CN104807851A - 标样导散热系数点对点检测方法及检测设备 - Google Patents

Abstract

本发明公开一种标样导散热系数点对点检测方法，包括：标样加工，将待检测材料加工成具有若干测点以及特定形状的标准件，以便于对其进行装夹以及检测；标样装夹，使所述标样的一端与用于对其进行加热的加热装置进行直接接触，并通过所述加热装置对所述标样进行装夹；测点连接，将所述标样上的测点与用于对其温度进行检测的温度检测装置进行连接；加热温度设置，根据待检测材料的使用环境温度对加热装置的加热温度进行设定；加热，将加热装置加热到预先设定的加热温度；检测，通过检测标样装夹位置的温度确定标样材料的导热性能，通过检测标样远离装夹端的位置的温度确定标样材料的散热性能，另外本发明还公开了基于上述方法的检测设备。

Description

标样导散热系数点对点检测方法及检测设备

技术领域

本发明涉及材料热学性能检测技术领域，尤其涉及一种标样导散热系数点对点检测方法及检测设备。

背景技术

在电子、电器、仪表、LED、光伏、太阳能、通信等军工航天航空等经常需要对材料的导散热系数进行检测。例如在LED照明领域中，LED光源与传统光源一样，半导体发光二极体(LED)在工作期间也会产生热量，其多少取决于整体的发光效率。

例如，100W全塑工矿灯在外加电能量作用下，电子和空穴的辐射复合发生电致发光，在PN结附近辐射出来的光还需经过芯片(chip)本身的半导体介质和散热结构才能扩散到空气中。综合电流注入效率、辐射发光量子效率、芯片外部光取出效率等，最终大概只有30-40％的输入电能转化为光能，其余60-70％的能量主要以非辐射复合发生的点阵振动的形式转化热能。

一般来说，LED灯工作是否稳定，品质好坏，与灯体本身散热至关重要。LED的散热结构最常采用散热鳍片或散热壳，上述结构的散热装置都需要能够将热量由铝基板上传递到散热结构上，因此散热结构所采用材料的导热性能是决定其散热效果的一个重要指标。另外，当热量传递到散热材料之中后，热量在散热结构中的扩散性能又是决定散热效果的另一重要指标，热量扩散快则散热效果好，温度均匀能够保证LED灯的使用寿命。

因此生产厂家在选择材料进行LED散热结构加工的过程中通常会检测其包括导热、散热性能的导散热系数，因此亟需提供一种能够快速直观的检测材料标样导散热系数的检测技术。

发明内容

本发明的一个目的在于：提供一种标样导散热系数点对点检测方法，其可以同时检测标样的导热、散热性能。

本发明的另一个目的在于：提供一种标样导散热系数点对点检测设备，其可以同时检测标样的导热、散热性能，操作简单，结果直观，并且可同时对多个标样进行测试，便于测试结果的比较，操作简单，结果准确可靠。

为达此目的，本发明采用以下技术方案：

一方面，提供一种标样导散热系数点对点检测方法，包括：

标样加工，将待检测材料加工成具有若干测点以及特定形状的标准件，以便于对其进行装夹以及检测；

标样装夹，使所述标样的一端与用于对其进行加热的加热装置进行直接接触，并通过所述加热装置对所述标样进行装夹；

测点连接，将所述标样上的测点与用于对其温度进行检测的温度检测装置进行连接；

加热温度设置，根据待检测材料的使用环境温度对加热装置的加热温度进行设定；

加热，将加热装置加热到预先设定的加热温度；

检测，通过检测标样装夹位置的温度确定标样材料的导热性能，通过检测标样远离装夹端的位置的温度确定标样材料的散热性能。

作为所述的标样导散热系数点对点检测方法的一种优选的技术方案，所述测点的数量为至少两个，且所述标样的装夹端以及远离所述装夹端的标样另一端分别设置有至少一个测点。

作为所述的标样导散热系数点对点检测方法的一种优选的技术方案，所述加热温度设置为高于待检测材料的使用环境温度10℃至30℃。

优选的，所述加热温度设置为高于待检测材料的使用环境温度20℃。

进一步的，所述加热温度设置为高于待检测材料的使用环境温度15℃至25℃。

另一方面，提供一种标样导散热系数点对点检测设备，包括加热装置、温度检测装置，所述加热装置上设置有用于装夹标样的装夹部，所述温度检测装置具有与标样上测点连接的测试触头，所述温度检测装置与检测结果输出装置相连接用于分别检测标样上各测点的温度信息。

作为所述的标样导散热系数点对点检测设备的一种优选的技术方案，所述加热装置为至少一个，在每个所述加热装置上可设置有至少一个待测试标样，所述测试触头分别连接所述检测结果输出装置，或所有的所述测试触头共同连接一个总的检测结果输出装置。

