CN103376806B - 一种测试用温箱、温箱组合件及其测试方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种测试用温箱，箱体顶部设有一个或多个风扇，风扇与箱体上的风扇电源板相连，箱体内部设有托架，箱体外侧装有温度计，用于测量箱体内被测设备的温度。本发明还提供了一种温箱组合件，其包括呈堆叠状态的多个上述温箱，其中，上层温箱的定位孔套在下层温箱的定位孔上，并且拆卸掉下层温箱的顶板。本发明还提供了一种利用上述测试用温箱或温箱组合件进行测试的方法。采用本发明的技术方案，不仅简化了设计，温箱空间紧凑并可堆叠，利用通用的风扇实现自适应温度控制，降低了成本，提升了温箱在测试工作中的普及性。

Description

一种测试用温箱、温箱组合件及其测试方法

技术领域

本发明涉及一种温箱、温箱组合件及其测试方法，尤其是一种用于测试主板或板卡的自适应温度控制型温箱、温箱组合件及其测试方法。

背景技术

服务器或存储设备开发测试中，需要考验其在较高温度环境下持续大压力测试的稳定性。通常在常温环境下测试主板及板卡，难以激发主板或板卡的潜在故障，从而不能尽可能多的测试出系统的Bug。因此，为待测试设备创造更加苛刻的工作环境，对于充分发现系统的Bug并加以设计改进，对于研发成果的产品化等至关重要。

目前市场上主流的服务器或存储厂商在做产品苛刻环境测试时，主要依赖专业厂家生产的大型恒温箱等设备，需要专门的场地和供电，将待测系统放入恒温箱中，调整温度范围，实现对产品的测试。

这种专用大型设备价格高昂，一般每一套在几万至几十万的价格；大型恒温箱运作需要专门的场地、交流供电、专业的设备使用人员，流程复杂，难以在大量产品的同步测试中推广使用；此外，设备容易出现故障，维护及维修成本高、周期长，经常耽误产品化测试进程。

发明内容

针对现有技术中存在的技术问题，本发明提供了一种用于主板或板卡测试的温箱、温箱组合件及其测试方法，小型化、低成本，极大的方便了产品化测试中高温老化测试步骤的执行。

为了实现上述目的，本发明提供了一种测试用温箱，技术方案如下：

一种测试用温箱，箱体顶部设有一个或多个风扇，所述风扇与箱体上的风扇电源板相连，箱体内部设有托架，箱体外侧装有温度计，用于测量箱体内被测设备的温度。

上述托架为可折叠型，由活动导轨安装于箱体内部两侧。

温箱内还设有温湿度测量计。

温箱的顶部设有定位柱且底部设有定位孔，所述定位柱和定位孔相互对应以使得温箱可堆叠，且温箱的顶部是可拆卸的。

上述定位柱为可折叠的。

本发明还提供了一种温箱组合件，其包括呈堆叠状态的多个上述温箱，其中，上层温箱的定位孔套在下层温箱的定位柱上，并且拆卸掉下层温箱的顶板。

本发明还提供了一种利用上述温箱或上述温箱组合件对被测设备进行测试的方法，技术方案如下：

将被测设备置于温箱内；

将被测设备的高温敏感位置通过热敏电阻线与温箱外侧的温度计相连；

根据被测设备温度的高低控制风扇以实现温度控制；

其中，风扇电源板由被测设备的电源供电。

根据温度的高低来控制风扇，具体可以采用压力式温度传感器来实现，也可以采用单片机控制模拟开关来实现。

根据温度的高低来控制风扇，具体控制内容包括开启风扇、关闭风扇或风扇转速调整。

被测设备为CPU、内存、芯片组或硬盘。

本发明最大限度的利用温箱侧面空间放置硬盘或其他SSD电子盘等设备，温箱空间紧凑并可堆叠，利用通用的低成本风扇实现自适应温度控制，简化了设计，不仅成本低，而且提升了温箱在测试工作中的普及性。

本发明的其它特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点可通过在所写的说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

