CN117110370B - 一种低误差的硅胶导热性测试装置 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及应用于硅胶导热性测试领域的一种低误差的硅胶导热性测试装置，通过压条和测力条的配合设置，压条随铜板的下移挤压测力条，使其内的显压液朝向测力条中部转移，将硅胶样品的受力情况转化为细长显压通道上的液面变化，当测力条两侧液面保持一致时，说明两侧的硅胶样品与标准样品检测时的受力情况一致，相较于现有技术，可实现在加热之前监测硅胶样品的受力情况的作用，有效保证硅胶样品与标准样品检测时受力一致，加热测试时，有效避免因夹持力不同造成的导热性误差，相较于现有技术大幅度提高检测结果的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及的一种测试装置，特别是涉及应用于硅胶导热性测试领域的一种低误差的硅胶导热性测试装置。
背景技术
导热硅胶是以有机硅胶为主体，添加填充料、导热材料等高分子材料，混炼而成的硅胶，具有较好的导热、电绝缘性能，广泛用于电子元器件。又称：导热硅胶，导热硅橡胶，导热矽胶，导热矽利康。促进剂固化,丙烯酸酯.用于将变压器,晶体管和其它发热元件粘接到印刷电路板组装件或散热器上。一般在导热硅胶在出厂前需要对其进行导热性测试，以剔除导热性不足的产品。
为解决导热硅胶的导热性检测的问题，中国发明专利CN201811501792.5说明书公开了《一种用于测试导热硅胶垫导热率的测试装置及测试方法》，实现对硅胶的导热性测试。
但是硅胶在进行导热性测试时，需要将加热件与热传导件对导热硅胶进行夹持，使导热硅胶与加热件能稳定接触，实现导热，但是由于硅胶质软，在检测时，当挤压受力的力度不同，会导致硅胶被挤压的幅度不一致，导致受力较大处的硅胶密度较大，导热性相较于其余受力小的部分存在差异，在检测后，检测的数据也会与标准硅胶样品数据存在差异，导致检测结果的准确性较低。
发明内容
针对上述现有技术，本发明要解决的技术问题是检测时当检测的硅胶样品与标准样品检测时受到的夹持力不同时会引起导热性的差异，影响检测结果的准确性。
为解决上述问题，本发明提供了一种低误差的硅胶导热性测试装置，包括隔热底板，隔热底板上端电性连接有两个相互对称的加热板，加热板上开凿有限位槽，加热板上方设有铜板，铜板底部四角与隔热底板上端之间均安装有电动推杆，待测试的硅胶样品放置在限位槽内，且硅胶样品被铜板和加热板夹持固定，铜板上端安装有多个温度传感器，多个温度传感器分别与硅胶样品的四角以及中心处对应，铜板前后两下端均固定连接有压条，隔热底板前后上端还分别固定连接有测力条，两个加热板位于两个测力条之间，同侧的两个压条均与同一个测力条的左右两端对应。
在上述低误差的硅胶导热性测试装置中，通过压条和测力条的配合设置，可在加热之前监测硅胶样品的受力情况，有效保证硅胶样品与标准样品检测时受力一致，进而有效避免因夹持力不同造成的导热性误差，相较于现有技术大幅度提高检测结果的准确性。
作为本申请的进一步改进，两个测力条相互靠近端部之间的连线与两个加热板的对称轴位于同一竖直平面上。
作为本申请的进一步改进，测力条包括与两个加热板之间空隙对应的变液显示段、固定连接在变液显示段左右两端的受力段，受力段上开凿有储液槽，储液槽口部内壁固定连接有弹性膜片，储液槽与弹性膜片围成的空间内填充有显压液，变液显示段中部固定镶嵌有隔板，测力条内设有两个显压通道，显压通道与储液槽相通，且两个显压通道关于隔板对称。
作为本申请的进一步改进，显压通道包括开凿在储液槽靠近变液显示段侧壁上的导液孔以及开凿在变液显示段内的变液长孔，变液长孔和导液孔相通，且显压液延伸至变液长孔内，变液长孔内显压液的液面高度与储液槽内显压液液面高度一致。
作为本申请的进一步改进，变液长孔为折线形，且变液长孔下半段朝向隔板倾斜向上，变液长孔上半段靠近隔板并与隔板平行。
