CN111007101A - 一种倾角可持续改变的平板热管测试装置及方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种倾角可持续改变的平板热管测试装置及方法，其中，平板热管测试装置包括测试部分、加热部分和摆动部分，测试部分包括测试底板，测试底板设置有用于放置平板热管的放置空间和温度传感器，测试底板的底部设置有角度传感器；加热部分，固定在测试底板且位于测试部分下方，用于加热放置空间内的平板热管；摆动部分，用于驱使测试底板绕着某一轴持续转动，设所述测试底板转动的角度为α，0°≤α≤180°。摆动部分驱使测试底板转动，可以根据所需研究选择持续改变倾斜角或控制摆动到所需的倾斜角并进行固定，实现持续或间歇地在0°到180°改变平板热管的倾斜角度，从而有效地测试不同倾斜角对平板热管传热效率的影响。

Description

一种倾角可持续改变的平板热管测试装置及方法

技术领域

本发明涉及平板热管测试技术领域，特别是涉及一种倾角可持续改变的平板热管测试装 置及方法，适用于测试平板热管在不同倾角的条件下的传热效率。

背景技术

在测试平板热管的领域中，经常会测试平板热管在不同的倾角条件下的传热效率。但是 现有的改变平板热管倾角的测试装置大多数是改变特定的角度，并且在此角度下固定。如可 以调整到30°、45°、60°、90°等，并不能调整到任意一个角度，并且大多数是手动调整 以及不可以使倾角持续改变。

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，提供一种倾角可持续改变 的平板热管测试装置及方法，实现持续或间歇地在0°到180°改变平板热管的倾斜角度，从 而有效地测试不同倾斜角对平板热管传热效率的影响。

根据本发明的第一方面实施例，提供一种倾角可持续改变的平板热管测试装置，包括：

测试部分，包括测试底板，所述测试底板设置有用于放置平板热管的放置空间和用于检 测平板热管温度的温度传感器，所述测试底板的底部设置有角度传感器；

加热部分，固定在测试底板且位于测试部分下方，用于加热放置空间内的平板热管；

摆动部分，用于驱使测试底板绕着某一轴持续转动，设所述测试底板转动的角度为α，0° ≤α≤180°。

根据本发明第一方面实施例所述的平板热管测试装置，所述摆动部分包括L型底座和气 压推缸，所述L型底座具有竖板和横板，所述测试底板的下端面通过铰接轴和竖板连接，所 述气压推缸的动作端与测试底板上端面铰接，气压推缸的尾端与横板的上端面铰接，设气压 推缸和测试底板的铰接处为第一铰接点，气压推缸与横板的铰接处为第二铰接点，测试底板 和竖板的铰接处为第三铰接点，所述第三铰接点位于第一铰接点和第二铰接点之间。

根据本发明第一方面实施例所述的平板热管测试装置，所述测试底板的下端面设置有带 座轴承。

根据本发明第一方面实施例所述的平板热管测试装置，所述测试部分包括平板热管放置 座和两块能相对运动的挡板，所述挡板和平板热管放置座之间设有第二弹簧，所述放置空间 设置在两块挡板之间。

根据本发明第一方面实施例所述的平板热管测试装置，所述平板热管放置座和测试底板 之间设置有第一弹簧。

根据本发明第一方面实施例所述的平板热管测试装置，还包括设置在测试底板上的两个 气压缸固定座，两个所述气压缸固定座构成龙门架，所述龙门架的内顶面设置有气压缸和设 置在气压缸执行端的气压推杆，所述气压推杆能驱使平板热管放置座下行，所述温度传感器 设置在气压推杆。

根据本发明第一方面实施例所述的平板热管测试装置，所述平板热管放置座中部设置有 供加热部分的工作端穿过的通孔。

根据本发明第一方面实施例所述的平板热管测试装置，所述加热部分包括电木座、固定 设置在电木座上的加热铜块和若干加热棒，若干所述加热棒的一端插到加热铜块内，加热铜 块的上端面高于电木座的上端面。

根据本发明第一方面实施例所述的平板热管测试装置，所述测试底板的下端面设置有四 根立板。

根据本发明的第二方面实施例，提供一种倾角可持续改变的平板热管测试方法，包括以 下步骤：

A1、手动把平板热管放置座里的两块挡板向两边张开，然后把平板热管放置在两块挡板 之间，松开手，由于弹簧力的作用，两块挡板会向中间挤压，从而夹紧平板热管；

A2、启动加热棒，对加热铜块进行加热，加热到所需温度时，启动气压缸，控制推杆往 下压，使平板热管与加热铜块接触，并且夹紧平板热管，温度传感器工作，检测平板热管上 表面温度；

