CN212779994U - 一种可适应不同倾角的空冷式热管性能测试装置 - Google Patents

Abstract

一种可适应不同倾角的空冷式热管性能测试装置，包括串联连接的空气净化除湿装置和空气恒温控制装置、热管热源装置、热电偶、温度采集模块，包括角度调节测试台，待测热管安装在角度调节测试台上，该角度调节测试台包括刻度盘，旋转件和刻度盘同轴转动连接，指针和旋转件一体连接，而待测热管通过固定夹板垂直固定在旋转件上，刻度盘安装于支撑装置上；待测热管的冷凝端位于空气恒温控制装置的出口处的风管断面内，热管热源装置位于待测热管的蒸发端，热电偶安装于空气恒温控制装置出口处的风管段、待测热管及热管热源装置上，其输出端依次和温度采集模块、计算机连接。本实用新型为热管在不同倾角使用条件下的热性能精确测试提供基础保障。

Description

一种可适应不同倾角的空冷式热管性能测试装置

技术领域

本实用新型涉及热管领域，尤其涉及一种可适应不同倾角的空冷式热管性能测试装置。

背景技术

目前，对热管热性能的测试装置和测试方法尚无国家统一标准，尤其是针对实际中热管可能存在的不同使用倾角条件下的热性能更是缺乏。当前热管测试大多根据热管冷凝端冷凝方式不同设计试验测试平台，热管冷凝端的冷却通常有空冷和水冷两种形式。无论采用哪种冷却方式其目的均是需对冷凝端提供恒定温度低温换热介质，以确保热管性能测试结果精确。有关资料提到利用水冷方式设计热管性能测试试验平台，其过程是利用水提供冷量来维持热管冷凝端的恒定低温环境，但是该方法存在水冷受环境湿球温度影响波动大，使用过程中需要安装复杂水路系统、存在密封和渗漏等弊端。而空冷式是利用风机作为动力装置向测试热管冷凝端提供流动空气来作为热管冷凝端低温换热介质。使用过程中，作为热管冷凝端低温换热空气易受到环境温度、湿度和空气洁净度而影响热管冷凝端换热性能。为了保证热管热性能精确测试，空冷式热管性能测试中作为低温换热介质的空气洁净度、湿度和温度是最关键因素，对这些因素的控制有利于热管热性能测试条件的统一和提高测试精度。由热管工作原理可知，热管实际使用中的不同工作倾角会对工质回流产生很大影响，进而改变热管的热性能技术参数。为了配合热管在不同工作倾斜角度下的性能测量尚未见报道。

因此，有必要对热管性能测试装置改善，以提供相对标准并可适应任意热管使用倾角的测试装置。

实用新型内容

本实用新型提出一种可适应不同倾角的空冷式热管性能测试装置，为热管在不同倾角使用条件下的热性能精确测试提供基础保障。

为了实现以上目的，本实用新型采用以下技术方案：

一种可适应不同倾角的空冷式热管性能测试装置，包括串联连接的空气净化除湿装置和空气恒温控制装置、热管热源装置、热电偶、温度采集模块，包括角度调节测试台，待测热管安装在角度调节测试台上，该角度调节测试台包括刻度盘，旋转件和刻度盘同轴转动连接，指针和旋转件一体连接，而待测热管通过固定夹板垂直固定在旋转件上，刻度盘安装于支撑装置上；待测热管的冷凝端位于空气恒温控制装置出口处的风管断面内，热管热源装置位于待测热管的蒸发端，热电偶安装于空气恒温控制装置出口处的风管段、待测热管及热管热源装置上，其输出端依次和温度采集模块、计算机连接。

所述空气净化除湿装置包括离心风机，该离心风机的入口管和空气过滤器连接、离心风机的出口管和风管连接，除湿干燥器设置于风管内且靠近离心风机的出口管处。

空气恒温控制装置包括恒温水箱，该恒温水箱内设置有小型循环搅拌潜水泵，等温环路降温盘管的出、入口端均与恒温水箱贯通连接、另一端设置于所述风管内且处于除湿干燥器的后方；所述恒温水箱的侧壁上设有半导体制冷片、恒温水箱的底部设有电加热管。

