CN1987382B - 温度量测装置和热管量测系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提供一种温度量测装置和热管量测系统，该温度量测装置包括：夹持部和至少一个量测组件，所述夹持部上设有容置腔和分别与所述容置腔连通的至少一个插入孔，所述容置腔用于夹持待测热管，所述插入孔用于置入所述量测组件，所述每一个插入孔开口处设有一个用于固定所述量测组件的定位结构，每个量测组件包括：一个承载块、一个压块、一个弹性元件和一个热电偶，所述弹性元件支撑于所述承载块和压块之间，所述承载块采用绝热材料制成，所述热电偶贴靠于承载块的远离所述弹性元件的表面并与热管表面紧密接触，用于量测热管温度。所述温度量测装置通过弹性元件长度收缩产生的弹性力使热电偶和热管始终紧密接触，提高热管温度量测准确度。

Description

温度量测装置和热管量测系统
【技术领域】
本发明涉及热传领域，尤其涉及一种温度量测装置和热管量测系统。
【背景技术】
近年来电子技术迅速发展，电子器件的高频、高速以及集成电路的密集和微型化，使得单位容积电子器件发热量剧增，热管技术以其高效、紧凑以及灵活可靠等特点，适合解决目前电子器件因性能提升所衍生的散热问题。
热管是一个中空密封管体，通常包括管壳、紧靠管壳内壁的毛细吸液芯(毛细结构)以及密封于管壳内的工作流体，其一端为蒸发端(加热端)，另一端为冷凝端(冷却端)，根据应用需要可在蒸发端和冷凝端之间布置绝热段。工作时，热管在蒸发端通过内部热管相变化吸收热量，并透过蒸气流迅速地将热量输送到远离热源区的冷凝端，从而造成前后两端温差小，达到快速传送大量热能的目的。冷凝后的热管通过毛细吸液芯的毛细作用，将其输送回蒸发端，然后热管再次重复上述过程，达成热管的散热功能。
根据热管的工作原理，热管的热量传递性能可通过热电偶量测热管蒸发端、冷凝端以及绝热段的温度，以获得热管热传导方向上各点的温度变化，进而反映热管的性能。
热电偶通常是由两种不同的金属导线组成，两金属导线的尖端焊接在一起作为量测端，量测端和热管表面接触，其余部分则以绝缘材料包覆隔开，再装入一保护套管内，两金属导线的末端为接线端，接线端和一仪表连接，将两金属导线产生的温差电动势转换成温度值。然而，热电偶两金属导线的尖端和热管表面的接触要求非常直接、可靠，否则热电偶和热管表面将会产生不可知的界面热阻，从而产生温度差。
现有技术提供的热管温度量测方式为将热电偶沾导热胶，再通过耐热胶带将热电偶贴在热管上进行量测。所述热管温度量测方式每固定一次热电偶就需要沾一次导热胶，成本很高，且一般热管为圆形，用手将耐热胶带贴上不易施力，如此将会很容易造成热电偶和热管表面接触不直接、可靠，造成量测结果与热管表面实际温度产生误差。同样地，造成使用所述温度量测方式的热管量测系统量测结果不可靠，无法准确量测热管实际性能。
【发明内容】
有鉴于此，有必要提供一种准确度较高的温度量测装置和热管量测系统。
一种温度量测装置，其包括：夹持部和至少一个量测组件，所述夹持部上设有容置腔和分别与所述容置腔连通的至少一个插入孔，所述容置腔用于夹持待测热管，所述插入孔用于置入所述量测组件，所述每一个插入孔开口处设有用于固定所述量测组件的定位结构，每个量测组件包括：一个承载块、一个压块、一个弹性元件和一个热电偶，所述弹性元件支撑于所述承载块和压块之间，所述承载块采用绝热材料制成，所述热电偶贴靠于承载块的远离所述弹性元件的表面并与热管表面紧密接触，用于量测热管温度。
一种热管量测系统，其包括：一个温度撷取设备；多个温度量测装置，该温度量测装置包括夹持部和至少一个量测组件，所述夹持部上设有容置腔和分别与所述容置腔连通的至少一个插入孔，所述容置腔用于夹持待测热管，所述插入孔用于置入所述量测组件，每个量测组件包括：一个承载块、一个压块、一个弹性元件和一个热电偶，所述弹性元件支撑于所述承载块和压块之间，所述承载块采用绝热材料制成，所述热电偶贴靠于承载块的远离所述弹性元件的表面并与热管表面紧密接触，并连至所述温度撷取设备，用于量测热管温度。