A3、启动角度传感器，启动气压推缸，控制气压推缸的伸缩长度，可以固定在某个角度， 或者从0°到180°的往复摆动；

A4、可以在计算机上查看倾斜角度与时间的曲线图以及温度与时间的曲线图。

本发明的有益效果是：本发明通过摆动部分驱使测试底板转动，可以根据所需研究选择 持续改变倾斜角或控制摆动到所需的倾斜角并进行固定，实现持续或间歇地在0°到180°改 变平板热管的倾斜角度，从而有效地测试不同倾斜角对平板热管传热效率的影响；并且摆动 部分采用气压驱动，大大提高测试效率及减少人力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附 图作简单说明。显然，所描述的附图只是本发明的一部分实施例，而不是全部实施例，本领 域的技术人员在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他设计方案和附图。

图1是本发明实施例的立体示意图；

图2是本发明实施例中加热部分的立体示意图；

图3是本发明实施例中测试部分的立体示意图；

图4是本发明实施例中摆动部分的立体示意图；

图5a、图5b和图5c是本发明实施例中测试部分中各个轴承座内部零件的立体示意图；

图6是本发明实施例中测试底板处于水平状态的立体示意图；

图7是本发明实施例中测试底板处于任意一个角度的状态的立体示意图；

图8是本发明实施例中测试底板处于垂直状态的立体示意图。

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。

请参阅图1，一种倾角可持续改变的平板热管测试装置，整体呈Z字型，加热部分10及 测试部分20位于测试底板上，加热部分10位于测试部分20的正下方，摆动部分30用于驱使测试底板绕着某一轴持续转动，设测试底板转动的角度为α，0°≤α≤180°。其中：

请参阅图2，加热部分10，包括电木座101、加热铜块102及三根加热棒103；加热铜块 102的侧边与三个与加热棒103直径相等及长度相等的沉孔，把三根加热棒103安装进加热 铜块102的沉孔中，可以通过加热棒103对加热铜块102进行加热。电木座101为一块矩形块，但在上表面加工一个与加热铜块102尺寸相同的凹槽，可以使加热铜块102安装在电木座101上，并且在电木座101上加工了一个通槽，可使加热棒103的电线伸出。电木上101 有加工四个螺纹孔，可以通过螺栓连接把电木座101安装在测试底板205上。

请参阅图3，测试部分20包括测试底板205、气压缸固定座210、第一光轴209、第一弹 簧201、平板热管放置座203、挡板204、第二光轴202、第二弹簧207、气压缸212、气压推杆208、温度传感器206、带座轴承213及第一轴卡环211；加热部分10安装在测试底板205上，在测试底板205有四个凸台，并加工沉孔，使四根第一光轴209安装与四个沉孔里，并 且在四根第一光轴209上套上四根第一弹簧201；在平板热管放置座203内放置两根挡板204，左右各一块挡板，挡板204与放置座203壁之间前后各安装两根第二弹簧207，最后用第二光轴202通过放置座203的壁上的孔，并把第二弹簧207及挡板204串在一起，并从壁的另 一边串出。放置座203的左右两边各有两个凸台，并加工通孔共四个。使放置座203的四个 通孔穿过四根第一光轴209，套在光轴里，并在第一弹簧201的上方。左右各有一个气压缸 固定座210，中间为气压缸212，两个固定座210左右两边夹着气压缸212并用螺栓进行固定 安装。气压缸固定座210上各加工了两个通孔，因此与气压缸212安装在一起的两个气压缸 固定座210从上往下套在第一光轴209上，并通过螺栓连接与测试底板205固定；并且用第 一轴卡环211安装在第一光轴209凸出的部分，从而固定第一光轴209。温度传感器206通 过螺栓与气压缸推杆208安装。带座轴承213通过螺栓安装在测试底板205的下方。

请参阅图4、图5a、图5b和图5c，摆动部分30包括角度传感器307、平板306、角撑架303、第一销轴309、第二轴卡环310、第一轴承座308、第一法兰轴承319、第一孔卡环318、 L型底座301、气压推缸312、Y型接头311、第二销轴313、第三轴卡环314、第二轴承座 315、第二法兰轴承317、第二孔卡环316、第三销轴305、第四轴卡环304、第三轴承座302。 摆动部分主要以L型底座301为主体，平板306安装在L型底座301的上侧，并通过两个角 撑架303与L型底座301连接，可用作支撑作用。第一轴承座308安装在测试底板205上， 第一轴承座308上安装有第一法兰轴承319，并且在安装的位置安装第一孔卡环318，通过第 一销轴309把第一轴承座308与Y型接头311铰接在一起，并用第二轴卡环310固定第一销 轴309；Y型接头311通过螺纹连接与气压推缸312连接，气压推缸312的尾部通过第二销 轴313与第二轴承座315铰接，并用第三轴卡环314固定第二销轴313。同时，第二轴承座 315安装有与第一轴承座308相同尺寸的法兰轴承及孔卡环，安装方式与第一轴承座308相 同。第二轴承座315与L型底座301通过螺栓连接固定。第三轴承座302通过螺栓连接安装 在L型底座301的立板上，并在第三轴承座302上安装第二法兰轴承317及第二孔卡环316， 安装方式与第一轴承座308的安装方式相同。用第三销轴305穿过测试底板205、带座轴承 213、第三轴承座302，从而实现测试底板205与L型底座301间的铰接，并用第四轴卡环304 对第三销轴305进行约束固定。角度传感器307通过螺栓连接安装在测试底板205上。

