CN103018064A

CN103018064A - 一种液冷散热器件测试模块及测试装置

Info

Publication number: CN103018064A
Application number: CN2012104930443A
Authority: CN
Inventors: 姜珂; 李成全
Original assignee: Shenzhen Hopewind Electric Co Ltd
Current assignee: Shenzhen Hopewind Electric Co Ltd
Priority date: 2012-11-28
Filing date: 2012-11-28
Publication date: 2013-04-03

Abstract

一种液冷散热器件测试模块及测试装置，测试模块包括液流通道A、B、控制器、流量检测装置、液流检测装置A、B和调节阀，液流检测装置A、B为液体温度或压力检测装置、对应设置在液流通道A、B上，液流通道A、B包括进、出液口；流量检测装置、调节阀设置在液流通道A或B上；控制器包括核心控制、计算、存储和输出显示单元，核心控制、计算、存储单元相互连接，计算、存储单元与输出显示单元连接；流量检测装置、液流检测装置A、B与核心控制单元信号输入接口连接。测试装置包括上述测试模块和串接在其出液口B、进液口A的外部散热器、液压泵、排气口和加液口。本发明结构集成，方便运输和现场检测，数据采集与控制准确性高、统一性好。

Description

一种液冷散热器件测试模块及测试装置

技术领域

本发明涉及一种用于对液冷散热器件的性能进行测试的模块，还涉及使用该模块的测试装置。

背景技术

目前，功率器件（尤其是大功率开关器件）的散热器设计，已经成为工业设计上越来越重要的一环。随着功率等级的提升，风冷散热方式已经难以满足工业需求，液冷散热成为大功率散热器的主流散热方式。

液冷散热器的前期设计通常是采用热仿真软件来进行的。但是，由于仿真环境和实际使用环境常常存在较大差异，必然造成散热器特性与设计期望存在偏差，因此，设计者往往非常关注液冷散热器在现实环境下的“流量－压力损失”或者“流量－温升”等特性，这些特性需要通过实验的方法来测试得到。

目前，尚没有对液冷散热器件特性专门进行测量的测试装置。现有的液冷散热器件特性测试方法通常是通过组装器件、搭建测试平台来对液冷器件进行测试，这种临时搭建的液冷散热器件特性测试平台存在如下缺陷：

首先，平台搭建比较繁琐，对于需要在现场进行测量的器件，通常难以实现。

其次，测试平台操作需要人工读取信号、调节散热关键量（如流量等），这使得测试数据的采集十分粗糙，导致测试结果误差大，并且数据的采集在时间上也不具有统一性。

第三，由于是人工测试，当需要足够多测试点（比如一千个或更多）时，测试无法实现。

发明内容

本发明要解决的技术问题之一在于，提供一种液冷散热器件测试模块，克服现有技术存在的测试平台构建操作复杂、操作复杂、测试准确度低、测试点数量多时无法满足测试等缺陷。

本发明要解决的技术问题之二在于，提供一种液冷散热器件测试装置，使用上述测试模块，克服现有技术存在的测试平台构建操作复杂、操作复杂、测试准确度低、测试点数量多时无法满足测试等缺陷。

本发明解决其技术问题之一所采用的技术方案是：构造一种液冷散热器件测试模块，其特征在于，包括液流通道A、液流通道B、控制器、流量检测装置、液流检测装置A、液流检测装置B和液流调节阀，所述液流检测装置A、液流检测装置B为液体温度检测装置或所述液流检测装置A、液流检测装置B为液体压力检测装置；

所述液流通道A包括进液口A和出液口A，液流通道B包括进液口B和出液口B；所述液流检测装置A设置在该液流通道A上，所述液流检测装置B设置在该液流通道B上；所述流量检测装置设置在该液流通道A上或该液流通道B上，所述液流调节阀设置在该液流通道A上或该液流通道B上；

所述控制器包括核心控制单元、计算单元、存储单元和输出显示单元，该核心控制单元与计算单元相互通讯连接，该核心控制单元与计算单元分别与该存储单元连接存入或读取数据，该计算单元与存储单元分别与该输出显示单元通讯连接，该输出显示单元包括显示装置接口，该核心控制单元包括信号输入接口；

