CN111855251A - 一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供了一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统，属于热管换热技术领域，包括测试体小室及测试体固定底座、恒温恒湿空气调节系统、水循环式热管恒温系统、测试点温度控制系统、数据采集系统五部分。优点：利用恒温恒湿空气调节系统在小室内模拟符合实验条件的风速和温湿度，并用水循环式热管恒温系统对室内温度进行微调，使室内温度更加接近实验条件并维持在该条件下，最后利用数据采集系统准确的读取热管式散热器的工作数据，进而准确的测试出热管式散热器在该实验条件下的传热性能，并且可以用于测试多种热管式散热器的传热性能。
Description
技术领域
本发明涉及一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统，属于热管换热技术领域。
背景技术
现如今，电力电子行业的发展速度变得十分迅猛，电子设备的性能越来越强大，这些性能提升的同时散热量也会逐渐增大，为了不影响设备正常工作，如何高效散热就变得十分重要。热管是一种在密闭空间内通过两次简单相变，实现被动热量传递的高效导热元件，因此热管具有极高的导热性、优良的等温性、热流密度可变性、热流方向的可逆性、恒温环境的适应性等优良特点，热管式散热器凭借这些特点在众多散热器中脱颖而出，市面上也出现了多种多样的热管式散热器。因此，为了检测一种热管式散热器能否达到散热要求，研制一种热管式散热器性能测试系统变得越来越迫切。
目前对于热管式散热器传热性能测试系统的研究还比较少，而且现有的测试系统大多不能精确的模拟出散热器的工作环境，也很难维持一定的工作环境，以至于测试结果存在较大误差。本发明由测试体小室及测试体固定底座、恒温恒湿空气调节系统、水循环式热管恒温系统、测试点温度控制系统、数据采集系统五部分组成。其中恒温恒湿空气调节系统主要包括电加热器和智能加湿器，可以在小室内模拟出符合实验条件的散热器工作环境，而水循环式热管恒温系统则利用热管的导热性和等温性对小室内温度进行微调，使小室内的工作环境更加接近实验条件并维持在该条件下。测试点温度控制系统中主要包括电加热膜和多个温湿度传感器，我们可以通过电功率仪调节加热膜功率准确的模拟发热设备。因此，该测试系统可以准确的测量出热管式散热器在不同工况下的传热性能。
发明内容
本发明提供一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统，其中包括进风口(1)、总管进风口风阀(2)、送风机(3)、电加热器(4)、加湿器(5)、热水柜(6)、热水循环泵(7)、截止阀(8)、微孔铝板(9)、送风静压箱(10)、热管联箱(11)、测试体固定底座(12)、热管(13)、电加热膜(14)、测试体(15)、红外成像(16)、数据采集与控制(17)、排风静压箱(18)、排风机(19)、总管出风口风阀(20)、排风口(21)、旁通管风阀(22)、测试体小室(23)。
本发明的技术解决方案：测试系统由测试体小室(23)及测试体固定底座(12)、恒温恒湿空气调节系统、水循环式热管恒温系统、测试点温度控制系统、数据采集系统五部分组成。其中测试体固定底座(12)用于固定测试体(15)和电加热膜(14)。测试体小室(23)由保温外壳和密封门组成，可以隔绝室外空气为测试体(15)营造稳定的工作环境，在小室顶底部安装微孔铝板(9)使室内达到静压。恒温恒湿空气调节系统由进风口(1)、总管进风口风阀(2)、送风机(3)、电加热器(4)、加湿器(5)、排风机(19)、总管出风口风阀(20)、排风口(21)组成，可维持测试体小室(23)内恒温恒湿的工作环境，且室内排风可通过旁通管风阀(22)重新回流到送风段对室内余热进行回收。水循环式热管恒温系统由热水柜(6)、热水循环泵(7)、截止阀(8)、热管联箱(11)、热管(13)组成，利用热水对热管蒸发段供热，通过热管冷凝段辐射式散热对小室内温度进行微调节，使室内温度分布更加均匀。测试点温度控制系统由电加热膜(14)和多个温湿度传感器构成，可以通过调节电加热膜(14)功率准确模拟发热设备。数据采集系统包括红外成像(16)、数据采集与控制(17)两部分，可以将测试体小室(23)内的环境数据和散热器的工作数据准确的呈现在计算机上。
本发明的有益效果是：利用恒温恒湿空气调节系统在小室内模拟符合实验条件的风速和温湿度，并用水循环式热管恒温系统对室内温度进行微调，使室内温度更加接近实验条件并维持在该条件下，进而准确的测试出热管式散热器在该实验条件下的传热性能。有效解决了测试系统难以准确模拟散热器工作环境等问题，能够准确测试出多种热管式散热器的传热性能。
附图说明
图1是本发明系统原理图。
图1中标号的名称为：1、进风口；2、总管进风口风阀；3、送风机；4、电加热器；5、加湿器；6、热水柜；7、热水循环泵；8、截止阀；9、微孔铝板；10、送风静压箱；11、热管联箱；12、测试体固定底座；13、热管；14、电加热膜；15、测试体；16、红外成像；17、数据采集与控制；18、排风静压箱；19、排风机；20、总管出风口风阀；21、排风口；22、旁通管风阀；23、测试体小室。
图2是本发明的局部示意图。
图2中的标号名称为：1、进风口；2、总管进风口风阀；3、送风机；9、微孔铝板；10、送风静压箱；11、热管联箱；12、测试体固定底座；13、热管；15、测试体；18、排风静压箱；19、排风机；20、总管出风口风阀；21、排风口；22、旁通管风阀。
具体实施方案
如图1和图2所示，一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统，由进风口(1)、总管进风口风阀(2)、送风机(3)、电加热器(4)、加湿器(5)、热水柜(6)、热水循环泵(7)、截止阀(8)、微孔铝板(9)、送风静压箱(10)、热管联箱(11)、测试体固定底座(12)、热管(13)、电加热膜(14)、测试体(15)、红外成像(16)、数据采集与控制(17)、排风静压箱(18)、排风机(19)、总管出风口风阀(20)、排风口(21)、旁通管风阀(22)、测试体小室(23)组成。
