CN108007955A - 一种热性能检测装置及检测方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种热性能检测装置，它包括呈盒状的热性能检测装置实验段（1），热性能检测装置实验段（1）中设置有位于中间盖板（5）下方的风道，风道由上风道板（9）和下风道板（10）组成，散热产品（11）的底座上安装有半导体元件（12）和热电偶，底座上分布有多个热电偶，半导体元件（12）与变频电源连接。本发明的有益效果是：制造成本低、能够检测电子产品在不同功率下、不同型号散热器条件下散热器的散热性能、不同风强迫对流情况下散热器的散热性能、操作简单。

Description

一种热性能检测装置及检测方法

技术领域

本发明涉及电子产品热性能检测的技术领域，特别是一种热性能检测装置及检测方法。

背景技术

目前随着计算机、5G通讯、军用、航空航天及民用市场等领域的需求，电子技术得到迅猛地发展。看到这样一个事实： ① 电子器件的封装密度不断地提高，其热流密度不断地增大；②电子产品向微型化方向不断发展，功率更大而外形尺寸日益缩小；③电子产品已经渗透到各个领域，其应用环境不断扩大，所使用的热环境差异很大。电子产品的这些发展趋势使得电子产品过热的问题越来越突出。电子产品的过热是电子产品失效的主要原因之一，严重地限制了电子产品性能及可靠性的提高，也降低了设备的工作寿命。电子产品由散热器进行散热，电子产品安装于散热器的底座上，工作时，向散热器的散热齿中通入冷风，电子产品产生的热量传导到散热齿上，散热齿上的热量与冷风发生热交换，实现了电子产品的散热。

因此，散热器生产出厂后，需检测电子产品在不同功率下、不同型号散热器条件下散热器的散热性能。然而现有的测试装置很难测试散热器性能。此外测试装置需外购，价格高，且达不到预期；测试尺寸限制，空间小，满足不了大功率散热器测试。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点，提供一种结构紧凑、制造成本低、能够检测电子产品在不同功率下、不同型号散热器条件下散热器的散热性能、不同风强迫对流情况下散热器的散热性能、操作简单的热性能检测装置及检测方法。

本发明的目的通过以下技术方案来实现：一种热性能检测装置，它包括呈盒状的热性能检测装置实验段，所述热性能检测装置实验段的顶部且位于其前后侧分别固设有前盖板和后盖板，前盖板与后盖板之间形成开口，开口处封盖有中间盖板，所述热性能检测装置实验段内且位于前盖板下方设置有多个蜂窝板，所述热性能检测装置实验段的前后端面上分别设置有风机A和风机B，风机A和风机B均与变频电源A连接；所述热性能检测装置实验段中设置有位于中间盖板下方的风道，风道由上风道板和下风道板组成，上风道板与下风道板围成矩形状，风道中设置有散热产品，散热产品的散热齿放置于上风道板上，散热齿的齿向朝向蜂窝板设置，散热产品的底座上安装有半导体元件和热电偶，底座上分布有多个位于半导体元件和散热产品之间的热电偶，半导体元件与变频电源B连接；该热性能检测装置还包括计算机、全能型数据采集器、热线式风速测量仪、数显压差仪以及红外热像仪，所述全能型数据采集器、热线式风速测量仪、数显压差仪均与计算机连接，全能型数据采集器与热电偶连接，数显压差仪的两个测压端头分别位于风道的左右侧，热线式风速测量仪的探头伸入于热性能检测装置实验段中且位于风道与蜂窝板之间。

所述的蜂窝板上均匀开设有通孔。

所述的热性能检测装置实验段包括两个蜂窝板，两个蜂窝板相互平行设置。

所述的上风道板呈凹形状，上风道板的两侧分别于热性能检测装置实验段的左右侧板接触。

所述的检测装置检测热性能的方法，它包括以下步骤：

S1、将待测试散热产品工装于风道中，通过变频电源B逐渐升高半导体元件的功率，直到到达模拟功率；

S2、启动风机A和风机B，风机A产出的冷风穿过蜂窝板进入到散热产品的散热齿中，同时风机B从另一端将风排出；

S3、热电偶检测散热产品的温度，热电偶将温度信号转换为电信号传递给全能型数据采集器，全能型数据采集器将电信号传递给计算机存储，从而研究出散热产品的散热效果；数显压差仪检测出风道进风口和出风口压差，并将转换为电信号传递给计算机；热线式风速测量仪检测进入热性能检测装置实验段的风速，并将风速信号转换为电信号传递给计算机，热线式风速测量仪又将电信号传递给计算机；打开中间盖板，利用红外热像仪观察半导体元件和散热产品的红外热像图以及散热产品散热齿温度梯度；

