CN206095579U - 水冷板流阻和水压测试实验平台 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种水冷板流阻和水压测试实验平台，包括：流阻测试模块（M2），包括相互并联的多个流阻测试支路；水压测试模块（M3），包括相互并联的多个水压测试支路，而且，水压测试模块（M3）与流阻测试模块（M2）相互并联；供水模块（M1），供水模块（M1）为流阻测试模块（M2）和水压测试模块（M3）提供一定压力的净化水；所述供水模块（M1）包括依次连通的回水箱（C3）、净水器（C2）和储水罐（C1），回水箱（C3）与自来水管连通。本实用新型不需要从外部手动添加纯净水，采用自来水就可净化水质，减少了实验平台维护的工作量；在实用新型就可以完成流阻和水压两项实验，测试效率高。

Description

水冷板流阻和水压测试实验平台

技术领域

本实用新型涉及一种水冷板流阻和水压测试实验平台，属于水冷板测试技术领域。

背景技术

水冷板的加工制造工艺虽已成熟，但仍易产生加工缺陷。钎焊时温度控制不当，存在钎料堵住水冷板内部流道的可能，水冷板堵塞后流量低于设计值，散热效果就受到严重影响，导致被散热器件寿命降低或损坏。盖板与水冷板本体焊接强度不足的现象也经常出现，水冷板流道内加压后，会存在漏水的风险。

对水冷板进行流阻和水压测试，能检测出水冷板的加工制造缺陷，减少使用安全隐患。但目前水冷板的测试平台仅能完成单一的流阻或者水压测试，使用这类测试平台进行大规模水冷板测试效率较低。而且，对于高电压输配电领域内的水冷板，对测试水冷板的水质要求也较高，需要对测试用水进行处理。

若一个实验平台既能净化水质，又能同时完成水冷板流阻和水压测试，水冷板的测试效率将得到很大提高。

发明内容

本实用新型所要解决的技术问题是：克服现有技术的不足，提供一种水冷板流阻和水压测试实验平台，以解决水冷板的一体化流阻测试与水压测试的技术问题。

为了解决上述技术问题，本实用新型的技术方案是，一种水冷板流阻和水压测试实验平台，包括：

流阻测试模块，包括相互并联的多个流阻测试支路；

水压测试模块，包括相互并联的多个水压测试支路，而且，水压测试模块与流阻测试模块相互并联；

供水模块，供水模块为流阻测试模块和水压测试模块提供一定压力的净化水；所述供水模块包括依次连通的回水箱、净水器和储水罐，回水箱与自来水管连通，自来水经过回水箱保压、净水器净化后储存在储水罐中。

进一步提供一种流阻测试支路的具体结构，在所述的每个流阻测试支路中，待测水冷板所处位置的两侧各设置至少一个电磁阀和至少一个压力变送器，待测水冷板的进口一侧连接流量变送器，流阻测试支路的出口与回水箱连通。

进一步为了为流阻测试支路提供不同的流量，所述的流阻测试模块还包括第一流量泵和第二流量泵，所述的第一流量泵和第二流量泵并联且采用变频控制，在第一流量泵所在支路中设置第一止回阀，在第二流量泵所在支路中设置第二止回阀；第一流量泵、第一止回阀与第二流量泵、第二止回阀形成并联支路，再与多个流阻测试支路串联。

进一步提供一种水压测试支路的具体结构，在所述的水压测试支路中，待测水冷板所处位置的两侧均设置至少一个电磁阀。

进一步，所述的水压测试模块还包括相互串联的试压泵、压力表、第一电磁阀、第二电磁阀和溢流阀，其中，试压泵、压力表、第一电磁阀均串联在水压测试支路的进口一侧，第二电磁阀和溢流阀串联在水压测试支路的出口一侧，并且电磁阀和溢流阀也相互并联。

进一步，所述水压测试模块还包括一污水池，流经电磁阀和溢流阀的水均流入污水池中。

进一步为了便于控制与显示，所述水冷板流阻和水压测试实验平台还包括PLC控制器和触摸屏，第一流量泵、第二流量泵、试压泵、流量变送器、压力变送器，以及各个电磁阀均与PLC控制器连接，并由PLC控制器控制，由触摸屏显示出来，触摸屏具有人机交互界面，用于对流量泵、试压泵、电磁阀进行操作。

进一步，所述回水箱为密闭设置。

进一步，所述的储水罐悬挂高度大于流阻测试模块和水压测试模块所处的高度，储水罐的上方设置呼吸阀，储水罐内安装液位计，所述的PLC控制器实时监测储水罐内液位计。

进一步，所述的储水罐内设置挡水板，将储水罐的进水口与出水口隔离。

采用了上述技术方案后，本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型不需要从外部手动添加纯净水，采用自来水就可净化水质，减少了实验平台维护的工作量；