所述流量检测装置、液流检测装置A、液流检测装置B分别与所述核心控制单元的信号输入接口通讯连接，该核心控制单元接收信号，发出控制指令。

在本发明的液冷散热器件测试模块中，所述控制器采用DSP芯片或FPGA芯片，所述核心控制单元、计算单元内置于该DSP芯片中或FPGA芯片中。

在本发明的液冷散热器件测试模块中，所述控制器包括告警单元，所述核心控制单元与该告警单元通讯连接，该告警单元包括告警装置接口。

在本发明的液冷散热器件测试模块中，所述液流调节阀为电动阀门，所述控制器包括流量控制单元，所述核心控制单元与该流量控制单元通讯连接，该流量控制单元与所述液流调节阀控制连接。

在本发明的液冷散热器件测试模块中，包括散热器件温度检测装置、电加热装置和功率检测装置，该电加热装置采用适合为待测液冷散热器件加热的结构形式，该功率检测装置与该电加热装置及所述核心控制单元的信号输入接口连接，检测该电加热装置的电流、电压信号并发送至该核心控制单元；该散热器件温度检测装置与所述核心控制单元的信号输入接口连接。

本发明解决其技术问题之二所采用的技术方案是：构造一种液冷散热器件测试装置，其特征在于，包括外部散热器、液压泵、排气口、加液口和液冷散热器件测试模块，所述液冷散热器件测试模块包括液流通道A、液流通道B、控制器、流量检测装置、液流检测装置A、液流检测装置B和液流调节阀，所述液流检测装置A、液流检测装置B为液体温度检测装置或所述液流检测装置A、液流检测装置B为液体压力检测装置；

所述流量检测装置、液流检测装置A、液流检测装置B分别与所述核心控制单元的信号输入接口通讯连接，该核心控制单元接收信号，发出控制指令；

所述外部散热器、液压泵、排气口和加液口串联连接在所述出液口B和进液口A之间。

在本发明的液冷散热器件测试装置中，所述核心控制单元与计算单元同属于DSP芯片或FPGA芯片。

在本发明的液冷散热器件测试装置中，所述控制器包括告警单元，所述核心控制单元与该告警单元通讯连接，该告警单元包括告警装置接口；所述液流调节阀为电动阀门，所述控制器包括流量控制单元，所述核心控制单元与该流量控制单元通讯连接，该流量控制单元与所述液流调节阀控制连接。

在本发明的液冷散热器件测试装置中，包括散热器件温度检测装置、电加热装置和功率检测装置，该电加热装置采用适合为待测液冷散热器件加热的结构形式，该功率检测装置与该电加热装置及所述核心控制单元的信号输入接口连接，检测该电加热装置的电流、电压信号并发送至该核心控制单元；该散热器件温度检测装置与所述核心控制单元的信号输入接口连接。

在本发明的液冷散热器件测试装置中，所述外部散热器、液压泵、排气口和加液口的连接顺序为，所述加液口设置在靠近所述出液口B的管路上，所述排气口设置在所述加液口之后的管路上，所述液压泵的进口连接所述排气口之后的管路，所述液压泵的出口连接所述外部散热器的进口，所述外部散热器的出口连接所述进液口A。

实施本发明的液冷散热器件测试装置及测试装置，与现有技术比较，其有益效果是：

1．测试装置在结构上高度集成化，运输方便，方便在施工现场进行检测；

2．检测数据的采集、流量的控制由控制器完成，准确性高，并具有高度统一性；

3．可根据用户输入条件自动对采样数据进行储存和计算处理，实现检测自动化；

4．测试装置设置报警装置，在检测设备故障时及时为检测人员报警，避免测试中器件的损毁。

附图说明

图1是本发明液冷散热器件测试装置实施例一的结构示意图。

图2是本发明液冷散热器件测试装置实施例二的结构示意图。

图3是本发明液冷散热器件测试装置中控制器一种实施例的结构示意图。

具体实施方式

下面将结合附图及实施例对本发明作进一步说明。

液冷散热器件测试模块实施例一

如图1所示，本发明的液冷散热器件测试模块100包括进液液流通道、出液液流通道、控制器20、流量检测装置14、液流检测装置6、液流检测装置12和液流调节阀5。根据检测需要，液流检测装置6、液流检测装置12同时采用液体温度检测装置，以检测液体温度；或液流检测装置6、液流检测装置12同时采用液体压力检测装置，已检测液体压力。