作为所述的标样导散热系数点对点检测设备的一种优选的技术方案，所述加热装置为电磁加热器、红外线加热器或电阻加热器。

作为所述的标样导散热系数点对点检测设备的一种优选的技术方案，所述加热装置外部罩设有用于防止热量向空气中扩散的保护罩，所述保护罩的一端设置有可选择性开启的，用于对所述加热装置进行通风散热的通风装置。

作为所述的标样导散热系数点对点检测设备的一种优选的技术方案，所述加热装置包括一固定加热板以及与所述固定加热板相平行设置并可朝向或背离所述固定加热板运动的活动加热板，所述固定加热板与所述活动加热板相配合用于夹紧所述标样。

作为所述的标样导散热系数点对点检测设备的一种优选的技术方案，所述温度检测装置包括检测装置主体，所述测试触头通过测试连接线与所述检测装置主体连接，所述测试触头采用水银材料制成。

作为所述的标样导散热系数点对点检测设备的一种优选的技术方案，所述检测结果输出装置为打印机或显示器。

本发明的有益效果为：通过本发明所述的方法及装置对采用待测量材料制成的标样进行测试，能够直观的表示出温度的变化，检测材料在特定温度下的导热、散热性能；通过测量标样与加热装置接触位置附近的温度，能够测得标样材料吸收外部热量的能力，即导热性能，通过测量标样远离加热装置的端部的温度，能够测得标样材料内部热扩散的能力，即散热性能，同时本发明的技术方案还可应用于电子、电器、仪表、光伏、太阳能、通信等军工航天航空等经常需要对材料的导散热系数进行检测。

附图说明

下面根据附图和实施例对本发明作进一步详细说明。

图1为本发明实施例所述标样导散热系数点对点检测方法流程图。

图2为本发明实施例所述标样导散热系数点对点检测设备结构示意图。

图3为图2俯视图(图中保护罩未示出)。

图中：

100、标样；200、加热装置；300、测试触头；400、显示器；500、固定加热板；600、活动加热板；700、保护罩；800、通风装置；900、测试连接线。

具体实施方式

下面结合附图并通过具体实施方式来进一步说明本发明的技术方案。

如图1所示，本实施例中公开一种标样导散热系数点对点检测方法，包括：

标样加工，将待检测材料加工成具有若干测点以及特定形状的标准件，以便于对其进行装夹以及检测；

标样装夹，使所述标样的一端与用于对其进行加热的加热装置进行直接接触，并通过所述加热装置对所述标样进行装夹；

测点连接，将所述标样上的测点与用于对其温度进行检测的温度检测装置进行连接；

加热温度设置，根据待检测材料的使用环境温度对加热装置的加热温度进行设定；

加热，将加热装置加热到预先设定的加热温度；

检测，通过检测标样装夹位置的温度确定标样材料的导热性能，通过检测标样远离装夹端的位置的温度确定标样材料的散热性能。

在本方案中所述测点的数量为至少两个，且所述标样的装夹端以及远离所述装夹端的标样另一端分别设置有至少一个测点。

具体到实施例中，测点的数量可根据标样的长度进行不同的设定，例如在采用长度为150㎜的标样进行测试时，为了达到最好的测试效果，可以采用三个测点，即，在加热装置对标样的装夹端、标样远离装夹端的一端以及上述两测点之间分别设置一个测点，每相邻的两测点之间的距离为50㎜.

根据待测量材料的耐热性能以及使用环境温度的不同，加热温度应设置为高于待检测材料的使用环境温度10℃至30℃。优选的，加热温度设置为高于待检测材料的使用环境温度15℃至25℃。

在本实施例中设置为高于待检测材料的使用环境温度20℃。

如图2、3所示，一种标样导散热系数点对点检测设备，包括加热装置200、温度检测装置，所述加热装置200上设置有用于装夹标样100的装夹部，所述温度检测装置具有与标样100上测点连接的测试触头300，所述温度检测装置与检测结果输出装置相连接，用于分别检测标样100上各测点的温度信息。

根据不同的测试需求，加热装置200为至少一个，在每个所述加热装置200上可设置有至少一个待测试标样100，所述测试触头300分别连接所述检测结果输出装置，或多个所述测试触头300共同连接一个总的检测结果输出装置。

所述温度检测装置包括检测装置主体，所述测试触头300通过测试连接线900与所述检测装置主体连接，所述测试触头300采用水银材料制成。

所述加热装置200为电磁加热器、红外线加热器或电阻加热器。

所述检测结果输出装置可以为打印机或显示器400。可以通过打印机将检测结果直接打印输出，也可通过显示器400直接显示检测结果，并通过存储设备对检测结果进行储存以便后续使用。