附图说明

图1本发明的单个箱体的外部结构示意图；

图2是本发明的定位柱的放大示意图；

图3是本发明的定位孔的放大示意图；

图4是本发明一实施例的平面示意图；

图5是本发明的两个箱体叠加后的结构示意图；

图6是本发明的箱体内部结构示意图；

图7是本发明的箱体的另一内部结构示意图；

图8是压力式温度控制器的结构示意图。

其中，1、前门；2、后门；3、侧门；4、定位柱；5、定位孔；6、硬盘托架；7、活动滑轨；8、硬盘；9、主板；10、温度计；11、杠杆；12、毛细管；13、温包；14、本体；15、旋钮轴；16、膜盒；17、微动开关；18、1pin；19、2pin；20、3pin。

具体实施方式

以下结合说明书附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明，并且在不冲突的情况下，本发明的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明中所说的测试用温箱Hotbox是用于服务器苛刻环境（如高温条件下）测试的自制小型温度可控恒温箱，如图1所示。本发明的测试用温箱具体示例如下：它采用5mm亚克力板材，并采用45#钢铸成支架，温箱长930mm、宽600mm、高300mm，箱体三侧分别有门，其中，前门1和后门2的尺寸均为430mm*150mm，侧门3的尺寸为660mm*150mm。

其中，亚克力板是由甲基烯酸甲酯单体（MMA）聚合而成，即聚甲基丙烯酸甲酯（PMMA）板材有机玻璃，是一种经过特殊工艺加工的有机玻璃。45#钢也即中国GB标准钢号45。

本发明的温箱上述举例中设计为长930mm、宽600mm、高300mm，采用这样的尺寸可同时容纳双路ATX主板2pcs、刀片主板2pcs，供同时进行高温压力测试。温箱的大小（包括长、宽、高的尺寸）可以根据用户需要或根据被测设备大小设计为不同尺寸，本发明对此不作限制。其中，pcs是pieces的缩写，属于数量单位，在不同场合可以为不同的量词，如个、片、件。本发明中可以理解为“个”，比如上述所说的双路ATX主板2个、刀片主板2个。

上述举例中前门1和后门2的尺寸均为430mm*150mm，侧门3的尺寸为660mm*150mm，采用这样的尺寸可以正常的放入双路ATX主板或刀片主板。同理，本发明的各个门的尺寸也可以根据用户需要或根据被测设备大小设计为不同尺寸，本发明对此不作限制。

除此之外，本发明所提供的温箱在箱体顶部有定位柱4、底部有定位孔5，图2为定位柱4的放大示意图，图3为定位孔5的放大示意图。

本发明中的定位柱可以设置为固定的，也可以为可折叠的。本发明所提供的温箱的顶板是可拆卸的，拆卸方式可以是与温箱顶部的定位柱扣合或脱离实现，也可以将温箱顶板设置为抽拉型。抽拉型顶板的结构原理如现有技术中抽屉的推拉结构，温箱顶部有凹槽，用于将顶板推入凹槽以实现盖住温箱的效果。凹槽旁边的高出来的地方上设有定位柱，具体结构示意图如图4所示。

本发明的温箱顶板的拆卸方式或与箱体的连接方式不限于上述两种，本领域技术人员在掌握本发明的基本构思的基础上可以做变形或修饰，但这些变形或修饰都应当在本发明的保护范围之内。

本发明以两个温箱堆叠为例，由于本发明的温箱顶板是可拆卸的，且定位柱为可折叠的，因此，具体堆叠方式可以为如下所示：

实施例一、

在单个温箱使用时，单个温箱的结构为温箱的顶板与温箱顶部凸出的定位柱4相扣合，实现顶板与箱体的连接，达到盖住温箱的目的。当2个温箱进行堆叠使用时，只需将该温箱的顶板去掉，与顶部的定位柱4脱离，这时顶部的定位柱4就会凸出，显露在外面。再通过该温箱顶部显露在外的定位柱4与另一温箱底部的定位孔5进行插接，则可以将两个温箱堆叠起来，形成一个大的温箱。

如需要更多的温箱进行堆叠使用，按照上面描述的方式依次进行堆叠即可，在此就不再重复描述。

实施例二、

在单个温箱使用时，单个温箱的结构为温箱的顶板为抽拉型，可将顶板推入凹槽内，实现顶板与箱体的连接。进一步的，为了方便使用以及箱体美观，可以将定位柱4折起来隐藏。当需要2个温箱堆叠使用时，将下面的温箱顶板从凹槽中抽出来，仅留下上面的温箱有顶板，实现中间部分没有隔阂的效果。再将下面的温箱顶部的定位柱4打开来，竖起来以后可以与上面的温箱底部的定位孔5进行插接，实现两个温箱的连接。