相对于现有技术，所述温度量测装置通过弹性元件长度收缩产生的弹性力使热电偶和热管始终紧密接触，从而可降低界面热阻，降低热管温度量测误差，提高热管温度量测准确度，且使用所述温度量测装置进行热管温度量测无需使用导热胶，从而可降低热管量测成本。
【附图说明】
图1是本发明实施例提供的温度量测装置的立体分解图。
图2是本发明实施例提供的温度量测装置的夹持部剖面示意图。
图3是本发明实施例提供的温度量测装置的量测组件的立体放大示意图。
图4是本发明实施例提供的温度量测装置沿图1中IV-IV线的剖面示意图。
图5是本发明实施例提供的热管量测系统示意图。
【具体实施方式】
下面结合附图对本发明作进一步详细说明。
请一起参阅图1至图4，本发明提供的温度量测装置1包括：夹持部20和至少一个量测组件10，所述夹持部20上设有容置腔21和分别与所述容置腔21连通的至少一个插入孔22，所述容置腔21用于夹持待测热管2，所述插入孔22用于置入所述量测组件10，每个量测组件10包括：一个承载块11、一个压块12、一个弹簧13和一个热电偶14，所述弹簧13支撑于所述承载块11和压块12之间，所述热电偶14贴靠于承载块11的远离所述弹簧13的表面15，用于量测热管2温度。所述弹簧13可使用任一种弹性元件替代，如弹性橡胶等。
在所述量测组件10中，承载块11的远离所述弹簧13的表面15的形状可根据热管2形状的不同设计为平面或圆弧面。例如，当所述热管2为平板热管时，所述表面15可设计为平面；当所述热管2为管状热管时，所述表面15可设计为圆弧面。所述承载块11采用绝热材料制成，例如电木等材料。所述热电偶14的引线可通过穿过承载块11和压块12或其它方式引出(图未示)。
在所述夹持部20中，容置腔21的形状可根据热管2的形状设计为方形或圆柱形等形状，当所述热管2为平板热管时，所述容置腔21可设计为方形；当所述热管2为管状热管时，所述容置腔21可设计为圆柱形。所述插入孔22的形状可根据量测组件10的形状不同设计为方形或圆柱形等形状，且应使插入孔22和量测组件10配合较紧密，防止热管量测过程中热电偶14发生移动。本实施例中所述夹持部20具有三个插入孔22，温度量测装置具有三个量测组件10(图中仅示出一个)，每一个插入孔22开口处设有一定位结构210，所述定位结构210包括一对设于该插入孔22两侧从夹持部20延伸的凸块211和一插销212(图中仅示出一个)，所述凸块211均具有一个通孔，用于插入所述插销212。本实施例中，所述插入孔22等间距排列，其中心线在一个平面上，且所述三个插入孔22的中心线所在平面平行于所述容置腔21轴向方向。为使所述夹持部20易于放置，可将所述夹持部20底部制成平面。
本实施例中，所述夹持部20进一步包括：第一夹持块23、第二夹持块24和用于将所述第一夹持块23和第二夹持块24连接的连接装置25，所述第一夹持块23和第二夹持块24各具有一个凹槽，两个凹槽配合形成所述容置腔21。所述第一夹持块23和第二夹持块24采用绝热材料制成，优选地，该绝热材料采用电木。本实施例中所述连接装置25具体为多个螺丝，通过螺紧螺丝来将第一夹持块23和第二夹持块24连紧。
下面将介绍所述温度量测装置1的使用方法，首先，将热管2置于容置腔21中，螺紧螺丝，使第一夹持块23和第二夹持块24夹紧热管2，然后将每个量测组件10插入对应的插入孔22中，所述量测组件10插入插入孔22时应使承载块11的表面15朝向热管2。接着，将压块12压入插入孔22中并通过定位结构210固定，使弹簧13处于压缩状态，通过所述弹簧13的弹性力来使设于所述承载块11的表面15上的热电偶14和热管2紧密接触，即可开始对热管2的表面温度进行量测。在所述温度量测装置1使用时，可通过保持弹簧13收缩的长度一定，使得在大批量热管量测过程中可保持热电偶14和每个热管接触的紧密程度一致，且通过使用多个所述温度量测装置1，可对同一个热管不同部位量测过程中保持热电偶14和热管各部位接触的紧密程度一致，从而可降低测量误差。