作为本申请的进一步改进，隔板和变液显示段均为透明材料制成，变液显示段下端还刻有多个均与分布的比对痕，比对痕的左右端部分别与两个变液长孔重合。
作为本申请的又一种改进，每个变液长孔的上半段内均安装有液位传感器。
作为本申请的再一种改进，变液长孔上半段的内径大于下半段的内径，变液长孔的上半段和下半段连接处放置有测力球，且测力球的直径大于变液长孔下半段的内径。
作为本申请的再一种改进的补充，测力球为密封的轻质材料制成，且测力球下端为球面结构、上端为矩形结构，测力球矩形结构上端中心处固定连接有竖杆，竖杆上安装有激光器。
综上，通过压条和测力条的配合设置，压条随铜板的下移挤压测力条，使其内的显压液朝向测力条中部转移，将硅胶样品的受力情况转化为细长显压通道上的液面变化，当测力条两侧液面保持一致时，说明两侧的硅胶样品与标准样品检测时的受力情况一致，相较于现有技术，可实现在加热之前监测硅胶样品的受力情况的作用，有效保证硅胶样品与标准样品检测时受力一致，加热测试时，有效避免因夹持力不同造成的导热性误差，相较于现有技术大幅度提高检测结果的准确性。
附图说明
图1为本申请第一种实施方式的俯视爆炸图；
图2为本申请第一种实施方式的仰视爆炸图；
图3为本申请第一种实施方式的立体图；
图4为本申请第一种实施方式的俯视图；
图5为本申请第一种实施方式的测力条的立体图；
图6为本申请第一种实施方式的测力条中部部分的截面图；
图7为本申请第一种实施方式受到压条的挤压后测力条中部部分的截面图；
图8为本申请第一种实施方式中当硅胶样品与硅胶样品受力不同或一致时图7中A处两种示意图；
图9为本申请第三种实施方式中测力条中部部分的截面图；
图10为本申请第三种实施方式中测力球的示意图；
图11为本申请第三种实施方式中激光射入另一个的测力条时的示意图。
图中标号说明：
1隔热底板、101电动推杆、2加热板、201限位槽、3铜板、4温度传感器、5压条、6测力条、61受力段、62变液显示段、63弹性膜片、601储液槽、602导液孔、71变液长孔、72隔板、8测力球、801竖杆、802激光器。
实施方式
下面结合附图对本申请的三种实施方式作详细说明。
第一种实施方式：
图1-3示出，图中a表示样品，一种低误差的硅胶导热性测试装置，包括隔热底板1，隔热底板1上端电性连接有两个相互对称的加热板2，加热板2上开凿有限位槽201，加热板2上方设有铜板3，铜板3底部四角与隔热底板1上端之间均安装有电动推杆101，待测试的硅胶样品放置在限位槽201内，且硅胶样品被铜板3和加热板2夹持固定，铜板3前后两下端均固定连接有压条5，隔热底板1前后上端还分别固定连接有测力条6，两个加热板2位于两个测力条6之间，同侧的两个压条5均与同一个测力条6的左右两端对应，通过压条5和测力条6的配合设置，可在加热之前监测并调整硅胶样品的受力情况，有效保证硅胶样品与标准样品检测时受力一致，进而有效避免因夹持力不同造成的导热性误差，相较于现有技术大幅度提高检测结果的准确性。
如图4，铜板3上端安装有多个温度传感器4，多个温度传感器4分别与硅胶样品的四角以及中心处对应，通过多个温度传感器4，对铜板3上与硅胶样品对应的多点进行温度采样，可使检测结果更加准确。
其中，两个限位槽201上分别放置待检测的硅胶样品和标准样品，通过多个温度传感器4对硅胶样品上多点温度数据与标准样品上对应的多点温度进行比对测算，实现对硅胶导热性是否符合标准的测试。
两个测力条6相互靠近端部之间的连线与两个加热板2的对称轴位于同一竖直平面上，使在检测时，标准样品以及硅胶样品检测时显压液的液面变化均会朝向测力条6中部聚集，进而使两侧液面的变化可直观的相互比较，有效保证检测时，两侧样品均受力均匀，且受力一致，有效保证测试结果的准确性。
如图5-6，测力条6包括与两个加热板2之间空隙对应的变液显示段62、固定连接在变液显示段62左右两端的受力段61，受力段61上开凿有储液槽601，储液槽601口部内壁固定连接有弹性膜片63，储液槽601与弹性膜片63围成的空间内填充有显压液，压条5与储液槽601匹配。