(2)在本实用新型就可以完成流阻和水压两项实验，测试效率高；

(3)本实用新型采用了PLC控制，在触摸屏上操作就可实现电磁阀、流量泵、试压泵的控制和对流量变送器、压力变送器数值的读取，操作简单快捷，自动化程度高；

(4)本实用新型运行稳定，储水罐悬挂于高处，起到稳压作用，储水罐内部设置挡水板和呼吸阀，起到排气作用，降低了水中气泡对流阻测试精度的影响；

(5)本实用新型节水效果好，流经流阻测试模块的水可以循环利用，在每个水冷板前后设置了电磁阀，拆卸水冷板时关闭电磁阀，能最大可能减少漏水量；

(6)水压测试模块设置了溢流阀，保护了水冷板不会因试压泵出口压力过高造成损坏；

(7)测量结果精确，流阻测试模块设置了流量不同的流量泵，并采用变频控制，流量稳定且调节范围广。

附图说明

图1为本实用新型的总体结构图；

图2为本实用新型的流阻测试模块的结构放大图；

图3为本实用新型的水压测试模块的结构放大图；

图中，C1、储水罐；C2、净水器；C3、回水箱；P01、第一流量泵；P02、第二流量泵；P03、试压泵；FIT01、流量变送器；FIT02、流量变送器；PT01、压力变送器；PT02、压力变送器；PT03、压力变送器；PT04、压力变送器；PI01、压力表；LIS01、液位计；V01、电磁阀；V02、电磁阀；V03、电磁阀；V04、电磁阀；V05、第一电磁阀；V06、第二电磁阀；V07、电磁阀；V08、电磁阀；V2*N+7、电磁阀；V2*N+8、电磁阀；V11、第一止回阀；V12、第二止回阀；V21、呼吸阀；V22、阀门；V23、溢流阀。

具体实施方式

为了使本实用新型的内容更容易被清楚地理解，下面根据具体实施例并结合附图，对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1、图2、图3所示，一种水冷板流阻和水压测试实验平台，包括：

流阻测试模块M2，包括相互并联的两个流阻测试支路；

水压测试模块M3，包括相互并联的两个水压测试支路，而且，水压测试模块M3与流阻测试模块M2相互并联；

供水模块M1，供水模块M1为流阻测试模块M2和水压测试模块M3提供一定压力的净化水；所述供水模块M1包括依次连通的回水箱C3、净水器C2和储水罐C1，回水箱C3与自来水管连通，回水箱C3的入水口处设有常开阀门V22，自来水经过回水箱保压、净水器C2净化后储存在储水罐C1中；净水器C2内部含反渗透膜和过滤器。

优选地，如图1、图2所示，在所述的每个流阻测试支路中，待测水冷板所处位置的两侧各设置至少一个电磁阀V11和V12和至少一个压力变送器PT01和PT02，待测水冷板的进口一侧连接流量变送器FIT01，流阻测试支路的出口与回水箱C3连通，流经流阻测试模块M2的水进入回水箱C3，形成循环。

优选地，如图1、图2所示，所述的流阻测试模块M2还包括第一流量泵P01和第二流量泵P02，所述的第一流量泵P01和第二流量泵P02并联且采用变频控制，在第一流量泵P01所在支路中设置第一止回阀V11，在第二流量泵P02所在支路中设置第二止回阀V12；第一流量泵P01、第一止回阀V11与第二流量泵P02、第二止回阀V12形成并联支路，再与2个流阻测试支路串联。

优选地，如图1、图3所示，在所述的水压测试支路中，待测水冷板所处位置的两侧均设置至少一个电磁阀V07和V08。

可选地，如图1、图3所示，所述的水压测试模块M3还包括相互串联的试压泵P03、压力表PI01、第一电磁阀V05、第二电磁阀V06和溢流阀V23，其中，试压泵P03、压力表PI01、第一电磁阀V05均串联在水压测试支路的进口一侧，第二电磁阀V06和溢流阀V23串联在水压测试支路的出口一侧，并且第二电磁阀V06和溢流阀V23也相互并联。

进一步，所述水压测试模块M3还包括一污水池，流经电磁阀V06和溢流阀V23的水均流入污水池中。

优选地，所述水冷板流阻和水压测试实验平台还包括PLC控制器和触摸屏，第一流量泵P01、第二流量泵P02、试压泵P03、流量变送器FIT01和FIT02、压力变送器PT01、PT02、PT03和PT04，以及各个电磁阀均与PLC控制器连接，并由PLC控制器控制，由触摸屏显示出来，触摸屏具有人机交互界面，用于对流量泵、试压泵、电磁阀进行操作。