S4、通过变频电源A调节风机A和风机B的风速；通过变频电源B逐渐加载半导体元件的功率，重复步骤S2~S3操作，利用计算机采集的数据分析出半导体元件在不同功率情况下、不同风速条件下散热产品的散热性能；

S5、打开中间盖板，向风道中并排多个不同型号的散热产品，重复步骤S2~S4操作，即可检测出多个不同型号散热产品条件下散热产品的散热性能。

本发明具有以下优点：本发明制造成本低、能够检测电子产品在不同功率下、不同型号散热器条件下散热器的散热性能、不同风强迫对流情况下散热器的散热性能、操作简单。

附图说明

图1 为本发明的的爆炸示意图；

图2为本发明的的爆炸示意图；

图中，1-热性能检测装置实验段，2-前盖板，3-后盖板，4-开口，5-中间盖板，6-蜂窝板，7-风机A，8-风机B，9-上风道板，10-下风道板，11-散热产品，12-半导体元件，13-变频电源A，14-计算机，15-全能型数据采集器，16-热线式风速测量仪，17-数显压差仪。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步的描述，本发明的保护范围不局限于以下所述：

如图1~2所示，一种热性能检测装置，它包括呈盒状的热性能检测装置实验段1，所述热性能检测装置实验段1的顶部且位于其前后侧分别固设有前盖板2和后盖板3，前盖板2与后盖板3之间形成开口4，开口4处封盖有中间盖板5，所述热性能检测装置实验段1内且位于前盖板2下方设置有多个蜂窝板6，蜂窝板6上均匀开设有通孔。蜂窝板6用于降低流体紊流，紊流又称湍流，是流体的一种流动状态，当流速很小时，流体分层流动，互不混合，称为层流，或称为片糖；逐渐增加流速，流体的流线开始出现波状的摆动，摆动的频率及振幅随流速的增加而增加，此种流况称为过渡流；当流速增加到很大时，流线不再清楚可辨，流场中有许多小漩涡，称为湍流，又称为乱流、扰流或紊流。

所述热性能检测装置实验段1的前后端面上分别设置有风机A7和风机B8，风机A7和风机B8均与变频电源A13连接；所述热性能检测装置实验段1中设置有位于中间盖板5下方的风道，风道由上风道板9和下风道板10组成，上风道板9与下风道板10围成矩形状，风道中设置有散热产品11，散热产品11的散热齿放置于上风道板9上，散热齿的齿向朝向蜂窝板6设置，散热产品11的底座上安装有半导体元件12和热电偶，底座上分布有多个位于半导体元件12和散热产品11之间的热电偶，半导体元件12与变频电源B连接；该热性能检测装置还包括计算机14、全能型数据采集器15、热线式风速测量仪16、数显压差仪17以及红外热像仪，所述全能型数据采集器15、热线式风速测量仪16、数显压差仪17均与计算机14连接，全能型数据采集器15与热电偶连接，数显压差仪17的两个测压端头分别位于风道的左右侧，热线式风速测量仪16的探头伸入于热性能检测装置实验段1中且位于风道与蜂窝板6之间。

所述的热性能检测装置实验段1包括两个蜂窝板6，两个蜂窝板6相互平行设置。所述的上风道板9呈凹形状，上风道板9的两侧分别于热性能检测装置实验段1的左右侧板接触。

所述的检测装置检测热性能的方法，它包括以下步骤：

S1、将待测试散热产品11工装于风道中，通过变频电源B逐渐升高半导体元件12的功率，直到到达模拟功率；

S2、启动风机A7和风机B8，风机A7产出的冷风穿过蜂窝板6进入到散热产品11的散热齿中，同时风机B8从另一端将风排出；

S3、热电偶检测散热产品11的温度，热电偶将温度信号转换为电信号传递给全能型数据采集器15，全能型数据采集器15将电信号传递给计算机14存储，从而研究出散热产品11的散热效果；数显压差仪17检测出风道进风口和出风口压差，并将转换为电信号传递给计算机14；热线式风速测量仪16检测进入热性能检测装置实验段1的风速，并将风速信号转换为电信号传递给计算机14，热线式风速测量仪16又将电信号传递给计算机14；打开中间盖板5，利用红外热像仪观察半导体元件12和散热产品11的红外热像图以及散热产品11散热齿温度梯度；