请一起参阅图1至图5，本发明的实施例提供的热管量测系统100，其包括温度撷取设备6；多个温度量测装置1，所述温度量测装置1包括：夹持部20和至少一个量测组件10，所述夹持部20上设有容置腔21和分别与所述容置腔21连通的至少一个插入孔22，所述容置腔21用于夹持待测热管2，所述插入孔22用于置入所述量测组件10，所述量测组件10包括：一个承载块11、一个压块12、一个弹簧13和一个热电偶14，所述弹簧14支撑于所述承载块11和压块12之间，所述热电偶14贴靠于承载块11的远离所述弹簧13的表面15，并通过导线5连至所述温度撷取设备6，用于量测热管2温度。本实施例中，所述温度量测装置1仅具有一个量测组件10，其夹持部20亦仅具有一个插入孔22。
在热管2量测过程中，所述热管量测系统100与一加热块3和一冷却块4配合使用，所述加热块3、冷却块4分别设有一个通孔，用以容置热管3的蒸发端和冷凝端。本实施例中，取热管2的蒸发端一个点、冷却端一个点、绝热段三个点，来作为待测点，使用五个温度量测装置1分别量测待测各点处的温度，通过温度撷取设备6得到所有温度值。通过所述温度值和加热块处的加热功率，即可计算出热管2的最大热传量等热传性能。
相对于现有技术，所述温度量测装置通过弹性元件长度收缩产生的弹性力使热电偶和热管始终紧密接触，从而可降低界面热阻，降低热管温度量测误差，提高热管温度量测准确度，且使用所述温度量测装置进行热管温度量测无需使用导热胶，从而可降低热管量测成本。
可以理解的是，对于本领域的普通技术人员来说，可以根据本发明的技术构思做出其它各种相应的改变与变形，而所有这些改变与变形都应属于本发明权利要求的保护范围。

Claims (11)

1.一种温度量测装置，其特征在于包括：夹持部和至少一个量测组件，所述夹持部上设有容置腔和分别与所述容置腔连通的至少一个插入孔，所述容置腔用于夹持待测热管，所述插入孔用于置入所述量测组件，所述每一个插入孔开口处设有用于固定所述量测组件的定位结构，每个量测组件包括：一个承载块、一个压块、一个弹性元件和一个热电偶，所述弹性元件支撑于所述承载块和压块之间，所述承载块采用绝热材料制成，所述热电偶贴靠于承载块的远离所述弹性元件的表面并与热管表面紧密接触，用于量测热管温度。
2.如权利要求1所述的温度量测装置，其特征在于，所述弹性元件为弹簧。
3.如权利要求1所述的温度量测装置，其特征在于，所述承载块的远离所述弹性元件的表面为平面或圆弧面。
4.如权利要求1所述的温度量测装置，其特征在于，所述夹持部具有多个插入孔，且该多个插入孔的中心线在一个平面上。
5.如权利要求4所述的温度量测装置，其特征在于，所述多个插入孔等间距排列。
6.如权利要求4或5所述的温度量测装置，其特征在于，所述多个插入孔的中心线所在平面平行于所述容置腔轴向方向。
7.如权利要求1所述的温度量测装置，其特征在于，所述夹持部包括第一夹持块、第二夹持块和用于将所述第一夹持块和第二夹持块连接的连接装置，所述第一夹持块和第二夹持块各具有一个凹槽，两者配合形成所述容置腔。
8.一种热管量测系统，其特征在于包括：一个温度撷取设备；多个温度量测装置，每个温度量测装置包括夹持部和至少一个量测组件，所述夹持部上设有容置腔和分别与所述容置腔连通的至少一个插入孔，所述容置腔用于夹持待测热管，所述插入孔用于置入所述量测组件，每个量测组件包括：一个承载块、一个压块、一个弹性元件和一个热电偶，所述弹性元件支撑于所述承载块和压块之间，所述承载块采用绝热材料制成，所述热电偶贴靠于承载块的远离所述弹性元件的表面并与热管表面紧密接触，并连至所述温度撷取设备，用于量测热管温度。
9.如权利要求8所述的热管量测系统，其特征在于，所述承载块的远离所述弹性元件的表面为平面或圆弧面。
10.如权利要求8所述的热管量测系统，其特征在于，所述夹持部的每一个插入孔开口处设有一定位结构。
11.如权利要求8所述的热管量测系统，其特征在于，所述夹持部包括第一夹持块、第二夹持块和用于将所述第一夹持块和第二夹持块连接的连接装置，所述第一夹持块和第二夹持块各具有一个凹槽，两者配合形成所述容置腔。
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