变液显示段62中部固定镶嵌有隔板72，测力条6内设有两个显压通道，显压通道与储液槽601相通，且两个显压通道关于隔板72对称，显压通道包括开凿在储液槽601靠近变液显示段62侧壁上的导液孔602以及开凿在变液显示段62内的变液长孔71，变液长孔71和导液孔602相通，且显压液延伸至变液长孔71内，变液长孔71内显压液的液面高度与储液槽601内显压液液面高度一致。
值得注意的是，压条5和受力段61的高度之和大于硅胶样品放置在限位槽201内后二者的组合高度，使电动推杆101缩短使铜板3下移与样品接触时，如图7，测力条6会先嵌入储液槽601内对弹性膜片63产生挤压力，使显压液的在显压通道内的液面上升，如图8，图中b表示显压液，在此过程中，将受力段61内横截面较大的显压液液面的变化转化成显压通道内面较小的液面变化，使液面变化在纵向上的变化更加直观，便于快速了解两个限位槽201内的样品受到的夹持力是否趋于一致，其中图8左侧的图中两个显压通道内显压液液面存在差异，表示两个样品受力存在差异，且右边的样品受力相对较大，图8中右侧的图中两个显压通道内显压液液面不存在或者仅存在很小的差异，表示两个样品受力相对均匀。
同时，在加热之前，在调整铜板3与样品之间的挤压力度时，还可以观察同一个样品前后端对应的显压通道内液面是否一致，一致说明样品整体受力相对均匀，当存在偏差时，说明样品存在一侧受力较大另一侧受力较小的可能，根据此种现象，便于及时调整样品的受力，有效避免出现样品局部导热差异的出现，进一步提高检测结果。
变液长孔71为折线形，且变液长孔71下半段朝向隔板72倾斜向上，变液长孔71上半段靠近隔板72并与隔板72平行，使显压液液面最终聚集在隔板72处时，两侧样品液面相对较近，便于比对。
隔板72和变液显示段62均为透明材料制成，变液显示段62下端还刻有多个均匀分布的比对痕，比对痕的左右端部分别与两个变液长孔71重合，由于变液长孔71下半段倾斜，使二者之间存在一定的间距，比对痕便于比对两个变液长孔71倾斜段处的液面变化。
另外值得注意的是，只有在第一次检测时，放置一个标准样品，而后记录下显压液的液面高度，而后每次检测时，两个限位槽201上均放置标准样品进行检测，并且控制每次检测时显压液在测力条6中部的液面高度均与记录的标准样品测试时液面高度一致。
综上，通过压条5和测力条6的配合设置，压条5随铜板3的下移挤压测力条6，使其内的显压液朝向测力条6中部转移，将硅胶样品的受力情况转化为细长显压通道上的液面变化，当测力条6两侧液面保持一致时说明两侧的硅胶样品与标准样品检测时的受力情况一致，相较于现有技术，可实现在加热之前监测硅胶样品的受力情况的作用，有效保证硅胶样品与标准样品检测时受力一致，加热测试时，有效避免因夹持力不同造成的导热性误差，相较于现有技术大幅度提高检测结果的准确性。
第二种实施方式：
本实施方式在第一种实施方式的基础上，新增液位传感器的内容，其余部分与第一种实施方式表示一致。
具体为：每个变液长孔71的上半段内均安装有液位传感器，通过液位传感器可更加精准的检测处各个变液长孔71内显压液的液面变化，无需工作人员肉眼观察，使对硅胶导热性检测的过程更趋于自动化、智能化，减小工作人员的工作量。
第三种实施方式：
本身实施方式在第一种实施方式或第二种实施方式的基础上新增以下内容：
图9-10示出，变液长孔71上半段的内径大于下半段的内径，变液长孔71的上半段和下半段连接处放置有测力球8，测力球8为密封的轻质材料制成，使其密度很小，能浮在在显压液上，并跟随显压液的液面变化而变化，且测力球8下端为球面结构、上端为矩形结构，同时，变液长孔71上半段的截面为矩形，便于限制测力球8，使其在变液长孔71内不易发生方向的变化，有效保证激光器802发出的激光能投射在另一个测力条6，且测力球8的球面直径大于变液长孔71下半段的内径，测力球8矩形结构上端中心处固定连接有竖杆801，竖杆801上安装有激光器802，其中，激光器802的激光发射端朝向另一个测力条6的一侧，且同一个测力条6上两个激光器802投射的激光颜色不同。
