CN110823951A - 一种扁平柔性热管弯曲测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种扁平柔性热管弯曲测试装置，包括工作板；加热机构，设置于所述工作板上，所述加热机构用于夹持柔性热管其中一个端部并加热；测试机构，设置于所述工作板上，所述测试机构用于夹持柔性热管另外一个端部并测试；以及弯曲机构，设置于所述工作板上，所述弯曲机构包括圆块和摆动件，所述圆块与所述工作板转动连接，所述摆动件设置成与所述圆块同轴转动，所述摆动件上转动设置有一个滑轮，所述滑轮的外周与所述圆块的外周之间形成用于夹持并弯曲柔性热管的间隙。通过弯曲机构可以实现柔性热管的精准弯曲，进而确保了弯曲曲率的精确度以及弯曲程度的一致性。同时，有效保证了柔性热管在相应弯曲曲率下传热效率测试结果的准确性。

Description

一种扁平柔性热管弯曲测试装置及方法

技术领域

本发明涉及柔性热管测试技术领域，特别涉及一种扁平柔性热管弯曲测试装置及方法。

背景技术

随着热管技术的发展，不同类型的热管随之被研发。柔性的扁平热管是一种可弯曲的热管。但是在对该类型热管进行弯曲测试时，大多数是用手掰弯，或用工具临时折弯热管。这会造成热管弯曲的曲率不确定，并且弯曲的程度不能保证，严重者甚至会损坏热管。

同时，由于不能完全确定热管弯曲的曲率和弯曲程度，这就影响到了柔性热管传热效率测试的精准度。

发明内容

本发明的目的在于至少解决现有技术中存在的技术问题之一，提供一种扁平柔性热管弯曲测试装置，同时相应提供一种扁平柔性热管弯曲测试方法，可以实现柔性热管的精准弯曲，同时对相应弯曲曲率下传热效率的精准测试。

本发明所采用的技术方案是：

一种扁平柔性热管弯曲测试装置，包括：

工作板；

加热机构，设置于所述工作板上，所述加热机构用于夹持柔性热管其中一个端部并加热；

测试机构，设置于所述工作板上，所述测试机构用于夹持柔性热管另外一个端部并测试；以及

弯曲机构，设置于所述工作板上，所述弯曲机构包括圆块和摆动件，所述圆块与所述工作板转动连接，所述摆动件设置成与所述圆块同轴转动，所述摆动件上转动设置有一个滑轮，所述滑轮的外周与所述圆块的外周之间形成用于夹持并弯曲柔性热管的间隙。

进一步地，所述加热机构、弯曲机构以及测试机构依次呈L形分布在工作板上。

进一步地，还包括第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨以及导轨安装板，所述加热机构通过所述第一滑轨与所述工作板滑动连接，所述加热机构可沿第一滑轨在竖直方向上滑动，所述导轨安装板通过所述第二滑轨与所述工作板滑动连接，所述测试机构通过所述第三滑轨与所述导轨安装板滑动连接，所述测试机构可沿第二滑轨或第三滑轨滑动，实现测试机构在竖直方向上以及水平方向上的位置调整。

进一步地，还包括滑轮架和连接紧固件，所述滑轮转动安装在所述滑轮架的一端，所述滑轮架的另一端设置有条形槽，所述连接紧固件穿过所述条形槽后与所述摆动件固定连接。

进一步地，所述连接紧固件为螺栓，所述摆动件的底部形成一个沉孔，螺接于所述螺栓下端的螺母嵌入至所述沉孔内，所述螺母被限制在所述沉孔的两个侧壁之间。

进一步地，所述圆块的直径大小设置成多种规格。

进一步地，所述加热机构和所述测试机构均包括夹紧机构以及温度传感器，所述温度传感器设置在夹紧机构的夹持面上。

进一步地，所述夹紧机构包括气缸和垫座，所述气缸的推杆指向所述垫座往复移动。

进一步地，所述测试机构中的垫座内部设置有通孔，所述通孔内流经有水体。

一种扁平柔性热管弯曲测试方法，包括如下步骤：

S1、选择适当尺寸的圆块，调整加热机构的上下位置以及测试机构的左右位置并固定锁死，确保加热机构以及测试机构分别在水平方向以及竖直方向形成与圆块相切；

S2、放置柔性热管，柔性热管的一端被加热机构夹持固定，柔性热管呈水平状，柔性热管的中间段放置在滑轮与圆块之间，通过调整滑轮的位置，使得滑轮与圆块能够夹紧柔性热管；