本测试系统包括测试体小室(23)及测试体固定底座(12)、恒温恒湿空气调节系统、水循环式热管恒温系统、测试点温度控制系统、数据采集系统五部分。所述的测试体固定底座(12)用于固定测试体(16)和电加热膜(15)。所述的测试体小室(23)由保温外壳和密封门组成。所述的恒温恒湿空气调节系统由进风口(1)、总管进风口风阀(2)、送风机(3)、电加热器(4)、加湿器(5)、排风机(19)、总管出风口风阀(20)、排风口(21)组成。所述的水循环式热管恒温系统由热水柜(6)、热水循环泵(7)、截止阀(8)、热管联箱(11)、热管(13)组成。所述的测试点温度控制系统由电加热膜(14)和多个温湿度传感器构成，可以通过调节电加热膜(14)功率准确模拟发热设备。所述的数据采集系统包括红外成像(16)、数据采集与控制(17)两个过程。
本发明工作过程如下：在开始测试前先将测试体(15)安装在测试体固定底座(12)上，启动恒温恒湿空气调节系统，调节总管进风口风阀(2)、送风机(3)、电加热器(4)、加湿器(5)、使送风通过送风静压箱(10)进入测试体小室(23)内后有符合实验条件的风速和温湿度。接着启动水循环式热管恒温系统，调节供水温度，利用热管(13)高效的导热性和优良的等温性对室内温度进行微调，使测试体小室(23)内温度可以准确的维持在实验条件。然后再启动测试点温度控制系统，根据实验条件调节电加热膜(14)功率，准确模拟发热设备。最后启动数据采集系统，通过红外成像(16)和多个传感器不断采集测试体(15)在该实验条件下的数据信息并呈现在计算机上，进而分析测试体在该实验条件下的传热性能。
Claims (8)
1.一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统，其特征在于：
由进风口(1)、总管进风口风阀(2)、送风机(3)、电加热器(4)、加湿器(5)、热水柜(6)、热水循环泵(7)、截止阀(8)、微孔铝板(9)、送风静压箱(10)、热管联箱(11)、测试体固定底座(12)、热管(13)、电加热膜(14)、测试体(15)、红外成像(16)、数据采集与控制(17)、排风静压箱(18)、排风机(19)、总管出风口风阀(20)、排风口(21)、旁通管风阀(22)、测试体小室(23)组成；
本测试系统包括测试体小室(23)及测试体固定底座(12)、恒温恒湿空气调节系统、水循环式热管恒温系统、测试点温度控制系统、数据采集系统五部分。其中测试体固定底座(12)位于测试体小室(23)内用于固定测试体(16)和电加热膜(15)。恒温恒湿空气调节系统与测试体小室(23)连接，用于提供室内送风。水循环式热管恒温系统和测试体小室(23)连接，可以对室内温度进行微调并维持室温。测试点温度控制系统和测试体固定工装相连，用于模拟发热元件。数据采集系统包括红外成像(16)、数据采集与控制(17)两个过程，可以将测试体小室(23)内的环境数据和散热器的工作数据准确的呈现在计算机上。
2.根据权利要求1所述的一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统，其特征在于：
所述的恒温恒湿空气调节系统包括进风口(1)、总管进风口风阀(2)、送风机(3)、电加热器(4)、加湿器(5)、排风机(19)、总管出风口风阀(20)、排风口(21)，可维持测试体小室(23)内恒温恒湿的工作环境。
3.根据权利要求1所述的一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统，其特征在于：
所述的水循环式热管恒温系统包含多根热管(13)，可以利用热管(13)高效的导热性和优良的等温性对测试体小室(23)内温度进行微调，使室内温度均匀分布并且维持在一定的实验条件下。
4.根据权利要求1所述的一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统，其特征在于：
所述的旁通管风阀(22)可以使测试体小室(23)内的排风重新回流到送风段，对室内余热进行回收利用，减少电加热器(4)的耗能。
5.根据权利要求1所述的一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统，其特征在于：
所述的测试点温度控制系统中，采用电功率仪控制电加热膜(14)功率，可以准确模拟符合实验条件的发热设备。
6.根据权利要求1所述的一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统，其特征在于：
所述的测试体小室(23)在顶部和底部安装微孔铝板(9)，使室内达到静压。
7.根据权利要求1所述的一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统，其特征在于：
所述的测试体小室(23)顶部框架及底部框架结构均为新型铝质型材框架，具有强度高，可拆卸方便等优点。
8.根据权利要求1所述的一种用于测试热管式散热器传热性能的测试系统，其特征在于：
所述的测试体小室(23)外墙壁采用保温板组成，室门采用冷库式密封门，可以确保室内外空气隔绝，已达到保温的目的。
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Cited By (1)
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|---|---|---|---|---|
| CN112798311A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-14 | 广东申菱环境系统股份有限公司 | 一种热泵测试装置 |
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2020
- 2020-08-07 CN CN202010792765.9A patent/CN111855251A/zh active Pending
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| CN112798311A (zh) * | 2020-12-31 | 2021-05-14 | 广东申菱环境系统股份有限公司 | 一种热泵测试装置 |
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