CN113848078B - 一种热管散热器中热管失效判断的检测方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种热管散热器中热管失效判断的检测方法，包括以下步骤：利用仿真技术设置条件及工况构建理论温度云图；安装设置热成像设备采集散热器实际工作状态生成实际温度云图；调取理论温度云图和实际温度云图实现热管失效判断；根据温度云图获取温度数据；分析温度数据实现故障热管失效范围判断。上述技术方案利用仿真技术设置各种条件在计算机中模拟散热器的工作环境，通过计算机设置热管有效或失效的工况，仿真预先得出理论温度云图，存档，然后用热成像设备正对于散热器上安装热源的一面工作，生成实际温度云图，对比理论温度云图和实际温度云图，快速找出失效的热管，大大简化了判断方式，降低了工作人员的判断经验要求。
Description
技术领域
本发明涉及散热检测技术领域，尤其涉及一种热管散热器中热管失效判断的检测方法。
背景技术
热管，是一种具有极高导热性能的传热元件，它通过在全封闭真空管内的液体的蒸发与凝结来传递热量，它利用毛细作用等流体原理，起到类似冰箱压缩机制冷的效果，热管技术以前被广泛应用在宇航、军工等行业，自从被引入散热器制造行业，使得人们改变了传统散热器的设计思路，摆脱了单纯依靠高风量电机来获得更好散热效果的单一散热模式，采用热管技术使得散热器即便采用低转速、低风量电机，同样可以得到满意效果，使得困扰风冷散热的噪音问题得到良好解决，开辟了散热行业新天地。
然而，当热管的内部真空环境因为加工运输等原因被破坏时，热管将会不可逆的失效，虽然无法肉眼从外观看出，但是失效的热管导热性能可以忽略不计，热管散热器成品中普遍存在热管失效的现象，有资料显示，现有的热管失效检测方法十分麻烦，需要将热管散热器安装到测试台上，标好测温点，在测温点上安装温度传感器，安装发热元件，散热器测试台向散热器通风或通水，然后启动发热元件发热，温度传感器反馈测温点的温度，然后技术人员根据测温点的温度数值去计算分析热管是否失效。
中国专利文献CN107671414A公开了一种“热管式太阳集热器工况检测器”。包含传温度感器、控制器，其中传感器放置在太阳集热器热管散热段的头部。上述技术方案利用温度传感器测量温度区别实现热管判断，测温点的选取和温度传感器的安装繁琐且进行判断时对工作人员经验要求高。
发明内容
本发明主要解决原有的技术方案利用温度传感器测量温度区别实现热管判断，测温点的选取和温度传感器的安装繁琐且判断经验要求高的技术问题，提供一种热管散热器中热管失效判断的检测方法，利用仿真技术设置各种条件在计算机中模拟散热器的工作环境，通过计算机设置热管有效或失效的工况，仿真预先得出理论温度云图，存档，然后用热成像设备正对于散热器上安装热源的一面工作，生成实际温度云图，对比理论温度云图和实际温度云图，快速找出失效的热管，大大简化了判断方式，降低了工作人员的判断经验要求。
本发明的上述技术问题主要是通过下述技术方案得以解决的：本发明包括以下步骤：
S1利用仿真技术设置条件及工况构建理论温度云图；
S2安装设置热成像设备采集散热器实际工作状态生成实际温度云图；
S3调取理论温度云图和实际温度云图实现热管失效判断；
S4根据温度云图获取温度数据；
S5分析温度数据实现故障热管失效范围判断。
作为优选，所述的步骤S1按照实际工作状态设置仿真技术工作条件，设置工况为不同工作状态的热管组。针对实际工作的散热器及散热器中热管的方式设置仿真技术工作条件，以达到生成的理论温度云图与实际温度云图便于进行对照，实现热管失效判断。
作为优选，所述的不同工作状态的热管组包括：一根热管有效；一根热管失效；两根热管都有效；两根热管左侧热管有效，右侧热管失效；两根热管左侧热管失效，右侧热管有效；两根热管都失效。针对单根热管生效和失效工况以及多根热管生效和失效工况进行模拟，使得理论温度云图能够有效反应不同工况的图像，便于工作人员与实际温度云图进行对照实现热管失效判断。
作为优选，所述的步骤S2将热成像设备设置在正对散热器上安装热源的一面，在散热器实际工作时进行数据采集生成实际温度云图。将热成像设备设置在正对散热器上安装热源的一面确保热成像设备采集热数据时收到干涉小，生成实际温度云图更加准确。