当需要更多的温箱进行堆叠使用时，与上面的描述同样的道理，将除最上面的温箱之外的其他温箱的顶板抽出来，实现只有最上面有一顶板、其他中间部分没有顶板的效果，将各个温箱合为一体，并将除最上面的温箱之外的其他温箱顶部的定位柱4打开来，以便与上面邻接的温箱底部的定位孔5实现插接。

本发明仅以两个温箱堆叠为例进行说明，具体堆叠后的结构如图5所示。用户可以根据测试需要将不同数量的温箱进行堆叠使用，本发明对温箱堆叠的数量不作限制。当2个或多个温箱堆叠后可实现较大的复杂服务器系统的老化测试（如4路、8路高端服务器）。

另外，在箱体内部两侧分别设有托架，用于放置硬盘或其他SSD电子盘等被测设备。该托架可以是固定的，也可以是可折叠的。本发明以可折叠的托架为例进行了说明，如图6所示。本发明设置的托架尺寸可以为850mm*120mm，采用这样的尺寸，当打开托架6以后可以同时容纳16pcs3.5寸硬盘。可折叠的托架6由活动导轨7安装于箱体内部两侧，如图7所示。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种温箱组合件，包括呈堆叠状态的多个上述温箱，温箱组合件中上层温箱的定位孔5套在下层温箱的定位柱4上，并且将下层温箱的顶板拆卸掉。具体的堆叠方式如上面所述，在这里就不再重复描述。

基于同一发明构思，本发明还提供了一种利用上述测试用温箱进行测试的方法，具体包括如下步骤：

将被测设备放到温箱中，并用热敏电阻线将被测设备的高温敏感位置与温箱外侧的温度计相连接，根据被测设备温度的高低自动控制风扇电源板，进而控制风扇的转速、开启或关闭等操作，以实现对温箱温度的控制。其中，风扇电源板是由被测设备的电源进行供电的。

自动控制风扇电源板可以采用压力式温度传感器实现控制，也可以用单片机编程控制模拟开关的方式进行控制。其中，被测设备可以是CPU、内存、芯片组、硬盘等等。

实施例三、

本发明以对温箱中主板进行测试为例，具体方法如下：

一个恒温试验箱配备8条热敏电阻线，分别粘贴在主板9的高温敏感位置，可实时的通过液晶式温度计10读取每个芯片或模块的温度；恒温试验箱内同时配有温湿度测量计，可实时的读出箱内的温度与湿度，方便直观的检查和记录；在恒温测试箱顶部均匀分布4个120cm直径的风扇，风扇连接到箱体上的风扇电源板上，风扇电源板由被测设备（如主板）的电源4PIN接头进行供电，开关由压力式温度控制器进行控制。该风扇电源板用于接收压力控制器的信号自动控制Hotbox顶板的风扇的开启和关闭，对风扇电源板上的主控芯片-PIC单片机进行编程则可实现对风扇转速的调速。由此，可以实现对温箱内部的温度控制，保持温度值与设定值一致，达到提供较高的恒温工作环境的目的。

压力式温度控制器原理如图8所示，具体为：通过密封的内充感温工质的温包13和毛细管12，把被控温度的变化转为密封空间压力和容积的变化，达到温度设定值时，通过弹性元件和快速瞬动机构，自动关闭触点，以达到自动控制温度的目的。

具体的工作过程如下：

通过压力式温度控制器的旋钮设定温度为40度，然后将压力式温度控制器位于恒温箱顶部，分别将风扇电源板的12V供电连接至控制器的1pin和3pin，再将温包13置于恒温箱中心位置探测箱内温度，当箱内温度达到预先设定好的40度时，温包13会将温度通过毛细管12传递到感温部，感温部内的膜盒16会产生热胀冷缩的物理现象进行膨胀，以杠杆原理带动开关17短接1pin和3pin；由于1pin和3pin短接风扇电源板上的12V被连通，风扇开始工作，将箱内的热空气排出；当箱内温度将低于40度后，温度控制器的膜盒16内将收缩导致控制器的1pin和2pin短接，风扇电源板12v断开，风扇停止工作，周而复始达到箱内恒温的目的。

