CN103353465A - 热管等温性能测试装置 - Google Patents

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艾卓
季琨
陈丽
景加荣
王大东
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Abstract

本发明提供一种热管等温性能测试装置,包括:机箱、电源模块、控温模块、执行模块、测温模块、加热元件、若干温度传感器、输出显示模块和接口模块,电源模块、控温模块、执行模块、测温模块和输出显示模块设置在机箱内,接口模块设置在机箱后面板,加热元件和温度传感器设置在热管上,其中,电源模块分别与接口模块和执行模块连接,控温模块分别与测温模块和执行模块连接,输出显示模块与测温模块连接,加热元件和温度传感器通过接口模块分别与执行模块和测温模块连接。本发明具有结构简单、携带方便、测试效率高且实现了恒温加热输出等有益效果。

Description

热管等温性能测试装置
技术领域
本发明涉及一种测试装置,具体地,涉及一种热管及其附属产品的现场等温性能测试中使用的热管等温性能测试装置。
背景技术
热管是热控系统的重要组件,在航天上有重要应用。热管等温性能是热管及其产品的质量和性能的重要指标。根据热管在地面重力作用下工作的特性,当热管处于倾斜状态,热管低端受热时,会将热量传给全热管,使热管处于等温状态。据此原理测试热管的等温性能。目前,热管及其产品尺寸越来越大,形状也越来越不规则。传统的热管及其产品等温性能测试通常是在试验室进行,或是采用将热管的低端浸入热水中,或是采用电加热法(均采用开环加热方式)。这些方法要么可操作性差,要么易对热管及其产品造成损坏,而且传统测试设备集成度不高,无法适应现场测试等要求,测试效率低。
发明内容
针对现有技术中的缺陷,本发明的目的是提供一种热管等温性能测试装置,本发明在不破坏原有热管性能测试设备机理的基础上,采用一体化设计方案,并改进加热方式,能够满足卫星热管性能测试的技术要求,提高便携性和测试效率。
根据本发明的一个方面,提供一种热管等温性能测试装置,包括:机箱、电源模块、控温模块、执行模块、测温模块、加热元件、若干温度传感器、输出显示模块和接口模块,电源模块、控温模块、执行模块、测温模块和输出显示模块设置在机箱内,接口模块设置在机箱后面板,加热元件和温度传感器设置在热管上,其中,电源模块分别与接口模块和执行模块连接,控温模块分别与测温模块和执行模块连接,输出显示模块与测温模块连接,加热元件和温度传感器通过接口模块分别与执行模块和测温模块连接。
优选地,该机箱为不大于550mm×450mm×250mm的铝合金机箱。
优选地,该电源模块包括DC48V/3A和DC24V/4A两种负载输出,采用双路开关量PID控制输出。
优选地,该执行模块采用固态继电器。
优选地,该热管等温性能测试装置还包括若干温控表,温控表设置在机箱前面板与控温模块连接,用以设定目标温度值并进行负载温度控制。
优选地,该热管等温性能测试装置还包括无纸记录仪和微型打印机,无纸记录仪和微型打印机设置在机箱前面板,且分别与输出显示模块连接,无纸记录仪用以显示、记录实时温度;微型打印机用以打印测试结果。
优选地,该热管等温性能测试装置还包括报警装置,报警装置与输出显示模块连接,用以输出过温报警提示。
优选地,该接口模块包括若干加热元件接线端口、若干传感器接线端口、电源接口,以及,R232串口,其中,R232接口用以实现与上位机通讯连接,进行数据交换和处理。
优选地,该控温模块采用PID控制算法进行负载温度控制。
优选地,该加热元件采用加热片。
使用本发明进行热光性能测试的过程为:首先,将加热片粘贴于热管或其附属产品的较低端,并将其与机箱后面板上的加热元件接线端口连接;在热管或其附属产品上粘贴至少3个温度传感器(两端及中点),并将其与机箱后面板上的传感器接线端口连接;之后连接电源,并开启电源开关,并在温控表中设置加热片的目标温度值;将温控表调整到输出状态,切换无纸记录仪通道,查看各点温度变化情况;当热管或其附属产品达到目标温度,停止加热,并打印测试结果;测试完毕后,可通过R232串口将数据传输到上位机中,对数据进行进一步处理。
本发明采用一体化设计方案,将各模块集成在机箱内,结构简单,携带方便,能够满足现场测试的要求,大大提高了便携性和测试效率。并且,本发明在不破坏原有热管性能测试设备机理的基础上,改进加热方式,通过测温模块和电源模块实现闭环控制,实现恒温加热输出,能够较好的满足卫星热管性能测试的技术要求。因此,与现有技术相比,本发明具有结构简单、携带方便、测试效率高且实现了恒温加热输出等有益效果。
附图说明