作为优选，所述的步骤S3调取理论温度云图和实际温度云图，根据相应位置显示颜色进行比较，当存在明显颜色差别，即温度差别时，判断该位置热管故障失效。在温度云图中，不同温度显示出来的颜色存在明显不同，因此当存在明显颜色差别时，说明温度也存在明显差别，因此能够判断得出该位置热管故障失效的结论。
作为优选，所述的步骤S4获取温度数据具体包括：
S4.1将所述温度云图切分为多个子图像；
S4.2设定温度采样的行间隔和列间隔；
S4.3根据设定的行间隔和列间隔确定各个子图像中的采样点；
S4.4确定所述各个子图像的各个采样点的温度数据；
S4.5根据采集的温度数据构建温度序列字符串。
将温度云图切分为多个子图像并根据设定间隔采集多个子图像中的温度点实现对温度变化的量化判断，根据温度数据生成温度序列字符串并构建数据库便于工作人员根据数据库进行优化。
作为优选，所述的步骤S5将温度序列字符串存储到数据库，工作人员通过对温度变化交界处的温差变化实现对故障热管失效范围判断。首先判定热管的范围，然后在热管的范围内若处出现相邻位置的温度差大于5℃，判定为温差变化达到故障热管失效范围判断阈值，通过对故障热管失效范围的判断确定热管故障易发区，便于对热管生产及运输过程的优化。
本发明的有益效果是：利用仿真技术设置各种条件在计算机中模拟散热器的工作环境，通过计算机设置热管有效或失效的工况，仿真预先得出理论温度云图，存档，然后用热成像设备正对于散热器上安装热源的一面工作，生成实际温度云图，对比理论温度云图和实际温度云图，快速找出失效的热管，大大简化了判断方式，降低了工作人员的判断经验要求。
附图说明
图1是本发明的一种流程图。
图2是本发明的一种理论温度云图。
具体实施方式
下面通过实施例，并结合附图，对本发明的技术方案作进一步具体的说明。
实施例：本实施例的一种热管散热器中热管失效判断的检测方法，如图1所示，包括以下步骤：
S1利用仿真技术设置条件及工况构建理论温度云图。按照实际工作状态设置仿真技术工作条件，设置工况为不同工作状态的热管组。针对实际工作的散热器及散热器中热管的方式设置仿真技术工作条件，以达到生成的理论温度云图与实际温度云图便于进行对照，实现热管失效判断。不同工作状态的热管组包括：一根热管有效；一根热管失效；两根热管都有效；两根热管左侧热管有效，右侧热管失效；两根热管左侧热管失效，右侧热管有效；两根热管都失效。针对单根热管生效和失效工况以及多根热管生效和失效工况进行模拟，使得理论温度云图能够有效反应不同工况的图像，便于工作人员与实际温度云图进行对照实现热管失效判断。
S2安装设置热成像设备采集散热器实际工作状态生成实际温度云图；将热成像设备设置在正对散热器上安装热源的一面，在散热器实际工作时进行数据采集生成实际温度云图。将热成像设备设置在正对散热器上安装热源的一面确保热成像设备采集热数据时收到干涉小，生成实际温度云图更加准确。
S3调取理论温度云图和实际温度云图实现热管失效判断，根据相应位置显示颜色进行比较，当存在明显颜色差别，即温度差别时，判断该位置热管故障失效。在温度云图中，不同温度显示出来的颜色存在明显不同，因此当存在明显颜色差别时，说明温度也存在明显差别，因此能够判断得出该位置热管故障失效的结论。
S4根据温度云图获取温度数据，具体包括：
S4.1将所述温度云图切分为多个子图像；
S4.2设定温度采样的行间隔和列间隔；
S4.3根据设定的行间隔和列间隔确定各个子图像中的采样点；
S4.4确定所述各个子图像的各个采样点的温度数据；
S4.5根据采集的温度数据构建温度序列字符串。
将温度云图切分为多个子图像并根据设定间隔采集多个子图像中的温度点实现对温度变化的量化判断，根据温度数据生成温度序列字符串并构建数据库便于工作人员根据数据库进行优化。
S5分析温度数据实现故障热管失效范围判断。将温度序列字符串存储到数据库，工作人员通过对温度变化交界处的温差变化实现对故障热管失效范围判断。首先判定热管的范围，然后在热管的范围内若处出现相邻位置的温度差大于5℃，判定为温差变化达到故障热管失效范围判断阈值，通过对故障热管失效范围的判断确定热管故障易发区，便于对热管生产及运输过程的优化。