请参阅图6至图8，分别为平行状态(α＝0°)、任意角度状态及垂直状态(α＝90°)的示意图。

在一些实施例中，L型底座301具有竖板和横板，测试底板的下端面通过铰接轴和竖板 连接，气压推缸312的动作端与测试底板205上端面铰接，气压推缸301的尾端与横板的上 端面铰接，设气压推缸312和测试底板205的铰接处为第一铰接点，气压推缸312与横板的 铰接处为第二铰接点，测试底板205和竖板的铰接处为第三铰接点，所述第三铰接点位于第 一铰接点和第二铰接点之间，便于气压推缸312驱使测试底板205绕着第三铰接点转动，且 转动的范围在0°至180°之间。

优选的，α等于0°、45°，60°，90°，120°，135°和180°。

在一些实施例中，在测试底板205转动时，带座轴承213在竖板的上端面滚动，减少测 试底板205转动时的摩擦力，并且与第三销轴305配合，提高测试底板205转动时的平稳性。

在一些实施例中，加热部分10中的电木座101有非常好的绝热效果，可以防止加热铜块 102的热量释放到外界。

在一些实施例中，加热铜块102的上表面稍高于电木座101的高度，目的是为了使加热 铜块102与平板热管的下表面有更好的接触，从而对平板热管有效加热。

在一些实施例中，测试底板205在底部设计了四块立板，是为了部分零件的安装，另外， 立板可以大大减小测试底板205在摆动过程中的弯曲变形。

在一些实施例中，平板热管放置座中间有一个尺寸稍大于加热铜块102的矩形孔，加热 铜块102可以穿过矩形孔，与平板热管相接触。

在一些实施例中，在非工作状态时，平板热管放置座在第一弹簧201的支撑下，会稍高 于加热铜块102的上表面，在非工作状态时，加热铜块102不对平板热管进行加热。

在一些实施例中，在工作状态时，气压缸212工作，气压推杆208往下压，从而使平板 热管放置座往下压，压缩第一弹簧201，使平板热管下表面与加热铜块102接触，从而实现 对平板热管进行加热。

在一些实施例中，平板热管放置座203里面的两块挡板204在放置测试平板热管时，手 动向两边张开，然后放置平板热管，松开挡板204，由于第二弹簧207受压，可以利用第二 弹簧207的弹簧力使两块挡板204夹紧平板热管。

在一些实施例中，所述的测试部分20中，气压缸固定座210设计了两个，实现龙门式的 结构，在测试部分20发生摆动时可以减少弯曲变形，若只有一边安装，则会发生较大的变形。

在一些实施例中，摆动部分30主要的驱动力为气压推缸312，可以实现平板热管的倾角 从0°到180°的范围内摆动，可以摆动到某个角度并保持静止，或可以连续从0°到180°往复摆动。

在一些实施例中，摆动部分30中的角度传感器307安装在测试底板205上，可以检测测 试底板205的摆动角度变化，并且可以在计算机上显示角度变化曲线图。可更好地研究倾角 对平板热管传热效率的影响。

本发明的进一步优选方案中，在L型底座301的上侧安装平板306，并且用角撑板303 进行支撑，目的是为了装置在非工作的状态下可以支撑测试底板205，避免使测试底板205 发生较大的变形。

在一些实施例中，L型底座301的横板上加工四个安装孔，这是为了方便使整体装置与 工作台固定，为了装置在工作的状态下不会发生倾斜或移动。

在一些实施例中，本装置的铰接位置，统一采用轴承与销轴的配合，可以减少转动时的 摩擦力，使转动更加顺畅。并且轴承统一采用法兰式轴承，并在安装的轴承座上进行相应的 加工，使法兰轴承安装在轴承座上，并且有孔卡环对法兰式轴承进行约束。

一种倾角可持续改变的平板热管测试方法，因此同样可参阅图1至图4，具体如下：

A1、手动把平板热管放置座里的两块挡板向两边张开，然后把平板热管放置在两块挡板 之间，松开手，由于第二弹簧的弹簧力的作用，两块挡板会向中间挤压，从而夹紧平板热管；