所述等温环路降温盘管自恒温水箱引出外露环境部分加装保温层。

所述热管热源装置包括导热金属板，该导热金属板上端和待测热管的蒸发端连接，导热金属板下端缠绕电热丝，该电热丝与稳压直流电源电连接。

本实用新型利用直流电通过缠绕在金属板上的电热丝为热管测试提供均匀热流，其构造简单，取材方便；空气恒温控制装置准时可为热管测试提供0～100℃的恒温换热空气，适应不同类型热管测试；角度调节测试台能够固定测试热管并可在-90～+90度范围调整热管与水平面倾角。以上方面均为热管在不同倾角使用条件下的热性能精确测试提供基础保障，同时能为不同使用倾角的热管性能测试提供相对标准的测试装置和方法。

附图说明

图1是本实用新型整体装置结构示意图；

图2是本实用新型角度调节测试台结构示意图；

图中标号：1-稳压直流电源、2空气过滤器、3-离心风机、4-除湿干燥器、5-等温环路降温盘管、6-小型循环搅拌潜水泵、7-恒温水箱、8-热管、9-冷凝端、10-蒸发端、11-保温材料、12-电热丝、13-导热金属板、14-角度调节测试台、15-热电偶、16-温度采集模块、17-计算机、18-底座、19-支撑杆、20-刻度盘、21-指针、22-旋转件、23-固定夹板、24-快开螺栓、25-风管。

具体实施方式

为了更好的理解本实用新型，下面将对本实用新型进行更全面的描述。但下述方法可以许多不同的形式来实现，并不限于本文所描述的实施实例。

参照图1、图2，一种可适应不同倾角的空冷式热管性能测试装置，包括串联连接的空气净化除湿装置和空气恒温控制装置、热管热源装置、热电偶、温度采集模块；包括角度调节测试台14，待测热管8安装在角度调节测试台14上，该角度调节测试台14包括刻度盘20，旋转件22和刻度盘20同轴转动连接，指针21和旋转件22一体连接，而待测热管8通过固定夹板23垂直固定在旋转件22上，使得待测热管8与水平面夹角在-90～+90度范围内任意可调；刻度盘20安装于支撑装置上；该支撑装置包括支撑杆19，其一端安装刻度盘20，另一端安装底座18。待测热管8的冷凝端9位于空气恒温控制装置出口处的风管断面内，热管热源装置位于待测热管8的蒸发端10，热电偶15安装于空气恒温控制装置出口处的风管段、待测热管8及热管热源装置上，其输出端依次和温度采集模块16、计算机17连接。温度采集模块16型号为：ADMA-4118。

所述空气净化除湿装置包括离心风机3，该离心风机3的入口管和空气过滤器2连接、出口管和风管25连接，除湿干燥器4处于风管25内且靠近离心风机3的出口管处。

空气恒温控制装置包括恒温水箱7，该恒温水箱7内设置有小型循环搅拌潜水泵6，等温环路降温盘管5的出、入口端均与恒温水箱7贯通连接、另一端设置于风管25内且处于除湿干燥器4的后方；所述恒温水箱7的侧壁上设有半导体制冷片、恒温水箱7的底部设有电加热管实现对水的制冷和加热。

恒温水箱7作为对待测热管8的冷凝端9换热介质的空气进行恒温控制的换热媒介，通过内置于恒温水箱中的小型循环搅拌潜水泵6与等温环路降温盘管5实现对空气的降温或加温的恒温控制；所述小型循环搅拌潜水泵除了驱动恒温水在等温环路降温盘管循环外，还可对恒温水箱7进行搅拌，保证恒温水箱7内温度均匀；保证恒温水箱中循环水的温度恒定。

所述等温环路降温盘管5自恒温水箱引出外露环境部分加装保温层，以防止恒温盘管热量损失，保持盘管内水温恒定。

所述热管热源装置包括导热金属板13，该导热金属板13上端和待测热管8的蒸发端10连接，导热金属板13下端缠绕电热丝12，该电热丝12与稳压直流电源1电连接供电产热。

本实用新型的工作过程如下：

第一步：将待测热管8整体放置在角度调节测试台14带有刻度的旋转件上并用固定夹板23和快开螺栓24连接固定，然后按照试验计划对照刻度盘19上的角度数值，将旋转件旋转至指针21对准要测量的热管倾角。至此完成待测热管角度调节及固定。