可选地，所述回水箱C3为密闭设置。

进一步，所述的储水罐C1悬挂高度大于流阻测试模块M2和水压测试模块M3所处的高度，储水罐C1的上方设置呼吸阀V21，储水罐C1内安装液位计LIS01，所述的PLC控制器实时监测储水罐C1内液位计LIS01。

进一步，所述的储水罐C1内设置挡水板，将储水罐C1的进水口与出水口隔离。

自来水经过常开阀门V22进入回水箱C3，回水箱C3内的水输送给净水器C2，自来水具有水压且回水箱C3密闭，回水箱C3内部始终充满水且出口具有一定压力，保证了净水器C2入口的压力大于反渗透和过滤器的阻力，否则在净水器C2入口需设置高压泵；水经过净水器C2净化后仍有压力，进入悬挂于高处的储水罐C1。水进入储水罐C1后释放了水压，在流经挡水板上方时水中气泡被释放，通过呼吸阀V21排出，降低了气泡对于流阻测试模块M2中流量变送器示数的影响。储水罐C1设置液位计LIS01，系统监测到液位低时，发出报警，提醒使用者暂停测试，等待净水器C2产水将储水罐C1水位提升到正常液位时，再消除报警。

储水罐C1的出口与流阻测试模块M2和水压测试模块M3的入口连接，为测试模块提供清洁的水源；流阻测试模块M2运行时，第一流量泵P01和第二流量泵P02从储水罐C1大量吸水，呼吸阀V21保证了储水罐C1内部不会产生负压，否则会减小流量泵的扬程。水压测试模块M3中，试压泵P03出口设置第一电磁阀V05和压力表PI01，模块中设置多个并联水压测试支路，每个支路中水冷板前后各设置1个电磁阀，水压测试模块M3末端，第二电磁阀V06和溢流阀V23并联且出口与污水池相连。

实验平台的操作步骤如下：

测试前准备：启动实验平台系统，此时第一流量泵P01、第二流量泵P02和试压泵P03未启动，各电磁阀都处于关闭状态。打开阀门V22，观察储水罐C1内的液位计LIS01示数，若液位低并发出报警，等待净水器C2产水将储水罐C1液位提升到正常值，液位低时PLC控制器屏蔽了对流量泵和试压泵启动的命令，即液位低不可启动。

流阻测试：通过快装接头安装测试水冷板，通过操作触摸屏打开水冷板所在流阻测试支路的所有电磁阀，并将电磁阀开度调整至最大。根据流阻测试要求，选择与测试流量匹配的流量泵并启动，观察触摸屏上流量变送器示数，若流量过大，调节流量泵变频器频率以及测试支路上电磁阀的开度使流量达到测试流量值。观察测试支路流量变送器、压力变送器与储水罐C1上液位计LIS01的示数，若3个示数稳定，即可在触摸屏上读取流量变送器、水冷板进出口压力变送器的数值，PLC控制器自动计算水冷板的流阻并显示在触摸屏上，记录这些数值。测试完毕，关闭流量泵和测试支路上的电磁阀，更换水冷板即可进行再次测试。

水压测试：根据测试压力调节试压泵P03上的出口压力调节装置和溢流阀V23，在触摸屏上观察水压测试支路上电磁阀的开度，确保全部处于关闭状态。通过快装接头安装水冷板，安装完毕后打开所需测试的支路中的电磁阀，并调节第一电磁阀V05的开度至一半。启动试压泵，观察压力表PI01的示数，示数稳定在测试压力值后，将第一电磁阀V05的开度调节至最大，即可开始计时。测试结束后，关闭试压泵P03和测试支路中水冷板进口处的电磁阀，以水冷板3所在测试支路为例，需要关闭电磁阀V07。水冷板进口处的电磁阀关闭后，打开第二电磁阀V06泄压，泄压完毕，即可更换水冷板。再次测试时，关闭第二电磁阀V06，打开水冷板进口处的电磁阀，启动试压泵即可。