于本实施例中加热装置200采用电阻加热器，并且采用一个具有四个装夹位置的电阻加热器，该电阻加热器包括一固定加热板500以及与所述固定加热板500相平行设置并可朝向或背离所述固定加热板500运动的活动加热板600，所述固定加热板500与所述活动加热板600相配合用于夹紧所述标样100。检测结果输出装置采用显示器400，并且每个测点设置有单独的显示器400来显示器400测得的温度值。

在所述加热装置200外部罩设有用于防止热量向空气中扩散的保护罩700，所述保护罩700的一端设置有可选择性开启的，用于对所述加热装置200进行通风散热的通风装置800。

工作过程中，将四个装夹位置分别标记为第一装夹位置，第二装夹位置、第三装夹位置以及第四装夹位置，在本实施例中，第一装夹位置处装夹铜条，第二装夹位置处装夹铝条，第三装夹位置装夹普通塑料标样，第四装夹装置装夹导热标样1。

采用上述装置对待测试标样进行检测，统计结果如下表所示：

      

上表中测试标样的长度为150㎜，宽度为10㎜，厚度为4㎜，加热装置设定温度为150℃。

通过上表可知，采用本发明技术方案中的测试方法以及测试设备能够清楚的读取标样在测试长度上的温度变化值从而判断测试标样的导热、散热性能是否符合使用要求。

于本文的描述中，术语“第一”、“第二”、“第三”、“第四”，仅仅用于在描述上加以区分，并没有特殊的含义。

需要声明的是，上述具体实施方式仅仅为本发明的较佳实施例及所运用技术原理，在本发明所公开的技术范围内，任何熟悉本技术领域的技术人员所容易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围内。

Claims (10)

1.一种标样导散热系数点对点检测方法，其特征在于,包括：

标样加工，将待检测材料加工成具有若干测点以及特定形状的标准件，以便于对其进行装夹以及检测；

标样装夹，使所述标样的一端与用于对其进行加热的加热装置进行直接接触，并通过所述加热装置对所述标样进行装夹；

测点连接，将所述标样上的测点与用于对其温度进行检测的温度检测装置进行连接；

加热温度设置，根据待检测材料的使用环境温度对加热装置的加热温度进行设定；

加热，将加热装置加热到预先设定的加热温度；

检测，通过检测标样装夹位置的温度确定标样材料的导热性能，通过检测标样远离装夹端的位置的温度确定标样材料的散热性能。

2.根据权利要求1所述的标样导散热系数点对点检测方法，其特征在于，所述测点的数量为至少两个，且所述标样的装夹端以及远离所述装夹端的标样另一端分别设置有至少一个测点。

3.根据权利要求1或2所述的标样导散热系数点对点检测方法，其特征在于，所述加热温度设置为高于待检测材料的使用环境温度10℃至30℃。

4.一种标样导散热系数点对点检测设备，其特征在于，包括加热装置、温度检测装置，所述加热装置上设置有用于装夹标样的装夹部，所述温度检测装置具有与标样上测点连接的测试触头，所述温度检测装置与检测结果输出装置相连接用于分别检测标样上各测点的温度信息。

5.根据权利要求4所述的标样导散热系数点对点检测设备，其特征在于，所述加热装置为至少一个，在每个所述加热装置上可设置有至少一个待测试标样，所述测试触头分别连接所述检测结果输出装置，或所有的所述测试触头共同连接一个总的检测结果输出装置。

6.根据权利要求5所述的标样导散热系数点对点检测设备，其特征在于，所述加热装置为电磁加热器、红外线加热器或电阻加热器。

7.根据权利要求6所述的标样导散热系数点对点检测设备，其特征在于，所述加热装置外部罩设有用于防止热量向空气中扩散的保护罩，所述保护罩的一端设置有可选择性开启的，用于对所述加热装置进行通风散热的通风装置。

8.根据权利要求7所述的标样导散热系数点对点检测设备，其特征在于，所述加热装置包括一固定加热板以及与所述固定加热板相平行设置并可朝向或背离所述固定加热板运动的活动加热板，所述固定加热板与所述活动加热板相配合用于夹紧所述标样。

9.根据权利要求8所述的标样导散热系数点对点检测设备，其特征在于，所述温度检测装置包括检测装置主体，所述测试触头通过测试连接线与所述检测装置主体连接，所述测试触头采用水银材料制成。

10.根据权利要求9所述的标样导散热系数点对点检测设备，其特征在于，所述检测结果输出装置为打印机或显示器。