其中，压力式温度传感器完成风扇转速调整或开启关闭风扇这一步骤，也可以采用单片机控制模拟开关的方式来实现风扇转速调速或开启关闭风扇。

实施例四、

本发明以对硬盘进行测试为例进行说明，具体方法如下：将待测硬盘分别置于箱体内部的托架上，并用耐热胶布将热敏电阻线分别粘贴在硬盘的高温敏感位置，可实时的通过液晶式温度计10读取每个硬盘的温度。测试方法的其他步骤与上述对温箱中主板进行测试的方法中的步骤相同，通过压力式温度控制器或单片机控制模拟开关的方法实现风扇的调速、开启或关闭操作，以达到保持箱内温度恒温的目的。

本发明将电路板及压力式传感器巧妙的布局在温箱顶部，通过控制电路ControlCircuit、控制芯片（MCU，MicroControlUnit）及压力式传感器Sensor等配套电路，实现为被测设备提供电源的同时，控制风扇的转速调整、开启或关闭操作的目的。另外，本发明所提供的测试用温箱最大限度的利用侧面空间放置硬盘或其他SSD电子盘等设备，利用服务器领域通用的低成本风扇实现温度控制，提升了温箱在测试工作中的普及性。

本发明可实现自适应温度控制，实测可实现室温至40℃之间自如调节，可手动设定箱内温度，对产品进行老化测试一般要求温度为35℃-40℃之间。风扇可以直接从被测设备（如主板）获取直流电，极大简化设计，实现自动开关及调速。

本发明还支持多探点量测，最多支持8组温度探点，这8组温度探点分别粘贴在被测设备的高温敏感位置，通过液晶式热电偶温度计读取每个芯片或模块的温度，可对CPU、内存、芯片组或硬盘等表面温度实时监控以实现报警的功能。

本发明的温箱空间紧凑并可堆叠，以本发明中上述举例的温箱尺寸进行设计，单个温箱可容纳两套主板及配套电源、外设，内壁托盘置物架，2-3个温箱可堆叠，实现对4路、8路等高端服务器系统的测试支持。

本发明的Hotbox温箱成本低、小型化，供电方便、使用简单，可放置在普通工作间随时随地供测试员使用，极大的方便了产品化测试中高温老化测试步骤的执行；采用直流供电方案，可直接从主板等被测设备取电供给系统风扇转动，另外，该小型Hotbox设备维护成本极低、使用寿命长。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则以内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明保护的范围之内。

Claims (9)

1.一种测试用温箱，其特征在于，包括：箱体顶部设有一个或多个风扇，所述风扇与箱体上的风扇电源板相连，箱体内部设有托架，箱体外侧装有温度计，用于测量箱体内被测设备的温度；所述温箱的顶部设有定位柱且底部设有定位孔，所述定位柱和定位孔相互对应以使得温箱可堆叠，且所述温箱的顶部是可拆卸的；所述温箱还包括：压力式温度控制器，所述压力式温度控制器与所述风扇电源板相连，用于根据被测设备温度的高低控制所述风扇电源板，进而控制所述风扇的转速、开启或关闭。

2.如权利要求1所述的温箱，其特征在于，所述托架为可折叠型，由活动导轨安装于箱体内部两侧。

3.如权利要求1所述的温箱，其特征在于，所述温箱内还设有温湿度测量计。

4.如权利要求1所述的温箱，其特征在于，所述定位柱为可折叠的。

5.一种温箱组合件，其包括呈堆叠状态的多个如权利要求1或4所述的温箱，其中，上层温箱的定位孔套在下层温箱的定位柱上，并且拆卸掉下层温箱的顶板。

6.一种利用如权利要求1-4任一所述的温箱或如权利要求5所述的温箱组合件对被测设备进行测试的方法，其特征在于，包括：

将被测设备置于所述温箱内；

将所述被测设备的高温敏感位置通过热敏电阻线与所述温箱外侧的温度计相连；

根据被测设备温度的高低控制所述风扇以实现温度控制；

其中，所述风扇电源板由被测设备的电源供电。

7.如权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述根据温度的高低来控制所述风扇，具体为采用压力式温度控制器来实现，或者，采用单片机控制模拟开关来实现。

8.如权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述根据温度的高低来控制所述风扇，具体控制内容包括开启风扇、关闭风扇或风扇转速调整。

9.如权利要求6所述的测试方法，其特征在于，所述被测设备为CPU、内存、芯片组或硬盘。