热成像技术，通常指红外成像技术，就是根据探测到的物体的辐射能量的高低，经系统处理转变为目标物体的热图像，以灰度级或伪彩色显示出来，即得到被测目标的温度分布从而判断物体所处的状态，将现有的检测方式改为将热管散热器安装到测试台上，不标测温点，不安装温度传感器，散热器测试台向散热器通风或通水，然后启动发热元件发热，用热成像设备正对于散热器上安装热源的一面工作，生成实际温度云图，经验丰富的技术人员可以通过实际温度云图直接判断出哪跟热管失效，对于经验欠缺的技术人员，可以对比理论温度云图和实际温度云图，同样也可以快速找出失效的热管。
如图2所示，从左到右共六个发热源编号1-6,热源发热功率一致，冷却流量一致，1、2发热源下各埋了一根热管(热管埋在散热器中，发热源安装在散热器上)，3-6发热源下各埋了两根热管，设置为1下热管有效；2下热管失效；3下两根热管均有效；4下左侧热管有效，右侧热管失效；5下左侧热管失效，右侧热管有效；6下两根热管均失效，得出以上的理论云图，即使是非散热行业的技术人员，观阅该云图也明显可见，热管失效的部分温升明显高于热管有效的部分，热管有效的部分均温性也明显比热管失效的部分好，然后对比热成像设备在检测中生成的实际温度云图，可以轻松的找出失效的热管，实际生产中热管的尺寸与埋的数量均不受限，可根据要求仿真出各个工况下热管失效的云图，然后存档，等需要检测时调出，与热成像设备生成的实际温度云图进行比对，找出失效热管。
本文中所描述的具体实施例仅仅是对本发明精神作举例说明。本发明所属技术领域的技术人员可以对所描述的具体实施例做各种各样的修改或补充或采用类似的方式替代，但并不会偏离本发明的精神或者超越所附权利要求书所定义的范围。
尽管本文较多地使用了理论温度云图、实际温度云图等术语，但并不排除使用其它术语的可能性。使用这些术语仅仅是为了更方便地描述和解释本发明的本质；把它们解释成任何一种附加的限制都是与本发明精神相违背的。
Claims (5)
1.一种热管散热器中热管失效判断的检测方法，其特征在于，包括以下步骤：S1利用仿真技术设置条件及工况构建理论温度云图；
S2安装设置热成像设备采集散热器实际工作状态生成实际温度云图；
S3调取理论温度云图和实际温度云图实现热管失效判断，调取理论温度云图和实际温度云图，根据相应位置显示颜色进行比较，当存在明显颜色差别，即温度差别时，判断该位置热管故障失效；
S4根据温度云图获取温度数据；将温度云图切分为多个子图像并根据设定间隔采集多个子图像中的温度点实现对温度变化的量化判断，根据温度数据生成温度序列字符串并构建数据库便于工作人员根据数据库进行优化；
S5分析温度数据实现故障热管失效范围判断，将温度序列字符串存储到数据库，工作人员通过对温度变化交界处的温差变化实现对故障热管失效范围判断。
2.根据权利要求1所述的一种热管散热器中热管失效判断的检测方法，其特征在于，所述步骤S1按照实际工作状态设置仿真技术工作条件，设置工况为不同工作状态的热管组。
3.根据权利要求2所述的一种热管散热器中热管失效判断的检测方法，其特征在于，所述不同工作状态的热管组包括：一根热管有效；一根热管失效；两根热管都有效；两根热管左侧热管有效，右侧热管失效；两根热管左侧热管失效，右侧热管有效；两根热管都失效。
4.根据权利要求1所述的一种热管散热器中热管失效判断的检测方法，其特征在于，所述步骤S2将热成像设备设置在正对散热器上安装热源的一面，在散热器实际工作时进行数据采集生成实际温度云图。
5.根据权利要求1所述的一种热管散热器中热管失效判断的检测方法，其特征在于，所述步骤S4获取温度数据具体包括：
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S4.5根据采集的温度数据构建温度序列字符串。
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| PB01 | Publication | ||
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| GR01 | Patent grant | ||
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