CN102998334A

CN102998334A - 一种水冷基板的性能检验系统

Info

Publication number: CN102998334A
Application number: CN2013100046617A
Authority: CN
Inventors: 张盛; 刘加良
Original assignee: SHENZHEN WALMATE ELECTRONICS Ltd
Current assignee: SHENZHEN WALMATE ELECTRONICS Ltd
Priority date: 2013-01-07
Filing date: 2013-01-07
Publication date: 2013-03-27

Abstract

本发明公开一种水冷基板的性能检验系统，检验系统包括机箱、恒温系统、测试系统和控制系统，恒温系统、测试系统和控制系统分别安装在机箱内，恒温系统包括水箱，水箱内设有加热管，水箱上连接有自来水接口，水箱的输出管道与测试系统连接，测试系统包括温度传感器、压力传感器、指针式压力表、三通调节阀和测试端口，温度传感器、压力传感器和指针式压力表依次连接在水箱的输出管道上，之后与三通调节阀连通，三通调节阀设有两路输出，一路输出至测试端口，另一路直接回流至水箱内，作为分流通道，控制系统控制恒温系统和测试系统工作。本发明内有过滤清洁功能，系统无泄露；内部独立管路需采用绝缘泡棉包裹以防止热损耗造成温度不准确。

Description

一种水冷基板的性能检验系统

技术领域

本发明公开一种性能检验系统，特别是一种水冷基板的性能检验系统。

背景技术

水冷散热技术在超级计算机和大功率IGBT模块中的应用越来越频繁，水冷板的需求也在不断增长。水冷板在应用时保证高品质、高效率，这也受到业界的广泛关注。根据水冷板在不同环境条件下的使用，需要可靠的检验系统来满足水冷板在某精确的环境温度、进水口压力及进水流量条件下进行散热性能模拟检测。

发明内容

本发明通过特殊的结构设计，采用恒温式测试系统，以及电子数据采集系统解决上述问题。

本发明解决其技术问题采用的技术方案是：一种水冷基板的性能检验系统，检验系统包括机箱、恒温系统、测试系统和控制系统，恒温系统、测试系统和控制系统分别安装在机箱内，恒温系统包括水箱，水箱内设有加热管，水箱上连接有自来水接口，水箱的输出管道与测试系统连接，测试系统包括温度传感器、压力传感器、指针式压力表、三通调节阀和测试端口，温度传感器、压力传感器和指针式压力表依次连接在水箱的输出管道上，之后与三通调节阀连通，三通调节阀设有两路输出，一路输出至测试端口，另一路直接回流至水箱内，作为分流通道，控制系统控制恒温系统和测试系统工作。

本发明解决其技术问题采用的技术方案进一步还包括：

所述的水箱设有两个，分别为第一不锈钢水箱和第二不锈钢水箱，加热管设置在第二不锈钢水箱内，自来水接口连接在第二不锈钢水箱上，第一不锈钢水箱和第二不锈钢水箱之间连接第一循环水泵，第二不锈钢水箱和第一循环水泵之间连接有过滤器，第一不锈钢水箱与测试系统连接

所述的第一不锈钢水箱的输出管道与测试系统之间连接有第二循环水泵，第一不锈钢水箱的输出管道与第二循环水泵之间连接有第一过滤器。

所述的测试端口设有两个，分别与三通调节阀连接。

所述的测试端口与三通调节阀之间分别设有电磁阀和数字流量计。

所述的水箱上设有液位计。

所述的加热管设有六根。

所述的控制系统包括PLC和触摸屏。

本发明的有益效果是：本发明使用环境定义为-45~80℃，测试环境定义为45~70℃。系统运行最大输出5bar/70L/min，系统总压降小于等于5Bar，外接测试件负载最大3bar。压力和温度检测仪表同时有数字传感式和指针式，数字传感需将数值输入控制板做演算，指针式用于做对比；系统最大功率工作状态下，噪音≦75dB；系统内有过滤清洁功能，系统无泄露；内部独立管路需采用绝缘泡棉包裹以防止热损耗造成温度不准确。

