点温度，显示模块108显示上述获取的各测试点温度。测试结束时，存储模块110存储获取模块102获取的各测试点温度，判断模块104根据存储的各测试点温度及选择的判定模式，判断此待测热管是否合格(步骤S303)。

参阅图4所示，是本发明步骤S303热管测试较佳实施例的具体流程图。在本较佳实施例中，为方便说明，对应关系如下：

加热端一41：模拟CPU的温度；

加热端二42：模拟VGA的温度；

加热端一41铜块下表面的温度：Tcpu；

加热端二42铜块下表面的温度：Tvga；

加热端一41的初始温度：Tscpu；

加热端二42的初始温度：Tsvga；

加热端一41允许的温度幅度：Rcpu；

加热端二42允许的温度幅度：Rvga；

测试结束时加热端一41与散热端40允许的温度差：ΔTscpu；

测试结束时加热端二42与散热端40允许的温度差：ΔTsvga；

测试结束时散热端40允许温度：Ts；

测试结束时加热端一41与散热端40的实际温度差：ΔTcpu；

测试结束时加热端二42与散热端40的实际温度差：ΔTvga；

测试结束时散热端40实际温度：T。

首先，获取模块102通过温度撷取器2分别获取加热端一41及加热端二42铜块下表面的温度Tcpu、Tvga。判断模块104判断加热端一41、加热端二42是否分别达到就绪温度，即判断所述Tcpu是否已达到Tscpu，或在其允许的温度范围Rcpu内；判断所述Tvga是否已达到Tsvga，或在其允许的温度范围Rvga内。对加热端一41的具体判断过程如下：判断模块104首先判断是否满足条件|Tcpu-Tscpu|＜Rcpu。若满足上述条件，则说明加热端一41已经达到就绪温度；若不满足上述条件且Tcpu＞Tscpu+Rcpu，则说明加热端一41温度过高，此时处理模块106通过冷却器33向加热端一41吹气冷却，其间获取模块102不断通过温度撷取器2获取加热端一41的温度，判断模块104根据获取的温度判断是否满足条件|Tcpu-Tscpu|＜Rcpu，一旦满足上述条件，冷却器33即停止冷却；若Tcpu＜Tscpu-Rcpu，则说明加热端一41温度过低，此时处理模块106向加热器31发出对加热端一41加热的命令，加热器31打开固态继电器46，电源供应器45对加热端一41加热，其间获取模块102不断通过温度撷取器2获取加热端一41的温度，判断模块104根据获取的温度判断是否满足条件|Tcpu-Tscpu|＜Rcpu，一旦满足上述条件，加热器31即关闭固态继电器46，电源供应器45停止对加热端一41的加热。对加热端二42的判断与加热端一41的判断基本相同，具体判断过程如下：判断模块104首先判断是否满足条件|Tvga-Tsvga|＜Rvga。若满足上述条件，则说明加热端二42已经达到就绪温度；若不满足上述条件且Tvga＞Tsvga+Rvga，则说明加热端二42温度过高，此时处理模块106通过冷却器33向加热端二42吹气冷却，其间获取模块102不断通过温度撷取器2获取加热端二42的温度，判断模块104根据获取的温度判断是否满足条件|Tvga-Tsvga|＜Rvga，一旦满足上述条件，冷却器33即停止冷却；若Tvga＜Tsvga-Rvga，则说明加热端一41温度过低，此时处理模块106向加热器31发出对加热端二42加热的命令，加热器31打开固态继电器47，电源供应器45对加热端二42加热，其间获取模块102不断通过温度撷取器2获取加热端二42的温度，判断模块104根据获取的温度判断是否满足条件|Tvga-Tsvga|＜Rvga，一旦满足上述条件，加热器31即关闭固态继电器47，电源供应器45停止对加热端二42的加热(步骤S401)。

判断模块104判定加热端一41及加热端二42分别达到就绪温度后，系统提示：“准备就绪，放置待测热管”，此时测试人员将待测热管放置在由加热端一41、加热端二42及散热端40形成的平面上，并打开测试按钮30。处理模块106控制气缸32下压，以固定待测热管，而后通过加热器31打开固态继电器46、47，电源供应器45开始对加热端一41、加热端二42进行加热(步骤S402)。

获取模块102通过温度撷取器2获取各测试点温度，所述测试点包括：散热端40、加热端一41、加热端二42。显示模块108显示获取模块102获取的各测试点温度(步骤S403)。

判断模块104根据获取的各测试点温度，判断是否出现测试异常。例如，如果测试人员没有放置待测热管就打开测试按钮30，温度会出现接近直线的大幅升温。判断模块104根据获取的测试点温度得出对应的升温幅度，根据所述升温幅度，判断是否出现测试异常(步骤S404)。

