CN113049214A - 板卡风洞测试设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供一种板卡风洞测试设备，所述板卡风洞测试设备包括：均流结构；其中，所述均流结构包括：箱体，用于为进入所述均流结构内的空气提供流动通道；均流板，以层级方式插入所述箱体的空腔内；风源，设置于所述均流结构的入风口处；测试装置，设置于所述均流结构的出风口处；当所述均流结构接收所述风源提供的风能时，对空气的流动状态进行均流调整，以使所述测试装置对通过所述均流结构的空气进行测试。本发明所述板卡风洞测试设备解决了常规风洞无法在低风量测试问题及板卡在不同环境温度测试问题。

Description

板卡风洞测试设备

技术领域

本发明属于风洞设备技术领域，涉及一种测试设备，特别是涉及一种板卡风洞测试设备。

背景技术

常规用于服务器测试的风洞设备，风量在3.8CFM～800CFM之间，低风量的情况下精度较差，无法满足小型板卡低风量测试要求(1CFM～15CFM)。且常规风洞设备体积太大，无法放在恒温箱内，只能用于测试系统阻抗和风扇风量，无法满足不同环境温度下散热测试条件。而板卡测试需要在测量风量的同时在不同环境温度下进行散热测试。

但是，购买一台适合板卡测试风量要求，且能方便放进恒温箱的风洞设备，价格比较昂贵，1台风洞设备价格在5万美元左右，且采购安装时间太长，影响项目进度。

因此，如何提供一种板卡风洞测试设备，以解决现有技术无法满足低风量测试要求，无法置于恒温箱内测试及设备制作复杂、成本高等缺陷，实已成为本领域技术人员亟待解决的技术问题。

发明内容

鉴于以上所述现有技术的缺点，本发明的目的在于提供一种板卡风洞测试设备，用于解决现有技术无法满足低风量测试要求，无法置于恒温箱内测试及设备制作复杂、成本高的问题。

为实现上述目的及其他相关目的，本发明提供一种板卡风洞测试设备，包括：均流结构；其中，所述均流结构包括：箱体，用于为进入所述均流结构内的空气提供流动通道；均流板，以层级方式插入所述箱体的空腔内；风源，设置于所述均流结构的入风口处；测试装置，设置于所述均流结构的出风口处；当所述均流结构接收所述风源提供的风能时，对空气的流动状态进行均流调整，以使所述测试装置对通过所述均流结构的空气进行测试。

于本发明的一实施例中，所述板卡风洞测试设备还包括：板卡风道，可拆卸式设置于所述均流结构的出风口处，用于固定不同规格尺寸的板卡。

于本发明的一实施例中，所述板卡风道的风道口尺寸小于均流结构的出风口尺寸。

于本发明的一实施例中，所述板卡风道采用塑料或有机玻璃制成。

于本发明的一实施例中，所述测试装置包括：温度传感器及风速传感器，设置于所述均流结构的出风口与所述板卡风道之间。

于本发明的一实施例中，所述风源包括：风扇本体；脉冲宽度调制控制器，与所述风扇本体电性连接，用于调节所述风扇本体的转速。

于本发明的一实施例中，所述板卡风洞测试设备还包括处理器，与所述脉冲宽度调制控制器和所述风速传感器连接，用于在不同转速下，测试通过板卡的风量。

于本发明的一实施例中，所述均流板包括：第一层网孔板，用于将空气从螺旋状调整为紊流状；第二层网孔板，设置在所述第一网孔板后方，用于将空气从紊流状调整为均流状。

于本发明的一实施例中，所述第一层网孔板与箱体的入风侧之间的距离在1/4L～1/3L之间；所述第二层网孔板与箱体的出风侧之间的距离在1/4L～1/3L之间；其中，L为箱体的长度。