进液液流通道包括进液口4和出液口7，出液液流通道包括进液口11和出液口15。出液口7、进液口11用于连接带检测的液冷散热器件300，出液口15、进液口4用于连接液冷散热器件测试模块100之外的外部散热器3、液压泵2和排气加热装置1。

液流检测装置6设置在进液液流通道上，液流检测装置12设置在出液液流通道上。在本实施例中，流量检测装置14设置在出液液流通道上。在其他实施例中，流量检测装置14可以设置在进液液流通道上。在本实施例中，液流调节阀5设置在进液液流通道上。在其他实施例中，液流调节阀5可以设置在出液液流通道上，也能够调节采用液冷散热器件测试模块100构成的液冷散热器件测试装置的液流回路上的液体流量。在本实施例中，液流调节阀5采用电磁阀门，可以实现自动控制。在其他实施例中，液流调节阀5采用手动阀门，通过人工手动控制，也能够实现本发明目的。

如图3所示，控制器20包括核心控制单元22、计算单元23、存储单元25、输出显示单元24、流量控制单元21和告警单元26。

核心控制单元22与计算单元23相互通讯连接，该核心控制单元22与计算单元23分别连接存储单元25并向存储单元25存入或读取数据。计算单元22与存储单元25分别与输出显示单元24通讯连接。输出显示单元24包括显示装置接口，用于连接显示器，核心控制单元22包括信号输入接口，用于连接控制器外部设备向控制器输入信号。

流量检测装置14、液流检测装置6、液流检测装置12分别与核心控制单元22的信号输入接口通讯连接，核心控制单元22接收信号，发出控制指令。

核心控制单元22与告警单元26通讯连接，告警单元26包括告警装置接口，用于连接告警装置。

核心控制单元22与流量控制单元21通讯连接，流量控制单元21与液流调节阀5控制连接（液流调节阀5采用电动阀门）。

控制器20可以采用DSP芯片或FPGA芯片，将核心控制单元22、计算单元23内置于该DSP芯片中或FPGA芯片中。存储单元25可以使用DSP（digital singnal processor数字信号处理器）芯片或FPGA（Field－ProgrammableGate Array，现场可编程门阵列）芯片内部自带的存储设备，也可以采用外部添加的存储设备，如ROM、RAM、Flash等。

告警单元26可以采用一般的逻辑门电路或小型芯片+外围接口电路构成。

流量控制单元21可以采用一般的逻辑门电路或小型芯片+外围接口电路构成。如果对流量的控制要求较高时，可以采用控制芯片B+外围接口电路构成，控制芯片B可以采用FPGA、MCU等。

输出显示单元可以采用一般的显示处理芯片（如对液晶屏进行处理的简单数字芯片）+外围接口电路，显示要求较高时，也可以采用FPGA或ARM（Advanced RISC Machines高级精简指令集处理器）等。

在其他实施例中，控制器20不设置告警单元26，不影响本发明基本发明目的的实现。

在其他实施例中，当液冷散热器件测试模块100采用手动液流调节阀5时，控制器20可不设置流量控制单元21。

液冷散热器件测试模块实施例二

如图2所示，本发明的液冷散热器件测试模块100与实施例一基本相同，区别在于，本实施例在实施例一的基础上，增加了散热器件温度检测装置10、电加热装置9和功率检测装置8。

电加热装置9采用适合为待测液冷散热器件加热的结构形式，例如采用电加热膜等结构形式，覆盖在待测液冷散热器件上对其进行加热。功率检测装置8与电加热装置9及核心控制单元22的信号输入接口连接，检测该电加热装置9的电流、电压信号并发送至该核心控制单元22。散热器件温度检测装置10与核心控制单元22的信号输入接口连接。

对待测液冷散热器件进行测试时，由电加热装置9对待测液冷散热器件300进行加热，功率检测装置8检测电加热装置9的电流、电压信号发送至该核心控制单元22，核心控制单元22控制计算单元23进行计算（计算中考虑电加热装置9的加热效率），得到电加热装置9为待测液冷散热器件提供的功率。

