CN103033219A - 一种多路并联电子冷却管路的流量测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种多路并联电子冷却管路的流量测试方法，主要解决了现有方法引入流量计对液体冷板流阻特性产生破环，增大了流量测试误差，从而导致散热不均匀的问题。该多路并联电子冷却管路的流量测试方法包括以下步骤：1]组建测试管路2]流量测量。通过本发明提供的多路并联电子冷却管路的流量测试方法，避免了流量计引入而导致流阻的提高，不会影响在先设计的流阻，实现了冷却液流量的节能分配。

Description

一种多路并联电子冷却管路的流量测试方法

技术领域

本发明涉及一种多路并联电子冷却管路的流量测试方法。

背景技术

随着微电子技术的发展，芯片的功耗越来越高，传统的自然散热和强迫风冷的散热方式已经不能解决芯片的散热问题。与空气相比，液体比热容要高许多倍，因此液体冷却是解决大功耗芯片散热的一个较佳途径。

对于一个电子设备来说，电子设备内部安装了许多大功耗的板卡，在每一个板卡上安装一个贯通式液体冷板。冷板的冷却液入口全部接在电子设备的冷却液入口主管道上，冷板的冷却液出口全部接在电子设备的冷却液出口主管道上，这样电子设备中所有的冷板全部并联起来。只要电子设备与外部的供液设备接通，电子设备中所有的冷板都有液体流动，从而达到对板卡上发热芯片冷却的目的。

对于一个电子设备来说，由外部提供给其的冷却液的流量是固定的。电子设备内部板卡的功耗大小不一，因此不同功耗的板卡需要的冷却液流量也各不相同。因此，必须将冷却液根据模块功耗按比例分配给每一个模块，这样才能有效避免部分模块过热和过冷现象的出现。

解决模块流量根据功耗按比例分配问题一般可以通过技术、仿真进行设计，以后还要通过试验进行验证。目前最常用的方法就是在模块前端安装流量计，用流量计读出每一个模块的流量。用流量计测试进入到每一个模块的流量虽然很方便，但是也带来一些问题，主要表现在流量计对模块流量分配的影响。众所周知，流量计自身存在流阻，当在一个模块前端串联一个流量计时，该路的流阻不再是液体冷板的流阻，而是液体冷板与流量计的流阻。由于流量计流阻的引入，势必会影响原先设计的液体冷板的流阻，使得冷却液流量无法按照原来的方案节能型分配。

发明内容

本发明提供一种多路并联电子冷却管路的流量测试方法，主要解决了现有方法引入流量计对液体冷板流阻特性产生破环，增大了流量测试误差，从而导致散热不均匀的问题。

本发明的具体技术解决方案如下：

该多路并联电子冷却管路的流量测试方法包括以下步骤：

1]组建测试管路

在各模块与冷却液入口主管道之间增设入口测试工装，各模块与冷却液出口主管道之间增设出口测试工装；入口测试工装包括入口测试管道，入口测试管道上设置有开孔，开孔用于通过流量计与液压源连接；出口测试工装包括出口测试管道，出口测试管道上设置冷却液取样点；

2]流量测量

2.1]冷却液入口主管道通入冷却液，冷却液流量为定额流量Q1；

2.2]选择需要进行流量测试的模块，选定后打开该模块的液压源，调整液压源流量至流动稳定，记录液压源的流量Q3和液压源流出液体浓度C1；

2.3]通过出口测试管道上设置的冷却液取样点对冷却液进行取样，对获取的冷却液进行浓度测量，测量结果记为C2；

2.4]假设模块内液体流量为Q2，通过C2=Q3×C1/(Q2+Q3)，得出Q2=Q3（C1/C2-1），得到该模块内液体流量Q2。

上述液压源流量Q3的数值小于模块内液体流量Q2数值的2%。

上述冷却液入口主管道内的液体和液压源内的液体相同。

上述冷却液入口主管道与入口测试管道之间的夹角≤30°；冷却液出口主管道与出口测试管道之间的夹角≤30°。

该多路并联电子冷却管路的流量测试装置，包括冷却液入口主管道、冷却液出口主管道和至少两个模块，冷却液入口主管道与模块之间通过入口测试管道连通，冷却液出口主管道与模块之间通过出口测试管道连接；入口测试管道上设置有旁侧冷却液注入管道，旁侧冷却液注入管道一端与入口测试管道连通，另一端通过流量计与液压源连通；所述冷却液出口主管道上设置有出口冷却液取样通道。