于本发明的一实施例中，所述第一层网孔板和所述第二层网孔板的开孔率在30％～70％之间。

于本发明的一实施例中，所述箱体采用塑料或有机玻璃制成。

如上所述，本发明的板卡风洞测试设备，具有以下有益效果：

第一，本发明解决了常规风洞无法在低风量测试问题，可以提供1～20CFM风量，还可以根据不同需求调节风量区间。

第二，本发明所述板卡风洞测试设备轻便，易于运输，可放置于恒温箱内测试，解决了板卡在不同环境温度测试问题。

第三，本发明所述板卡风洞测试设备制作方便，成本低，制作一台设备成本不到500元人民币。

附图说明

图1显示为本发明的板卡风洞测试设备于一实施例中的原理结构示意图。

图2显示为本发明的风扇不同Duty对应P-Q曲线。

图3A显示为从风扇流出后的空气状态示意图。

图3B显示为空气通过本发明的均流结构后的仿真结果示意图。

元件标号说明

1 板卡风洞测试设备

11 风源

12 均流结构

13 板卡风道

14 测试装置

121 箱体

122A 第一网孔板

122B 第二网孔板

具体实施方式

以下由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，熟悉此技术的人士可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附图式所绘示的结构、比例、大小等，均仅用以配合说明书所揭示的内容，以供熟悉此技术的人士了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。同时，本说明书中所引用的如“上”、“下”、“左”、“右”、“中间”及“一”等的用语，亦仅为便于叙述的明了，而非用以限定本发明可实施的范围，其相对关系的改变或调整，在无实质变更技术内容下，当亦视为本发明可实施的范畴。

本实施例提供一种板卡风洞测试设备，包括：

均流结构；其中，所述均流结构包括：

箱体，用于为进入所述均流结构内的空气提供流动通道；

均流板，以层级方式插入所述箱体的空腔内；

风源，设置于所述均流结构的入风口处；

测试装置，设置于所述均流结构的出风口处；

当所述均流结构接收所述风源提供的风能时，对空气的流动状态进行均流调整，以使所述测试装置对通过所述均流结构的空气进行测试。

以下将结合图示对本实施例所提供的板卡风洞测试设备进行详细描述。请参阅图1，显示为板卡风洞测试设备于一实施例中的原理结构示意图。如图1所示，所述板卡风洞测试设备1包括风源11、均流结构12、板卡风道13及测试装置14。

设置于所述均流结构12的入风口处的风源11为整个测试设备的核心，用于为所述板卡风洞测试设备1提供所需风量。

于本实施例中，所述风源包括：

风扇本体；

脉冲宽度调制控制器(亦称PWM控制器)，与所述风扇本体电性连接，用于调节所述风扇本体的转速。

在本实施例中，要求风源转速稳定，在同转速下，风量不能有波动。

具体地，所述风扇本体采用12V轴流风扇，带有正负极电源线，PWM(脉冲宽度调制)信号线。其中，正负极电源线连接12V电源为风扇供电，PWM信号线连接PWM控制器，调节风扇转速。轴流风扇工作时，风扇本体扇叶转动，推动空气沿着轴的方向移动。如图2所示，风扇在每个Duty下有一条P-Q曲线，P表示风压，即单位面积的受力。Q表示风量，即单位时间内通过的空气体积。因此，在风扇Duty和风压确定的情况下，就能获得固定的风量。风扇在每个Duty下能保持稳定的转速，搭配Duty调节器，能为测试提供100个档位的稳定的风源。

设置在风源11和板卡风道13之间的均流结构12用于调整所述风源11提供的空气的状态。

在本实施例中，经过风扇的扇叶扰动，空气从风扇流出后如图3A所示呈螺旋状，导致在不同位置测量的风速相差较大。因此，如图1所示，所述均流结构包括箱体121和均流板。将空气进入箱体之后扩散，再通过均流板从螺旋状态调整为紊乱流状态，最后收缩进入板卡风道13，使空气可以均匀的从板卡通过。

所述箱体121用于为进入所述均流结构内的空气提供流动通道。在本实施例中，所述箱体121采用塑料或有机玻璃(例如，亚克力板)制成，优点是定型方便，不会受到风力作用产生形变。

所述均流板以层级方式插入所述箱体的空腔内。在本实施例中，所述均流板包括至少两层网孔板。

继续参阅图1，本实施例所述均流板包括第一网孔板122A和第二网孔板122B。所述第一层网孔板122A与箱体121的入风侧之间的距离在1/4L～1/3L之间；所述第二层网孔板122B与箱体121的出风侧之间的距离在1/4L～1/3L之间；其中，L为箱体的长度。

第一层网孔板122A用于将空气从螺旋状调整为紊流状。

设置在所述第一网孔板122A后方的第二层网孔板122B用于将空气从紊流状调整为均流状。所述第一层网孔板和所述第二层网孔板的开孔率在30％～70％之间，可保证空气状态的调整效果更佳。

在本实施例中，使用Flotherm模拟空气通过均流箱后的空气流动情况，仿真结果如图3B所示，空气通过第一层网孔板122A之后，流动还是有些紊乱证，经过第二层网孔板122B之后，空气流动变得很均匀。

板卡风道13可拆卸式设置于所述均流结构12的出风口处，且与均流结构的出风通道密封连接。采用塑料或有机玻璃制成的所述板卡风道13用于固定不同规格尺寸的板卡(FHFL/HHFL/HHHL)。在本实施例中，不需要重新制作整个风洞设备。