下面将结合附图和具体实施方式对本发明做进一步说明。

附图说明

图1为本发明的系统结构图。

图中，1-第一不锈钢水箱，2-第二不锈钢水箱，3-第一过滤器，4-第二过滤器，5-第二循环水泵，6-温度传感器，7-压力传感器，8-指针式压力表，9-三通调节阀，10-第一电磁阀，11-第二电磁阀，12-第一数字流量计，13-第二数字流量计，14-第一测试端口，15-第二测试端口，16-第一液位计，17-第二液位计，18-加热管，19-自来水接口，20-第一循环水泵。

具体实施方式

本实施例为本发明优选实施方式，其他凡其原理和基本结构与本实施例相同或近似的，均在本发明保护范围之内。

请参看附图1，本发明主要包括机箱、恒温系统、测试系统和控制系统等几个部分，恒温系统、测试系统和控制系统分别安装在机箱内。本实施例中，恒温系统主要包括两个不锈钢水箱，分别为第一不锈钢水箱1和第二不锈钢水箱2，第二不锈钢水箱2内部设有加热管18，本实施例中，加热管18为电加热管，可对第二不锈钢水箱2内的水进行加热，加热管18设有六根，具体实施时，也可以根据实际需要设定加热管2的数量。第二不锈钢水箱2上还连接有自来水接口19，用于直接采用自来水进行冷却。第二不锈钢水箱2与第一不锈钢水箱1之间通过管道连通，管道上连接有第一循环水泵20，通过第一循环水泵20将第二不锈钢水箱2中的水泵入第一不锈钢水箱1内，本实施例中，管道上还连接有第二过滤器4，用于过滤水中的杂质。第一不锈钢水箱1与第二不锈钢水箱2之间还连接有回水管。本实施例中，第一不锈钢水箱1与第二不锈钢水箱2上分别连接有液位计，第一不锈钢水箱1上连接有第一液位计16，第二不锈钢水箱2上连接有第二液位计17。第一不锈钢水箱1与测试系统连接，本实施例中，第一不锈钢水箱1的输出管道上连接有第一过滤器3，第一过滤器3后端连接有第二循环水泵5，第二循环水泵5用于将水泵入测试系统中。本实施例中，第一不锈钢水箱1的输出管道上依次连接有温度传感器6、压力传感器7和指针式压力表8，之后与三通调节阀9连通，三通调节阀9设有两路输出，一路输出至测试部分，另一路直接回流至第二不锈钢水箱2内，作为分流通道。测试部分有两路，即两个测试端口，每一路测试分别设有一个电磁阀、一个数字流量计和一个测试端口，测试端口采用快接头，可与被测工件连接。控制系统采用PLC+触摸屏控制系统进行控制，同时，通过网络接口远传至控制中心。

本发明依照满足使用要求的规定，设计为一套循环的恒温系统，系统进行测试工作前启动水泵通过内置的主管道进行液体循环调节温度（加热或散热），从而使系统达到测试设定的温度。在主管道有旁通的测试端口，将被测试的工件连接在测试端口，当系统内液体温度达到设定值后即可打开测试程序进行测试操作。测试端两侧的温度传感器用于监测进水口和出水口的温度值；测试端两侧的压力传感器用于监测进水口和出水口的压力值。

本发明本身设计成循环的加热及冷却系统，测试端口用于外接测试件，操作系统为面板PLC控制系统另附加加电脑程序远程控制。

本发明在使用时，首先，在控制板设上定温度上限和压力上限以保护系统，设定测试温度和流量后启动恒温水泵进行系统温度调节（加热或散热）。水箱内冷却液由水泵驱动经过管道、板式换热器以及加热器以达到升温或降温目的。采用多级加热的方式，设置5KW、10KW、20KW和30KW四个加热等级。