液冷散热器件测试装置实施例一

如图1所示，本发明的液冷散热器件测试装置200包括外部散热器3、液压泵2、排气口13、加液口1和液冷散热器件测试模块。液冷散热器件测试模块采用上述液冷散热器件测试模块100，外部散热器3、液压泵2、排气口13和、加液口1串联连接在液冷散热器件测试模块的出液口15和进液口4之间。

液冷散热器件测试模块100的结构如上述，在此不再赘述。

在本实施例中，外部散热器3、液压泵2、排气口13和加液口1的连接关系为：加液口1设置在靠近液冷散热器件测试模块100的出液口15的管路上，排气口13设置在加液口1之后的管路上，液压泵2的进口连接排气口13之后的管路，液压泵2的出口连接外部散热器3的进口，外部散热器3的出口连接液冷散热器件测试模块100的进液口4。

在其他实施例中，外部散热器3、液压泵2、排气口13和加液口1的连接关系可以根据实际需要排列连接顺序，例如，可采用：液冷散热器件测试模块100的出液口15－外部散热器3－液压泵2－加液口1－排气口13－液冷散热器件测试模块100的进液口4的连接关系，也可采用：液冷散热器件测试模块100的出液口15－液压泵2－外部散热器3－排气口13－加液口1－液冷散热器件测试模块100的进液口4的连接关系等。

Claims

1.一种液冷散热器件测试模块，其特征在于，包括液流通道A、液流通道B、控制器、流量检测装置、液流检测装置A、液流检测装置B和液流调节阀，所述液流检测装置A、液流检测装置B为液体温度检测装置或所述液流检测装置A、液流检测装置B为液体压力检测装置；

2.如权利要求1所述的液冷散热器件测试模块，其特征在于，所述控制器采用DSP芯片或FPGA芯片，所述核心控制单元、计算单元内置于该DSP芯片中或FPGA芯片中。

3.如权利要求1所述的液冷散热器件测试模块，其特征在于，所述控制器包括告警单元，所述核心控制单元与该告警单元通讯连接，该告警单元包括告警装置接口。

4.如权利要求1所述的液冷散热器件测试模块，其特征在于，所述液流调节阀为电动阀门，所述控制器包括流量控制单元，所述核心控制单元与该流量控制单元通讯连接，该流量控制单元与所述液流调节阀控制连接。

5.如权利要求1至4之一所述的液冷散热器件测试模块，其特征在于，包括散热器件温度检测装置、电加热装置和功率检测装置，该电加热装置采用适合为待测液冷散热器件加热的结构形式，该功率检测装置与该电加热装置及所述核心控制单元的信号输入接口连接，检测该电加热装置的电流、电压信号并发送至该核心控制单元；该散热器件温度检测装置与所述核心控制单元的信号输入接口连接。

6.一种液冷散热器件测试装置，其特征在于，包括外部散热器、液压泵、排气口、加液口和如权利要求1所述的液冷散热器件测试模块，该外部散热器、液压泵、排气口和加液口串联连接在所述出液口B和进液口A之间。

7.如权利要求6所述的液冷散热器件测试装置，其特征在于，所述核心控制单元与计算单元同属于DSP芯片或FPGA芯片。

8.如权利要求6所述的液冷散热器件测试装置，其特征在于，所述控制器包括告警单元，所述核心控制单元与该告警单元通讯连接，该告警单元包括告警装置接口；所述液流调节阀为电动阀门，所述控制器包括流量控制单元，所述核心控制单元与该流量控制单元通讯连接，该流量控制单元与所述液流调节阀控制连接。

9.如权利要求6至8之一所述的液冷散热器件测试装置，其特征在于，包括散热器件温度检测装置、电加热装置和功率检测装置，该电加热装置采用适合为待测液冷散热器件加热的结构形式，该功率检测装置与该电加热装置及所述核心控制单元的信号输入接口连接，检测该电加热装置的电流、电压信号并发送至该核心控制单元；该散热器件温度检测装置与所述核心控制单元的信号输入接口连接。

10.如权利要求9所述的液冷散热器件测试装置，其特征在于，所述外部散热器、液压泵、排气口和加液口的连接顺序为，所述加液口设置在靠近所述出液口B的管路上，所述排气口设置在所述加液口之后的管路上，所述液压泵的进口连接所述排气口之后的管路，所述液压泵的出口连接所述外部散热器的进口，所述外部散热器的出口连接所述进液口A。