S4、通过变频电源A13调节风机A7和风机B8的风速；通过变频电源B逐渐加载半导体元件12的功率，重复步骤S2~S3操作，利用计算机14采集的数据分析出半导体元件12在不同功率情况下、不同风速条件下散热产品的散热性能；

S5、打开中间盖板5，向风道中并排多个不同型号的散热产品，重复步骤S2~S4操作，即可检测出多个不同型号散热产品条件下散热产品的散热性能。

Claims (5)

1.一种热性能检测装置，其特征在于：它包括呈盒状的热性能检测装置实验段（1），所述热性能检测装置实验段（1）的顶部且位于其前后侧分别固设有前盖板（2）和后盖板（3），前盖板（2）与后盖板（3）之间形成开口（4），开口（4）处封盖有中间盖板（5），所述热性能检测装置实验段（1）内且位于前盖板（2）下方设置有多个蜂窝板（6），所述热性能检测装置实验段（1）的前后端面上分别设置有风机A（7）和风机B（8），风机A（7）和风机B（8）均与变频电源A（13）连接；所述热性能检测装置实验段（1）中设置有位于中间盖板（5）下方的风道，风道由上风道板（9）和下风道板（10）组成，上风道板（9）与下风道板（10）围成矩形状，风道中设置有散热产品（11），散热产品（11）的散热齿放置于上风道板（9）上，散热齿的齿向朝向蜂窝板（6）设置，散热产品（11）的底座上安装有半导体元件（12）和热电偶，底座上分布有多个位于半导体元件（12）和散热产品（11）之间的热电偶，半导体元件（12）与变频电源B连接；该热性能检测装置还包括计算机（14）、全能型数据采集器（15）、热线式风速测量仪（16）、数显压差仪（17）以及红外热像仪，所述全能型数据采集器（15）、热线式风速测量仪（16）、数显压差仪（17）均与计算机（14）连接，全能型数据采集器（15）与热电偶连接，数显压差仪（17）的两个测压端头分别位于风道的左右侧，热线式风速测量仪（16）的探头伸入于热性能检测装置实验段（1）中且位于风道与蜂窝板（6）之间。

2.根据权利要求1所述的一种热性能检测装置，其特征在于：所述的蜂窝板（6）上均匀开设有通孔。

3.根据权利要求1所述的一种热性能检测装置，其特征在于：所述的热性能检测装置实验段（1）包括两个蜂窝板（6），两个蜂窝板（6）相互平行设置。

4.根据权利要求1所述的一种热性能检测装置，其特征在于：所述的上风道板（9）呈凹形状，上风道板（9）的两侧分别于热性能检测装置实验段（1）的左右侧板接触。

5.根据权利要求1~4中任意一项所述的检测装置检测热性能的方法，其特征在于：它包括以下步骤：

S1、将待测试散热产品（11）工装于风道中，通过变频电源B逐渐升高半导体元件（12）的功率，直到到达模拟功率；

S2、启动风机A（7）和风机B（8），风机A（7）产出的冷风穿过蜂窝板（6）进入到散热产品（11）的散热齿中，同时风机B（8）从另一端将风排出；

S3、热电偶检测散热产品（11）的温度，热电偶将温度信号转换为电信号传递给全能型数据采集器（15），全能型数据采集器（15）将电信号传递给计算机（14）存储，从而研究出散热产品（11）的散热效果；数显压差仪（17）检测出风道进风口和出风口压差，并将转换为电信号传递给计算机（14）；热线式风速测量仪（16）检测进入热性能检测装置实验段（1）的风速，并将风速信号转换为电信号传递给计算机（14），热线式风速测量仪（16）又将电信号传递给计算机（14）；打开中间盖板（5），利用红外热像仪观察半导体元件（12）和散热产品（11）的红外热像图以及散热产品（11）散热齿温度梯度；

S4、通过变频电源A（13）调节风机A（7）和风机B（8）的风速；通过变频电源B逐渐加载半导体元件（12）的功率，重复步骤S2~S3操作，利用计算机（14）采集的数据分析出半导体元件（12）在不同功率情况下、不同风速条件下散热产品的散热性能；

S5、打开中间盖板（5），向风道中并排多个不同型号的散热产品，重复步骤S2~S4操作，即可检测出多个不同型号散热产品条件下散热产品的散热性能。