S3、转动摆动件，柔性热管沿着圆块被弯曲成L形，柔性热管的另一端处于竖直状态；

S4、调整测试机构的上下位置，柔性热管的另一端被测试机构夹持固定；

S5、启动加热机构对柔性热管进行加热，启动测试机构对柔性热管进行测试。

有益效果：本发明装置中，通过弯曲机构可以实现柔性热管的精准弯曲，进而确保了弯曲曲率的精确度以及弯曲程度的一致性。同时，有效保证了柔性热管在相应弯曲曲率下传热效率测试结果的准确性。

附图说明

下面结合附图和实施例对本发明进一步地说明：

图1为本发明实施例的整体结构示意图；

图2为实施例中加热机构的立体结构示意图；

图3为实施例中弯曲机构的立体结构示意图；

图4为实施例中测试机构的立体结构示意图；

图5为实施例中摆动件的立体结构示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本发明的具体实施例，本发明之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本发明的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本发明保护范围的限制。

在本发明的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本发明的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本发明中的具体含义。

参照图1至图5，本发明实施例提供一种扁平柔性热管弯曲测试装置，该装置主要包括加热机构10、测试机构30以及弯曲机构20，加热机构10、测试机构30以及弯曲机构20均安装在工作板40上。加热机构10、弯曲机构20以及测试机构30依次呈L形分布，整体结构紧凑。图1为柔性热管被测试状态的图像。其中，加热机构10位于工作板40的右下角，弯曲机构20安装在加热机构10的左侧，测试机构30安装在工作板40的左上角，可用于对柔性热管进行弯曲测试。

加热机构10用于夹持柔性热管其中一个端部并加热，测试机构30用于夹持柔性热管另外一个端部并测试，弯曲机构20包括圆块212和摆动件211，圆块212与工作板40转动连接，摆动件211设置成与圆块212同轴转动，摆动件211上转动设置有一个滑轮201，滑轮201的外周与圆块212的外周之间形成用于夹持并弯曲柔性热管的间隙。滑轮201的外周抵顶住柔性热管，将摆动件211摆动90°，即可完成柔性热管的弯曲。

本发明装置中，通过弯曲机构20可以实现柔性热管的精准弯曲，进而确保了弯曲曲率的精确度以及弯曲程度的一致性。同时，有效保证了柔性热管在相应弯曲曲率下传热效率测试结果的准确性。

加热机构10、测试机构30均通过滑轨结构安装在工作板40上。加热机构10通过第一滑轨与工作板40滑动连接，加热机构10可沿第一滑轨在竖直方向上滑动。导轨安装板302通过第二滑轨与工作板40滑动连接，测试机构30通过第三滑轨与导轨安装板302滑动连接，测试机构30可沿第二滑轨或第三滑轨滑动，实现测试机构30在竖直方向上以及水平方向上的位置调整。

具体地，加热机构包括第一移动板101、第一气缸102、第一锁紧螺栓103、第一导轨锁104、第一温度传感器105、第一导轨滑块106、第一导轨107、电木安装架108、电木座109、加热棒110以及加热铜块111。其中第一气缸102和电木座109组成加热机构10的夹紧机构，第一气缸102驱动其推杆指向电木座109往复移动，实现柔性热管的夹紧和松开。电木座109为一种绝热材料，可以隔绝热量的散失，并且起到保护作用。

第一导轨滑块106和第一导轨107组成第一滑轨，第一导轨107安装在工作板40上，在第一导轨107上安装4个第一导轨滑块106，在第一导轨滑块106上安装第一移动板101，同时在第一移动板101上安装第一导轨锁104以及在导轨锁上安装锁紧螺栓103，可通过拧紧锁紧螺栓103对第一移动板101的移动进行约束。加热棒110安装在加热铜块111里，可用于加热铜块，同时加热铜块111安装在电木座109上，电木座109安装在电木安装架108上。电木安装架108与第一气缸102共同安装在第一移动板101上，在第一气缸102的推杆上安装第一温度传感器105。第一温度传感器105设置在夹紧机构的夹持面上，方便实时的采集柔性热管的实时温度。

测试机构30包括第二导轨滑块301，导轨安装板302，第三导轨303，第二气缸304，第二温度传感器305，水冷垫块306，垫块座307，第二移动板308，第二锁紧螺栓309，第二导轨锁310，第二导轨311。测试机构30安装在工作板40的左上角，第二导轨311安装在工作板40上，在第二导轨311和加热机构10中的第一导轨107上各安装4个第二导轨滑块301，导轨安装板302安装在第二导轨滑块301上。同时在导轨安装板302上安装第二导轨锁310以及安装在导轨锁310上的锁紧螺栓309；在导轨安装板302上安装第三导轨303，并在上面安装导轨滑块，并在滑块上安装第二移动板308。相同地，在第二移动板308上安装导轨锁以及在导轨锁上安装锁紧螺母；第二气缸304和垫块座307共同安装在第二移动板308上，在垫块座307上安装有水冷垫块306，在第二气缸304的推杆上安装第二温度传感器305。第二温度传感器305设置在夹紧机构的夹持面上，方便实时的采集柔性热管的实时温度。