在本实施方式中，随着铜板3对样品产生挤压力，显压通道内液面逐渐上升，此时测力球8随之上升，如图11，图中d表示激光，当检测时，激光器802可发出激光并投射在另一个变液显示段62上，可对比该激光点与样品对应的另一侧显压液的液面或液面上激光器802的位置，从而可了解同一个样品两侧的受力情况，当没有偏差或偏差很小时，说明对应样品受力均匀，使检测时，多个温度传感器4采集到的温度数据不易出现较大的差距，进而有效保证硅胶导热性检测效果的准确性。
结合当前实际需求，本申请采用的上述实施方式，保护范围并不局限于此，在本领域技术人员所具备的知识范围内，不脱离本申请构思作出的各种变化，仍落在本发明的保护范围。
Claims (4)
1.一种低误差的硅胶导热性测试装置，其特征在于：包括隔热底板（1），所述隔热底板（1）上端电性连接有两个相互对称的加热板（2），所述加热板（2）上开凿有限位槽（201），所述加热板（2）上方设有铜板（3），所述铜板（3）底部四角与隔热底板（1）上端之间均安装有电动推杆（101），待测试的硅胶样品放置在限位槽（201）内，且硅胶样品被铜板（3）和加热板（2）夹持固定，所述铜板（3）上端安装有多个温度传感器（4），多个所述温度传感器（4）分别与硅胶样品的四角以及中心处对应，所述铜板（3）前后两下端均固定连接有压条（5），所述隔热底板（1）前后上端还分别固定连接有测力条（6），两个所述加热板（2）位于两个测力条（6）之间，同侧的两个压条（5）均与同一个测力条（6）的左右两端对应；
所述测力条（6）包括与两个加热板（2）之间空隙对应的变液显示段（62）、固定连接在变液显示段（62）左右两端的受力段（61），所述受力段（61）上开凿有储液槽（601），所述储液槽（601）口部内壁固定连接有弹性膜片（63），所述储液槽（601）与弹性膜片（63）围成的空间内填充有显压液，所述变液显示段（62）中部固定镶嵌有隔板（72），所述测力条（6）内设有两个显压通道，所述显压通道与储液槽（601）相通，且两个显压通道关于隔板（72）对称，所述显压通道包括开凿在储液槽（601）靠近变液显示段（62）侧壁上的导液孔（602）以及开凿在变液显示段（62）内的变液长孔（71），所述变液长孔（71）和导液孔（602）相通，且显压液延伸至变液长孔（71）内，变液长孔（71）内显压液的液面高度与储液槽（601）内显压液液面高度一致；
所述变液长孔（71）为折线形，且变液长孔（71）下半段朝向隔板（72）倾斜向上，变液长孔（71）上半段靠近隔板（72）并与隔板（72）平行，所述变液长孔（71）上半段的内径大于下半段的内径，所述变液长孔（71）的上半段和下半段连接处放置有测力球（8），所述测力球（8）为密封的轻质材料制成，且测力球（8）下端为球面结构、上端为矩形结构，所述测力球（8）矩形结构上端中心处固定连接有竖杆（801），且测力球（8）的直径大于变液长孔（71）下半段的内径，所述竖杆（801）上安装有激光器（802）。
2.根据权利要求1所述的一种低误差的硅胶导热性测试装置，其特征在于：两个所述测力条（6）相互靠近端部之间的连线与两个加热板（2）的对称轴位于同一竖直平面上。
3.根据权利要求1所述的一种低误差的硅胶导热性测试装置，其特征在于：所述隔板（72）和变液显示段（62）均为透明材料制成，所述变液显示段（62）下端还刻有多个均与分布的比对痕，所述比对痕的左右端部分别与两个变液长孔（71）重合。
4.根据权利要求3所述的一种低误差的硅胶导热性测试装置，其特征在于：每个所述变液长孔（71）的上半段内均安装有液位传感器。
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