本发明的优点在于：

通过本发明提供的多路并联电子冷却管路的流量测试方法，避免了流量计引入而导致流阻的提高，不会影响在先设计的流阻，实现了冷却液流量的节能分配。

附图说明

图1为本发明结构示意图。

具体实施方式

以下结合附图和具体实施例对本发明进行详述：

该多路并联电子冷却管路的流量测试装置，包括冷却液入口主管道、冷却液出口主管道和至少两个模块，冷却液入口主管道与模块之间通过入口测试管道连通，冷却液出口主管道与模块之间通过出口测试管道连接；入口测试管道上设置有旁侧冷却液注入管道，旁侧冷却液注入管道一端与入口测试管道连通，另一端通过流量计与液压源连通；所述冷却液出口主管道上设置有出口冷却液取样通道。

其原理如下：在每一个冷板的冷却液入口端安装一个工装，在工装的上面安装一个管道，在该道上连接一个流量计和一个液压源（详见附图1）；

在每一个冷板的冷却液出口端安装一个工装，在工装的上面设计一个冷却液取样点，从该管道内可以对冷却液进行取样（详见附图1）；

测试时，让外部设备向待测试设备提供额定的流量Q1，此时假设对应的其中某一个模块M1的流量Q2（待测值）。打开待测试模块M1入口处的液压源，调整液压源的阀门，从流量计上观察进入模块的流量Q3，从该液压源流出液体的浓度为C1。为了避免Q3对模块M1流阻特性的影响，应保证Q3的数值必须小于Q2数值的2%(此值可以在模块设计时进行预估)（详见附图1）。

待流动稳定后，从模块出口端的冷却液取样点取出部分液体，对取出溶液的浓度C2进行测试。

由有关理论获知存在该公式：C2=Q3×C1/(Q2+Q3)，可以得出Q2=Q3（C1/C2-1）,从而获得进入模块M1中冷却液的流量Q2。

依次对其它模块添加液压源和对液体进行采样，从而获得所有模块的流量。这些流量就是总流量Q1对应的不同模块的流量。

为了获得误差较小的流量测试值，必须注意以下事项：

a．流入设备的液体和液压源内的液体必须是相同的；

b．从液压源流入到模块入口端的液体的流量必须很小，否则就会影响模块的流阻特性。

c．工装设计要最大程度减小流入到模块入口端的液体流动时对模块流阻的影响。在入口测试工装上，冷却液的主管道与冷却液旁侧冷却液主入口的管道夹角小于30°；在出口测试工装上，冷却液的主管道与冷却液旁侧冷却液采样点的管道夹角小于30°。

Claims (8)

1.一种多路并联电子冷却管路的流量测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

1]组建测试管路

在各模块与冷却液入口主管道之间增设入口测试工装，各模块与冷却液出口主管道之间增设出口测试工装；入口测试工装包括入口测试管道，入口测试管道上设置有开孔，开孔用于通过流量计与液压源连接；出口测试工装包括出口测试管道，出口测试管道上设置冷却液取样点；

2]流量测量

2.1]冷却液入口主管道通入冷却液，冷却液流量为定额流量Q1；

2.2]选择需要进行流量测试的模块，选定后打开该模块的液压源，调整液压源流量至流动稳定，记录液压源的流量Q3和液压源流出液体浓度C1；

2.3]通过出口测试管道上设置的冷却液取样点对冷却液进行取样，对获取的冷却液进行浓度测量，测量结果记为C2；

2.4]假设模块内液体流量为Q2，通过C2=Q3×C1/(Q2+Q3)，得出Q2=Q3（C1/C2-1），得到该模块内液体流量Q2。

2.根据权利要求1所述的多路并联电子冷却管路的流量测试方法，其特征在于：所述液压源流量Q3的数值小于模块内液体流量Q2数值的2%。

3.根据权利要求1所述的多路并联电子冷却管路的流量测试方法，其特征在于，流入设备的液体和液压源内的液体相同。

4.根据权利要求1所述的多路并联电子冷却管路的流量测试方法，其特征在于，所述冷却液入口主管道与入口测试管道之间的夹角≤30°。

5.根据权利要求1所述的多路并联电子冷却管路的流量测试方法，其特征在于，所述冷却液出口主管道与出口测试管道之间的夹角≤30°。

6.一种多路并联电子冷却管路的流量测试装置，包括冷却液入口主管道、冷却液出口主管道和至少两个模块，其特征在于：所述冷却液入口主管道与模块之间通过入口测试管道连通，冷却液出口主管道与模块之间通过出口测试管道连接；入口测试管道上设置有旁侧冷却液注入管道，旁侧冷却液注入管道一端与入口测试管道连通，另一端通过流量计与液压源连通；所述冷却液出口主管道上设置有出口冷却液取样通道。

7.根据权利要求6所述的多路并联电子冷却管路的流量测试装置，其特征在于：所述冷却液入口主管道与入口测试管道之间的夹角≤30°。

8.根据权利要求6或7所述的多路并联电子冷却管路的流量测试装置，其特征在于：所述冷却液出口主管道与出口测试管道之间的夹角≤30°。

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