其中，第二气缸304和水冷垫块306组成了测试机构30的夹紧机构，第二气缸304驱动其推杆指向水冷垫块306往复移动，实现柔性热管的夹紧和松开。为了实现柔性热管两端的温度差，水冷垫块306内部设置有通孔，通孔内流经有水体，实现柔性热管其中一个端部的降温。

弯曲机构20包括滑轮201、滑轮架208、手柄210、摆动件211，圆块212以及螺纹杆214。弯曲机构20整体安装在工作板40的左下角位置，先在工作板40上通过螺纹连接安装螺纹杆214，然后在螺纹杆214上安装深沟球轴承213，接着在深沟球轴承213的外圈安装摆动件211，最后再安装圆块212。在摆动件211的底面加工可一道沉孔207以及两个通孔，连接紧固件为M5的螺栓，两根M5的螺栓从下往上穿过这两个通孔。螺接于螺栓下端的螺母嵌入至沉孔207内，螺母被限制在沉孔207的两个侧壁之间。螺栓头的六边形相对的两个面与沉孔207的两个面重合，这样可以阻止M5螺栓自转。在滑轮架208上用平垫片、垫圈和螺母安装滑轮201，两根M5螺栓穿过滑轮架208上的条形槽209，通过调节M5螺栓在条形槽209中的位置即可实现滑轮与圆块之间的间隙的大小调节，测试前可以根据实际需求微调滑轮架208位置，完成调整后，用相应的平垫片、垫圈和螺母进行固定。调节滑轮架208的位置时，只需要拧紧或者拧松位于螺栓上端的螺母即可，操作便捷。在摆动件211的尾部通过螺纹连接安装手柄210，方便实现摆动件211的旋转。

在弯曲机构20中，滑轮架208上的滑轮安装孔中心距尽可能小，确保滑轮201能够与柔性热管接触，而不会造成柔性热管与滑轮架208发生干涉。加热机构10主要实现对所需测试的柔性热管进行加热提供热源，弯曲机构20主要可通过更换不同圆块212的直径实现对柔性热管进行不同曲率半径的弯曲，同时利用弯曲机构20实现对柔性热管的弯曲；测试机构30主要实现对柔性热挂的另一端的温度进行测试。由于柔性热管的长度，以及要弯曲的曲率半径不确定，因此，在加热机构10、弯曲机构以20及测试机构30均设计有可调整的机构。加热机构10可实现上下移动，弯曲机构20设计有条形槽209可实现调整，以及测试机构30可实现上下和左右方向的移动。通过三者的配合，可对不同的柔性热管，不同的弯曲曲率半径的要求进行测试。

本实施例提供的一种扁平柔性热管弯曲测试装置，可以根据实际的需求改变弯曲柔性热管的曲率半径，提高了柔性热管的弯曲效率和精准度。同时，兼备了测试弯曲状态时的柔性热管的传热效率的功能，有利于研究柔性热管在不同弯曲曲率对传热效率的影响。

采用上述扁平柔性热管弯曲测试装置的测试方法，具体包括如下步骤：

S1、在进行实际测试前，先根据实际的需求更换所需的圆块212，然后拧松各个锁紧螺栓，分别调整加热机构10上下的位置以及测试机构30左右的位置，确保该位置能够与圆块212相切，并拧紧锁紧螺栓进行固定。

S2、从上往下放置柔性热管，柔性热管的一端放置在加热机构10中，中间段放置在滑轮201与圆块212之间，通过拧松滑轮架208上的螺母，调整滑轮架208到适当的位置，使滑轮201与圆块212能够夹紧所测试的平板热管。此时的柔性热管整体为水平状态。启动第一气缸102，使气缸推杆与加热铜块111共同夹紧柔性热管的一端。

S3、在准备工作时，弯曲机构20整体处于竖直的状态，当平板热管的一端被夹紧后，通过转动手柄210，使整个弯曲机构20处于水平的状态。这时的柔性热管已经沿着圆块212被弯曲，柔性热管的另一端处于竖直状态，柔性热管成L形。如图1所示。