(1)本实用新型不需要从外部手动添加纯净水，采用自来水就可净化水质，减少了实验平台维护的工作量；

(2)在本实用新型就可以完成流阻和水压两项实验，测试效率高；

(3)本实用新型采用了PLC控制，在触摸屏上操作就可实现电磁阀、流量泵、试压泵的控制和对流量变送器、压力变送器数值的读取，操作简单快捷，自动化程度高；

(4)本实用新型运行稳定，储水罐悬挂于高处，起到稳压作用，储水罐内部设置挡水板和呼吸阀，起到排气作用，降低了水中气泡对流阻测试精度的影响；

(5)本实用新型节水效果好，流经流阻测试模块的水可以循环利用，在每个水冷板前后设置了电磁阀，拆卸水冷板时关闭电磁阀，能最大可能减少漏水量；

(6)水压测试模块设置了溢流阀，保护了水冷板不会因试压泵出口压力过高造成损坏；

(7)测量结果精确，流阻测试模块设置了流量不同的流量泵，并采用变频控制，流量稳定且调节范围广。

以上所述的具体实施例，对本实用新型解决的技术问题、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施例而已，并不用于限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种水冷板流阻和水压测试实验平台，其特征在于，包括：

流阻测试模块(M2)，包括相互并联的多个流阻测试支路；

水压测试模块(M3)，包括相互并联的多个水压测试支路，而且，水压测试模块(M3)与流阻测试模块(M2)相互并联；

供水模块(M1)，供水模块(M1)为流阻测试模块(M2)和水压测试模块(M3)提供一定压力的净化水；所述供水模块(M1)包括依次连通的回水箱(C3)、净水器(C2)和储水罐(C1)，回水箱(C3)与自来水管连通，自来水经过回水箱保压、净水器(C2)净化后储存在储水罐(C1)中。

2.根据权利要求1所述的水冷板流阻和水压测试实验平台，其特征在于：在所述的每个流阻测试支路中，待测水冷板所处位置的两侧各设置至少一个电磁阀(V11和V12)和至少一个压力变送器(PT01和PT02)，待测水冷板的进口一侧连接流量变送器(FIT01)，流阻测试支路的出口与回水箱(C3)连通。

3.根据权利要求2所述的水冷板流阻和水压测试实验平台，其特征在于：所述的流阻测试模块(M2)还包括第一流量泵(P01)和第二流量泵(P02)，所述的第一流量泵(P01)和第二流量泵(P02)并联且采用变频控制，在第一流量泵(P01)所在支路中设置第一止回阀(V11)，在第二流量泵(P02)所在支路中设置第二止回阀(V12)；第一流量泵(P01)、第一止回阀(V11)与第二流量泵(P02)、第二止回阀(V12)形成并联支路，再与2个流阻测试支路串联。

4.根据权利要求3所述的水冷板流阻和水压测试实验平台，其特征在于：在所述的水压测试支路中，待测水冷板所处位置的两侧均设置至少一个电磁阀(V07和V08)。

5.根据权利要求4所述的水冷板流阻和水压测试实验平台，其特征在于：所述的水压测试模块(M3)还包括相互串联的试压泵(P03)、压力表(PI01)、第一电磁阀(V05)、第二电磁阀(V06)和溢流阀(V23)，其中，试压泵(P03)、压力表(PI01)、第一电磁阀(V05)均串联在水压测试支路的进口一侧，第二电磁阀(V06)和溢流阀(V23)串联在水压测试支路的出口一侧，并且第二电磁阀(V06)和溢流阀(V23)也相互并联。

6.根据权利要求5所述的水冷板流阻和水压测试实验平台，其特征在于：所述水压测试模块(M3)还包括一污水池，流经第二电磁阀(V06)和溢流阀(V23)的水均流入污水池中。

7.根据权利要求6所述的水冷板流阻和水压测试实验平台，其特征在于：所述水冷板流阻和水压测试实验平台还包括PLC控制器和触摸屏，第一流量泵(P01)、第二流量泵(P02)、试压泵(P03)、流量变送器(FIT01和FIT02)、压力变送器(PT01、PT02、PT03和PT04)，以及各个电磁阀均与PLC控制器连接，并由PLC控制器控制，由触摸屏显示出来，触摸屏具有人机交互界面，用于对流量泵、试压泵、电磁阀进行操作。

8.根据权利要求7所述的水冷板流阻和水压测试实验平台，其特征在于：所述回水箱(C3)为密闭设置。

9.根据权利要求8所述的水冷板流阻和水压测试实验平台，其特征在于：所述的储水罐(C1)悬挂高度大于流阻测试模块(M2)和水压测试模块(M3)所处的高度，储水罐(C1)的上方设置呼吸阀(V21)，储水罐(C1)内安装液位计(LIS01)，所述的PLC控制器实时监测储水罐(C1)内液位计(LIS01)。

10.根据权利要求9所述的水冷板流阻和水压测试实验平台，其特征在于：所述的储水罐(C1)内设置挡水板，将储水罐(C1)的进水口与出水口隔离。