具体地，所述板卡风道13的风道口尺寸小于均流结构的出风口尺寸。

继续参阅图1，所述测试装置14设置于所述均流结构12的出风口处；

当所述均流结构接收所述风源提供的风能时，对空气的流动状态进行均流调整，以使所述测试装置14对通过所述均流结构12的空气进行测试。

具体地，所述测试装置14包括设置于所述均流结构的出风口与所述板卡风道之间的温度传感器及风速传感器。所述温度传感器用于测试通过所述板卡的空气的温度。所述风速传感器用于测试所述板卡的空气的风速。

如下为本实施例所述板卡风洞测试设备的测试过程：

首先，将本实施例所述板卡风洞测试设备连接至常规风洞装置上；

其次，启动所述板卡风洞测试设备，将风扇调至固定duty；

然后，启动常规风洞设备，运行测试程序，读取0mm-H20状态下的风量即为当前duty下的风扇风量。

再然后，调节风扇duty，重复风量测试过程，测出各个duty下的风扇风量，风扇每5％DUTY对应风量如表1所示。

表1:风扇每5％DUTY对应风量

最后，根据测试结果，拟合风扇Duty与风量关系曲线，并拟合方程。根据拟合方程可计算出每1％Duty对应的风扇风量。从上述测试结果可知，本发明仅通过PWM控制器即可增减风扇转速调节风量大小。测试结果可靠，测试数据客户认可，能够满足测试需求。

综上所述，本发明所述板卡风洞测试设备具有以下有益效果：

第一，本发明解决了常规风洞无法在低风量测试问题，可以提供1～20CFM风量，还可以根据不同需求调节风量区间。

第二，本发明所述板卡风洞测试设备轻便，易于运输，可放置于恒温箱内测试，解决了板卡在不同环境温度测试问题。

第三，本发明所述板卡风洞测试设备制作方便，成本低，制作一台设备成本不到500元人民币。本发明有效克服了现有技术中的种种缺点而具高度产业利用价值。

上述实施例仅例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟悉此技术的人士皆可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修饰或改变。因此，举凡所属技术领域中具有通常知识者在未脱离本发明所揭示的精神与技术思想下所完成的一切等效修饰或改变，仍应由本发明的权利要求所涵盖。

Claims (11)

1.一种板卡风洞测试设备，其特征在于，包括：

均流结构；其中，所述均流结构包括：

箱体，用于为进入所述均流结构内的空气提供流动通道；

均流板，以层级方式插入所述箱体的空腔内；

风源，设置于所述均流结构的入风口处；

测试装置，设置于所述均流结构的出风口处；

当所述均流结构接收所述风源提供的风能时，对空气的流动状态进行均流调整，以使所述测试装置对通过所述均流结构的空气进行测试。

2.根据权利要求1所述的板卡风洞测试设备，其特征在于：所述板卡风洞测试设备还包括：板卡风道，可拆卸式设置于所述均流结构的出风口处，用于固定不同规格尺寸的板卡。

3.根据权利要求2所述的板卡风洞测试设备，其特征在于：所述板卡风道的风道口尺寸小于均流结构的出风口尺寸。

4.根据权利要求2或3所述的板卡风洞测试设备，其特征在于：所述板卡风道采用塑料或有机玻璃制成。

5.根据权利要求2所述的板卡风洞测试设备，其特征在于：所述测试装置包括：

温度传感器及风速传感器，设置于所述均流结构的出风口与所述板卡风道之间。

6.根据权利要求5所述的板卡风洞测试设备，其特征在于：

所述风源包括：

风扇本体；

脉冲宽度调制控制器，与所述风扇本体电性连接，用于调节所述风扇本体的转速。

7.根据权利要求6所述的板卡风洞测试设备，其特征在于：所述板卡风洞测试设备还包括处理器，与所述脉冲宽度调制控制器和所述风速传感器连接，用于在不同转速下，测试通过板卡的风量。

8.根据权利要求1所述的板卡风洞测试设备，其特征在于：

所述均流板包括：

第一层网孔板，用于将空气从螺旋状调整为紊流状；

第二层网孔板，设置在所述第一网孔板后方，用于将空气从紊流状调整为均流状。

9.根据权利要求8所述的板卡风洞测试设备，其特征在于：

所述第一层网孔板与箱体的入风侧之间的距离在1/4L～1/3L之间；

所述第二层网孔板与箱体的出风侧之间的距离在1/4L～1/3L之间；

其中，L为箱体的长度。

10.根据权利要求8所述的板卡风洞测试设备，其特征在于：所述第一层网孔板和所述第二层网孔板的开孔率在30％～70％之间。

11.根据权利要求1所述的板卡风洞测试设备，其特征在于：所述箱体采用塑料或有机玻璃制成。

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