S4、拧松测试机构30中负责锁紧测试机构30上下运动的锁紧螺栓，上下调整测试机构30的位置，使水冷垫块306和第二气缸304能够更好地夹紧柔性热管的另一端。并启动第二气缸304，夹紧柔性热管。

S5、启动加热棒110，对加热铜块111进行加热，分别启动加热机构10和测试机构30中的温度传感器以及水冷系统。

S6、此时测试正式开始，通过测试输入端和输出端的温度，研究其温度差来测试柔性热管在该弯曲曲率半径的条件下的传热效率。

S7、测试结束，关闭加热棒110、温度传感器以及两个气缸，通过转动手柄210，使弯曲机构20从水平状态恢复到竖直状态，然后取出柔性热管。

S8、若想继续研究不同的弯曲曲率半径对柔性热管的传热效率的影响，可更换不同直径的圆块212进行再次测试，步骤重复S1至S7。

上面结合附图对本发明的实施方式作了详细说明，但是本发明不限于上述实施方式，在所述技术领域普通技术人员所具备的知识范围内，还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。

Claims (10)

1.一种扁平柔性热管弯曲测试装置，其特征在于，包括：

工作板；

加热机构，设置于所述工作板上，所述加热机构用于夹持柔性热管其中一个端部并加热；

测试机构，设置于所述工作板上，所述测试机构用于夹持柔性热管另外一个端部并测试；以及

弯曲机构，设置于所述工作板上，所述弯曲机构包括圆块和摆动件，所述圆块与所述工作板转动连接，所述摆动件设置成与所述圆块同轴转动，所述摆动件上转动设置有一个滑轮，所述滑轮的外周与所述圆块的外周之间形成用于夹持并弯曲柔性热管的间隙。

2.根据权利要求1所述的扁平柔性热管弯曲测试装置，其特征在于：所述加热机构、弯曲机构以及测试机构依次呈L形分布在工作板上。

3.根据权利要求2所述的扁平柔性热管弯曲测试装置，其特征在于：还包括第一滑轨、第二滑轨、第三滑轨以及导轨安装板，所述加热机构通过所述第一滑轨与所述工作板滑动连接，所述加热机构可沿第一滑轨在竖直方向上滑动，所述导轨安装板通过所述第二滑轨与所述工作板滑动连接，所述测试机构通过所述第三滑轨与所述导轨安装板滑动连接，所述测试机构可沿第二滑轨或第三滑轨滑动，实现测试机构在竖直方向上以及水平方向上的位置调整。

4.根据权利要求1所述的扁平柔性热管弯曲测试装置，其特征在于：还包括滑轮架和连接紧固件，所述滑轮转动安装在所述滑轮架的一端，所述滑轮架的另一端设置有条形槽，所述连接紧固件穿过所述条形槽后与所述摆动件固定连接。

5.根据权利要求4所述的扁平柔性热管弯曲测试装置，其特征在于：所述连接紧固件为螺栓，所述摆动件的底部形成一个沉孔，螺接于所述螺栓下端的螺母嵌入至所述沉孔内，所述螺母被限制在所述沉孔的两个侧壁之间。

6.根据权利要求1所述的扁平柔性热管弯曲测试装置，其特征在于：所述圆块的直径大小设置成多种规格。

7.根据权利要求1所述的扁平柔性热管弯曲测试装置，其特征在于：所述加热机构和所述测试机构均包括夹紧机构以及温度传感器，所述温度传感器设置在夹紧机构的夹持面上。

8.根据权利要求7所述的扁平柔性热管弯曲测试装置，其特征在于：所述夹紧机构包括气缸和垫座，所述气缸的推杆指向所述垫座往复移动。

9.根据权利要求8所述的扁平柔性热管弯曲测试装置，其特征在于：所述测试机构中的垫座内部设置有通孔，所述通孔内流经有水体。

10.一种扁平柔性热管弯曲测试方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1、选择适当尺寸的圆块，调整加热机构的上下位置以及测试机构的左右位置并固定锁死，确保加热机构以及测试机构分别在水平方向以及竖直方向形成与圆块相切；

S2、放置柔性热管，柔性热管的一端被加热机构夹持固定，柔性热管呈水平状，柔性热管的中间段放置在滑轮与圆块之间，通过调整滑轮的位置，使得滑轮与圆块能够夹紧柔性热管；

S3、转动摆动件，柔性热管沿着圆块被弯曲成L形，柔性热管的另一端处于竖直状态；

S4、调整测试机构的上下位置，柔性热管的另一端被测试机构夹持固定；

S5、启动加热机构对柔性热管进行加热，启动测试机构对柔性热管进行测试。

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