通过阅读参照以下附图对非限制性实施例所作的详细描述,本发明的其它特征、目的和优点将会变得更明显:
图1为本发明热管等温性能测试装置的结构原理图;
图2为本发明实施例的机箱前面板的结构示意图;
图3为本发明实施例的机箱后面板的结构示意图。
图中:1为机箱,2为测温模块,3为输出显示模块,4为控温模块,5为执行模块,6为电源模块,7为接口模块,8为温度传感器,9为热管,10为加热片,11为无纸记录仪,12为温控表,13为微型打印机,14为控制按键,15为电压/电流表,16为开关,17为风扇,18为传感器接线端口,19为R232串口,20为电源接口,21为加热元件接线端口。
具体实施方式
下面结合具体实施例对本发明进行详细说明。以下实施例将有助于本领域的技术人员进一步理解本发明,但不以任何形式限制本发明。应当指出的是,对本领域的普通技术人员来说,在不脱离本发明构思的前提下,还可以做出若干变形和改进。这些都属于本发明的保护范围。
请参阅图1至图3,一种热管等温性能测试装置,包括:机箱1、电源模块6、控温模块4、执行模块5、测温模块2、加热元件、3个温度传感器8、输出显示模块3和接口模块7,电源模块6、控温模块4、执行模块5、测温模块2和输出显示模块2设置在机箱1内,接口模块7设置在机箱1后面板。加热元件采用加热片10,加热片10和3个温度传感器8设置在热管上,加热片10粘贴在热管的较低端,3个温度传感器8分别粘贴在热管的两端及中间。电源模块6分别与接口模块7和执行模块5连接,控温模块4分别与测温模块2和执行模块5连接,输出显示模块3与测温模块2连接,加热片10和温度传感器8通过接口模块7分别与执行模块5和测温模块2连接。
本发明的工作原理为:当接通电源后,交流电压输入后经过电源模块6转换输出直流电源经执行模块5输出至加热片10,为加热片10供电,加热热管9。温度传感器8采集热管温度,并发送至测温模块2,测温模块2将温度数据传递给控温模块4。控温模块4根据接收到的热管9的温度采用PID控制算法控制执行模块5控制加热片10恒温输出,直至达到目标温度。在测试过程中,测温模块2还将采集到的被测热管的温度数据传递到输出显示模块3,输出显示模块3对数据进行实时显示、打印输出及过问报警监测。
具体地,机箱1为不大于550mm×450mm×250mm的铝合金机箱。电源模块6包括DC48V/3A和DC24V/4A两种负载输出,采用双路开关量PID控制输出。执行模块5采用固态继电器,以实现恒温加热,确保加热片10的温度符合技术要求。
如图2所示,机箱1的前面板上设置有2个温控表12、无纸记录仪11、微型打印机13、控制按键14和电压电流表15,温控表12与控温模块4连接,用以设定目标温度值并进行负载温度控制,采用PID控制算法进行负载温度控制,具有同时16点温度数据采集,对2路目标进行负载温度控制。无纸记录11仪和微型打印机微型打印机13均与输出显示模块3连接,无纸记录仪11用以显示、记录实时温度,微型打印机13用以打印测试结果。控制按键14用以控制温控表12、无纸记录11仪及微型打印机13等工作。电压电流表15用以显示输出电压电流值。
如图3所示,机箱1后面板上设置有若干加热元件接线端口21、若干传感器接线端口18、电源接口20、R232串口19,以及,开关16和风扇17。其中,R232接口用以实现与上位机通讯连接,进行数据交换和处理。
更进一步地,本发明还包括报警装置,报警装置与输出显示模块连接,用以输出过温报警提示,其可集成在无纸记录仪11内。
使用本发明进行热光性能测试的过程为:首先,将加热片粘贴于热管或其附属产品的较低端,并将其与机箱后面板上的加热元件接线端口连接;在热管或其附属产品上粘贴至少3个温度传感器(两端及中点),并将其与机箱后面板上的传感器接线端口连接;之后连接电源,并开启电源开关,并在温控表中设置加热片的目标温度值;将温控表调整到输出状态,切换无纸记录仪通道,查看各点温度变化情况;当热管或其附属产品达到目标温度,停止加热,并打印测试结果;测试完毕后,可通过R232串口将数据传输到上位机中,对数据进行进一步处理。
本发明采用一体化设计方案,将各模块集成在机箱内,结构简单,携带方便,能够满足现场测试的要求,大大提高了便携性和测试效率。并且,本发明在不破坏原有热管性能测试设备机理的基础上,改进加热方式,通过测温模块和电源模块实现闭环控制,实现恒温加热输出,能够较好的满足卫星热管性能测试的技术要求。因此,与现有技术相比,本发明具有结构简单、携带方便、测试效率高且实现了恒温加热输出等有益效果。
以上对本发明的具体实施例进行了描述。需要理解的是,本发明并不局限于上述特定实施方式,本领域技术人员可以在权利要求的范围内做出各种变形或修改,这并不影响本发明的实质内容。