A2、启动加热棒，对加热铜块进行加热，加热到所需温度时，启动气压缸，控制推杆往 下压，使平板热管与加热铜块接触，并且夹紧平板热管；温度传感器工作，检测平板热管上 表面温度；

A3、启动角度传感器，启动气压推缸，控制气压推缸的伸缩的长度，可以固定在某个角 度，或者从0°到180°的往复摆动；

A4、可以在计算机上查看倾斜角度与时间的曲线图以及温度与时间的曲线图；

A5、当测试完成后，控制气压推缸，使测试部分平放在平板上，控制气压缸推杆向上收 缩，张开挡板，取出平板热管，测试结束。

本发明目的为提供一种倾角可持续改变的平板热管测试装置及方法，从原理的角度来说， 可以实现显示装置倾角随时间的变化曲线及热管传热效率随时间变化的曲线图，通过两个图 像的结合可研究倾斜角对热管传热效率的影响。但是由于不同的内部结构的热管以及不同控 制装置摆动的速度，会造成不同的实验结果。因此本发明仅提供一种测试的装置及方法，并 没有具体地提供参考的实验数据。

以上是对本发明的较佳实施方式进行了具体说明，但本发明创造并不限于所述实施例， 熟悉本领域的技术人员在不违背本发明精神的前提下还可作出种种的等同变型或替换，这些 等同的变型或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims (10)

1.一种倾角可持续改变的平板热管测试装置，其特征在于，包括：

测试部分，包括测试底板，所述测试底板设置有用于放置平板热管的放置空间和用于检测平板热管温度的温度传感器，所述测试底板的底部设置有角度传感器；

加热部分，固定在测试底板且位于测试部分下方，用于加热放置空间内的平板热管；

摆动部分，用于驱使测试底板绕着某一轴持续转动，设所述测试底板转动的角度为α，0°≤α≤180°。

2.根据权利要求1所述的倾角可持续改变的平板热管测试装置，其特征在于：所述摆动部分包括L型底座和气压推缸，所述L型底座具有竖板和横板，所述测试底板的下端面通过铰接轴和竖板连接，所述气压推缸的动作端与测试底板上端面铰接，气压推缸的尾端与横板的上端面铰接，设气压推缸和测试底板的铰接处为第一铰接点，气压推缸与横板的铰接处为第二铰接点，测试底板和竖板的铰接处为第三铰接点，所述第三铰接点位于第一铰接点和第二铰接点之间。

3.根据权利要求2所述的倾角可持续改变的平板热管测试装置，其特征在于：所述测试底板的下端面设置有带座轴承。

4.根据权利要求1所述的倾角可持续改变的平板热管测试装置，其特征在于：所述测试部分包括平板热管放置座和两块能相对运动的挡板，所述挡板和平板热管放置座之间设有第二弹簧，所述放置空间设置在两块挡板之间。

5.根据权利要求4所述的倾角可持续改变的平板热管测试装置，其特征在于：所述平板热管放置座和测试底板之间设置有第一弹簧。

6.根据权利要求5所述的倾角可持续改变的平板热管测试装置，其特征在于：还包括设置在测试底板上的两个气压缸固定座，两个所述气压缸固定座构成龙门架，所述龙门架的内顶面设置有气压缸和设置在气压缸执行端的气压推杆，所述气压推杆能驱使平板热管放置座下行，所述温度传感器设置在气压推杆。

7.根据权利要求4或6所述的倾角可持续改变的平板热管测试装置，其特征在于：所述平板热管放置座中部设置有供加热部分的工作端穿过的通孔。

8.根据权利要求1所述的倾角可持续改变的平板热管测试装置，其特征在于：所述加热部分包括电木座、固定设置在电木座上的加热铜块和若干加热棒，若干所述加热棒的一端插到加热铜块内，加热铜块的上端面高于电木座的上端面。

9.根据权利要求1所述的倾角可持续改变的平板热管测试装置，其特征在于：所述测试底板的下端面设置有四根立板。

10.一种倾角可持续改变的平板热管测试方法，其特征在于，包括以下步骤：

A1、手动把平板热管放置座里的两块挡板向两边张开，然后把平板热管放置在两块挡板之间，松开手，由于弹簧力的作用，两块挡板会向中间挤压，从而夹紧平板热管；

A2、启动加热棒，对加热铜块进行加热，加热到所需温度时，启动气压缸，控制推杆往下压，使平板热管与加热铜块接触，并且夹紧平板热管，温度传感器工作，检测平板热管上表面温度；

A3、启动角度传感器，启动气压推缸，控制气压推缸的伸缩长度，可以固定在某个角度，或者从0°到180°的往复摆动；

A4、可以在计算机上查看倾斜角度与时间的曲线图以及温度与时间的曲线图。

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