第二步：确定加热金属板13、待测热管8表面及风管25上的测温点，在测温处涂以高导热性的导热硅脂作为粘接导热材料，将热电偶粘在测温点表面用于温度数据采集，并用铝箔纸包裹严密，保证接触紧密。 至此完成测温点布置。

第三步：将热电偶15与温度采集模块16连通，并保持温度采集模块与计算机17通讯连接，通过计算机中的温度采集软件设置好数据采集的时间间隔、数据保存格式及位置数据采集准备工作等。至此完成数据采集系统布置。

第四步：将导热金属板13进行抛光处理后，其上端与待测热管8的蒸发端10通过导热硅脂紧密相接，下部缠绕电热丝12后与稳压直流电源1相连。待测热管8和导热金属板13外侧包裹保温材料11，以防热量损失。打开稳压直流电源1，通过调节电流和电压直至达到试验所需的输入功率值，即可加热导热金属板13。加热后的导热金属板13用来模拟发热源，提供热管蒸发端的热量。至此完成热管热源系统布置。

第五步：打开恒温水箱7内小型循环搅拌潜水泵6，恒温水通过平行布置于风管截面处的恒温盘管5内的循环流动为待测热管8的冷凝端9的空冷部分提供热量交换。同时，开启离心风机3，吸入口的室内空气经过空气过滤器2、经由离心风机3送至除湿干燥器4后再经冷却降温送至冷凝端对冷凝端9进行降温换热，以提高冷凝端换热效果，发挥热管最佳传热性能。至此完成空冷降温系统布置。

第六步：开启温度记录程序，记录布置好的各测点温度值。待蒸发端与冷凝端的温差维持在10min内波动不超过5°时，可认为热管进入稳定工作状态。继续观察温度变化10min后，关闭数据采集系统，最后关闭电源。至此完成实验数据采集。

第七步：重复上述实验步骤，直到完成所有试验的数据采集即可停止。

本文中应用了具体个例对本实用新型的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本实用新型的核心思想。应当指出，在不脱离本实用新型原理的前提下，对实用新型改进和修饰也落入本实用新型权利要求的保护范围内。

Claims (5)

1.一种可适应不同倾角的空冷式热管性能测试装置，包括串联连接的空气净化除湿装置和空气恒温控制装置、热管热源装置、热电偶、温度采集模块，其特征在于：包括角度调节测试台（14），待测热管（8）安装在角度调节测试台（14）上，该角度调节测试台（14）包括刻度盘（20），旋转件（22）和刻度盘（20）同轴转动连接，指针（21）和旋转件（22）一体连接，而待测热管（8）通过固定夹板（23）垂直固定在旋转件（22）上，刻度盘（20）安装于支撑装置上；待测热管（8）的冷凝端（9）位于空气恒温控制装置出口处的风管（25）断面内，热管热源装置位于待测热管（8）的蒸发端（10），热电偶（15）安装于空气恒温控制装置出口处的风管段、待测热管（8）及热管热源装置上，其输出端依次和温度采集模块（16）、计算机（17）连接。

2.根据权利要求1所述的一种可适应不同倾角的空冷式热管性能测试装置，其特征在于：所述空气净化除湿装置包括离心风机（3），该离心风机（3）的入口管和空气过滤器（2）连接，离心风机（3）的出口管和风管（25）连接，除湿干燥器（4）设置于风管（25）内且靠近离心风机（3）的出口管处。

3.根据权利要求2所述的一种可适应不同倾角的空冷式热管性能测试装置，其特征在于：空气恒温控制装置包括恒温水箱（7），该恒温水箱（7）内设置有小型循环搅拌潜水泵（6），等温环路降温盘管（5）的出、入口端均与恒温水箱（7）贯通连接、另一端设置于所述风管（25）内且处于除湿干燥器（4）的后方；所述恒温水箱（7）的侧壁上设有半导体制冷片、恒温水箱（7）的底部设有电加热管。

4.根据权利要求3所述的一种可适应不同倾角的空冷式热管性能测试装置，其特征在于：所述等温环路降温盘管（5）自恒温水箱引出外露环境部分加装保温层。

5.根据权利要求1所述的一种可适应不同倾角的空冷式热管性能测试装置，其特征在于：所述热管热源装置包括导热金属板（13），该导热金属板（13）上端和待测热管（8）的蒸发端（10）连接，导热金属板（13）下端缠绕电热丝（12），该电热丝（12）与稳压直流电源（1）电连接。

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