Claims (10)

1.一种热管等温性能测试装置,其特征在于,包括:机箱、电源模块、控温模块、执行模块、测温模块、加热元件、若干温度传感器、输出显示模块和接口模块,所述电源模块、控温模块、执行模块、测温模块和输出显示模块设置在所述机箱内,所述接口模块设置在所述机箱后面板,所述加热元件和温度传感器设置在热管上,其中,所述电源模块分别与所述接口模块和执行模块连接,所述控温模块分别与所述测温模块和执行模块连接,所述输出显示模块与所述测温模块连接,所述加热元件和温度传感器通过所述接口模块分别与所述执行模块和测温模块连接。
2.根据权利要求1所述的热管等温性能测试装置,其特征在于,所述机箱为不大于550mm×450mm×250mm的铝合金机箱。
3.根据权利要求1所述的热管等温性能测试装置,其特征在于,所述电源模块包括DC48V/3A和DC24V/4A两种负载输出,采用双路开关量PID控制输出。
4.根据权利要求1所述的热管等温性能测试装置,其特征在于,所述执行模块采用固态继电器。
5.根据权利要求1所述的热管等温性能测试装置,其特征在于,还包括若干温控表,所述温控表设置在所述机箱前面板与所述控温模块连接,用以设定目标温度值并进行负载温度控制。
6.根据权利要求1所述的热管等温性能测试装置,其特征在于,还包括无纸记录仪和微型打印机,所述无纸记录仪和微型打印机设置在所述机箱前面板,且分别与所述输出显示模块连接,所述无纸记录仪用以显示、记录实时温度;所述微型打印机用以打印测试结果。
7.根据权利要求1所述的热管等温性能测试装置,其特征在于,还包括报警装置,所述报警装置与所述输出显示模块连接,用以输出过温报警提示。
8.根据权利要求1所述的热管等温性能测试装置,其特征在于,所述接口模块包括若干加热元件接线端口、若干传感器接线端口、电源接口,以及,R232串口,其中,所述R232接口用以实现与上位机通讯连接,进行数据交换和处理。
9.根据权利要求1所述的热管等温性能测试装置,其特征在于,所述控温模块采用PID控制算法进行负载温度控制。
10.根据权利要求1所述的热管等温性能测试装置,其特征在于,所述加热元件采用加热片。
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