若没有出现测试异常，则判断模块104根据设定的测试时间判断测试是否结束(步骤S406)。

若测试结束，则存储模块110存储获取模块102获取的各测试点温度，包括：T、Tcpu、Tvga。判断模块104根据存储的各测试点温度及选择的判定模式，判断此待测热管是否合格。具体而言，判断模块104根据获取的散热端40的温度T、加热端一41的温度Tcpu、加热端二42的温度Tvga，分别计算出ΔTcpu、ΔTvga。例如，如果选择了ΔT判定模式，判断模块104判断计算出的ΔTcpu是否小于等于ΔTscpu，判断计算出的ΔTvga是否小于等于ΔTsvga。如果ΔTcpu小于等于ΔTscpu且ΔTvga小于等于ΔTsvga，则判断模块104判定此待测热管合格，否则，判断模块104即判定此待测热管不合格。又如，如果同时选择了ΔT判定模式和散热端判定模式，则判断模块104除了要进行上述判断外，还要判断散热端40的实际温度T是否小于等于散热端40的设定温度Ts。如果ΔTcpu小于等于ΔTscpu且ΔTvga小于等于ΔTsvga且T小于等于Ts，则判断模块104判定此待测热管合格；否则，判断模块104即判定此待测热管不合格(步骤S407)。

显示模块108根据判断模块104的判断结果，点亮指示灯34的红灯或绿灯。同时，处理模块106控制气缸32上提，离开待测热管。具体而言，当判断模块104判定待测热管合格时，显示模块108点亮指示灯34的绿灯；当判断模块104判定待测热管不合格时，显示模块108点亮指示灯34的红灯(步骤S408)。

在步骤S404中，若判断模块104判定出现了测试异常，则进入步骤S405。系统提示：“测试异常，关闭测试按钮”，此时测试人员将测试按钮30关闭。处理模块106通过加热器31关闭固态继电器46、47，电源供应器45停止对加热端一41、加热端二42的加热，而后处理模块106控制气缸32上提，离开待测热管。

在步骤S406中，若判断模块104判定测试尚未结束，则返回步骤S403，显示模块108显示获取模块102获取的各测试点温度。

本具体实施例主要完成了对双热源热管的测试，但同时只要关闭任一固态继电器，使用本发明提供的测试系统及方法便可实现对单热源热管的测试；同样，在需要对多热源热管进行测试时，也可对本具体实施例进行扩充：对应地增加加热端和固态继电器，使用本发明提供的测试系统及方法亦可完成。本发明适用领域广，可用于热管的量产测试、试产测试及调机测试，测试准确，速度快捷。

Claims (12)

1.一种热管测试系统，该系统包括计算机、温度撷取器、输入输出控制器及测试治具，所述的测试治具包括一个散热端、至少一个加热端和对应紧贴于所述加热端表面的至少一个铜块，其特征在于，所述的计算机包括：

设置模块，用于进行参数设置；

选择模块，用于选择待测热管的判定模式；

获取模块，用于通过温度撷取器获取所有加热端铜块下表面的温度及各测试点温度；

存储模块，用于存储获取的各测试点温度；

判断模块，用于根据设置的参数及获取的铜块下表面温度判断所述加热端是否分别达到就绪温度，及根据存储的各测试点温度和选择的判定模式判断待测热管是否合格。

2.如权利要求1所述的热管测试系统，其特征在于，所述的计算机还包括：

处理模块，用于通过输入输出控制器对上述所有加热端进行加热或冷却，及控制输入输出控制器的气缸下压或上提；

显示模块，用于显示获取的各测试点温度，及根据对待测热管的判断结果控制输入输出控制器的指示灯。

3.如权利要求1所述的热管测试系统，其特征在于，所述的参数包括：加热端的初始温度、加热端分别允许的温度幅度、测试时间、测试结束时加热端与散热端分别允许的温度差及测试结束时散热端允许的温度。

4.如权利要求3所述的热管测试系统，其特征在于，所述的就绪温度包括初始温度与允许的温度幅度之和到初始温度与允许的温度幅度之差之间的任一温度。

5.如权利要求1所述的热管测试系统，其特征在于，所述的判定模式包括：ΔT判定模式、散热端判定模式。

6.如权利要求1所述的热管测试系统，其特征在于，所述的测试点包括：散热端和所有加热端。

7.如权利要求1所述的热管测试系统，其特征在于，所述的判断模块还用于根据获取的各测试点温度判断是否出现测试异常，及判断测试是否结束。

8.一种热管测试方法，利用计算机、温度撷取器、输入输出控制器及测试治具测试热管是否合格，所述的测试治具包括至少一个加热端，其特征在于，该方法包括如下步骤：

设置参数；

选择待测热管的判定模式；

根据设置的参数、选择的判定模式，测试待测热管并判断其是否合格。

9.如权利要求8所述的热管测试方法，其特征在于，所述步骤测试待测热管并判断其是否合格，包括步骤：

使所有加热端分别达到就绪温度；

打开输入输出控制器的测试按钮，并通过该输入输出控制器对所有加热端进行加热；

通过温度撷取器获取各测试点温度，并显示获取的各测试点温度；

根据获取的各测试点温度，判断是否出现测试异常；

若没有出现测试异常，则判断测试是否结束；

若测试结束，则存储获取的各测试点温度，并根据存储的温度及选择的判定模式，判断待测热管是否合格。

10.如权利要求9所述的热管测试方法，其特征在于，该方法还包括步骤：根据对待测热管的判断结果，控制所述输入输出控制器的指示灯。

11.如权利要求9所述的热管测试方法，其特征在于，该方法还包括步骤：若出现测试异常，则关闭测试按钮，结束测试。

12.如权利要求9所述的热管测试方法，其特征在于，该方法还包括步骤：若测试没有结束，则返回步骤通过温度撷取器获取各测试点温度，并显示获取的各测试点温度。

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