达到设定温度后，系统测试灯显示绿色，则可以进行测试操作。测试端口连接被测试工件后打开测试端口：选择端口一，测试量程2~25L/min；选择端口二，测试量程20~70L/min。设定测试流量，三通调节阀门根据数字流量计反馈的信号自动调节分流的大小使测试通路流量达到设定值。测试水泵采用分段变频，系统自行加热时，水泵自动运行频率，设置流量10L/min以下，采用频率1；设置流量10~30L/min时，采用频率2；设置流量30~50L/min，采用频率3；设置流量50~70L/min，采用频率4；

控制板自动显示当前数字传感器反馈的压力值和温度值。压力值有系统压力，测试端进水口压力，测试端出水口压力。温度值有水箱温度，测试端进水口温度，测试端出水口温度。

本发明设计用于使用乙二醇/水溶液为介质的水冷基板的性能检测，系统是集加热和散热为一体的冷却液循环回路，本发明设计可满足：

冷却介质（二醇/水溶液）流量70L/min时最大30KW的散热需求；

冷却介质（乙二醇/水溶液）流量70L/min时最大30KW的加热热需求；

进水温度测试精度控制在+/- 0.5 ℃以内；

冷却液流量2~70L/min；

进口压力0~2Bar, 出口压力≤10000Pa，系统最大承载压力5bar；

独立的30KW稳压直流电源。

本发明使用环境定义为-45~80℃，测试环境定义为45~70℃。系统运行最大输出5bar/70L/min，系统总压降小于等于5Bar，外接测试件负载最大3bar。压力和温度检测仪表同时有数字传感式和指针式，数字传感需将数值输入控制板做演算，指针式用于做对比；系统最大功率工作状态下，噪音≦75dB；系统内有过滤清洁功能，系统无泄露；内部独立管路需采用绝缘泡棉包裹以防止热损耗造成温度不准确。

Claims

1.一种水冷基板的性能检验系统，其特征是：所述的检验系统包括机箱、恒温系统、测试系统和控制系统，恒温系统、测试系统和控制系统分别安装在机箱内，恒温系统包括水箱，水箱内设有加热管，水箱上连接有自来水接口，水箱的输出管道与测试系统连接，测试系统包括温度传感器、压力传感器、指针式压力表、三通调节阀和测试端口，温度传感器、压力传感器和指针式压力表依次连接在水箱的输出管道上，之后与三通调节阀连通，三通调节阀设有两路输出，一路输出至测试端口，另一路直接回流至水箱内，作为分流通道，控制系统控制恒温系统和测试系统工作。

2.根据权利要求1所述的水冷基板的性能检验系统，其特征是：所述的水箱设有两个，分别为第一不锈钢水箱和第二不锈钢水箱，加热管设置在第二不锈钢水箱内，自来水接口连接在第二不锈钢水箱上，第一不锈钢水箱和第二不锈钢水箱之间连接第一循环水泵，第二不锈钢水箱和第一循环水泵之间连接有过滤器，第一不锈钢水箱与测试系统连接。

3.根据权利要求2所述的水冷基板的性能检验系统，其特征是：所述的第一不锈钢水箱的输出管道与测试系统之间连接有第二循环水泵，第一不锈钢水箱的输出管道与第二循环水泵之间连接有第一过滤器。

4.根据权利要求1或2或3所述的水冷基板的性能检验系统，其特征是：所述的测试端口设有两个，分别与三通调节阀连接。

5.根据权利要求4所述的水冷基板的性能检验系统，其特征是：所述的测试端口与三通调节阀之间分别设有电磁阀和数字流量计。

6.根据权利要求1或2或3所述的水冷基板的性能检验系统，其特征是：所述的水箱上设有液位计。

7.根据权利要求1或2或3所述的水冷基板的性能检验系统，其特征是：所述的加热管设有六根。

8.根据权利要求1或2或3所述的水冷基板的性能检验系统，其特征是：所述的控制系统包括PLC和触摸屏。