TWI777461B - 板卡風洞測試設備 - Google Patents

Abstract

本發明提供一種板卡風洞測試設備，所述板卡風洞測試設備包括：均流結構，其中，所述均流結構包括：箱體，用於為進入所述均流結構內的空氣提供流動通道；均流板，以層級方式插入所述箱體的空腔內，風源，設置於所述均流結構的入風口處，測試裝置，設置於所述均流結構的出風口處，當所述均流結構接收所述風源提供的風能時，對空氣的流動狀態進行均流調整，以使所述測試裝置對通過所述均流結構的空氣進行測試。本發明所述板卡風洞測試設備解決了常規風洞無法在低風量測試問題及板卡在不同環境溫度測試問題。

Description

板卡風洞測試設備

本發明屬於風洞設備技術領域，涉及一種測試設備，特別是涉及一種板卡風洞測試設備。

常規用於伺服器測試的風洞設備，風量在3.8CFM~800CFM之間，低風量的情況下精度較差，無法滿足小型板卡低風量測試要求(1CFM~15CFM)。且常規風洞設備體積太大，無法放在恆溫箱內，只能用於測試系統阻抗和風扇風量，無法滿足不同環境溫度下散熱測試條件。而板卡測試需要在測量風量的同時在不同環境溫度下進行散熱測試。

但是，購買一台適合板卡測試風量要求，且能方便放進恆溫箱的風洞設備，價格比較昂貴，1台風洞設備價格在5萬美元左右，且採購安裝時間太長，影響專案進度。

因此，如何提供一種板卡風洞測試設備，以解決現有技術無法滿足低風量測試要求，無法置於恆溫箱內測試及設備製作複雜、成本高等缺陷，實已成為本領域技術人員亟待解決的技術問題。

鑒於以上所述現有技術的缺點，本發明的目的在於提供一種板卡風洞測試設備，用於解決現有技術無法滿足低風量測試要求，無法置於恆溫箱內測試及設備製作複雜、成本高的問題。

為實現上述目的及其他相關目的，本發明提供一種板卡風洞測試設備，包括：均流結構；其中，所述均流結構包括：箱體，用於為進入所述均流結構內的空氣提供流動通道；均流板，以層級方式插入所述箱體的空腔內；風 源，設置於所述均流結構的入風口處；測試裝置，設置於所述均流結構的出風口處；當所述均流結構接收所述風源提供的風能時，對空氣的流動狀態進行均流調整，以使所述測試裝置對通過所述均流結構的空氣進行測試。

於本發明的一實施例中，所述板卡風洞測試設備還包括：板卡風道，可拆卸式設置於所述均流結構的出風口處，用於固定不同規格尺寸的板卡。

於本發明的一實施例中，所述板卡風道的風道口尺寸小於均流結構的出風口尺寸。

於本發明的一實施例中，所述板卡風道採用塑膠或有機玻璃製成。

於本發明的一實施例中，所述測試裝置包括：溫度感測器及風速感測器，設置於所述均流結構的出風口與所述板卡風道之間。

於本發明的一實施例中，所述風源包括：風扇本體；脈衝寬度調變控制器，與所述風扇本體電性連接，用於調節所述風扇本體的轉速。

於本發明的一實施例中，所述板卡風洞測試設備還包括處理器，與所述脈衝寬度調變控制器和所述風速感測器連接，用於在不同轉速下，測試通過板卡的風量。

於本發明的一實施例中，所述均流板包括：第一層網孔板，用於將空氣從螺旋狀調整為紊流狀；第二層網孔板，設置在所述第一網孔板後方，用於將空氣從紊流狀調整為均流狀。

於本發明的一實施例中，所述第一層網孔板與箱體的入風側之間的距離在L/4至L/3的範圍內；所述第二層網孔板與箱體的出風側之間的距離在L/4至L/3的範圍內；其中，L為箱體的長度。

於本發明的一實施例中，所述第一層網孔板和所述第二層網孔板的開孔率在30%至70%的範圍內。

於本發明的一實施例中，所述箱體採用塑膠或有機玻璃製成。

如上所述，本發明的板卡風洞測試設備，具有以下有益效果：

第一，本發明解決了常規風洞無法在低風量測試問題，可以提供1~20CFM風量，還可以根據不同需求調節風量區間。

第二，本發明所述板卡風洞測試設備輕便，易於運輸，可放置於恆溫箱內測試，解決了板卡在不同環境溫度測試問題。

第三，本發明所述板卡風洞測試設備製作方便，成本低，製作一台設備成本不到500元人民幣。

1:板卡風洞測試設備

11:風源

12:均流結構

13:板卡風道

14:測試裝置

121:箱體

122A:第一網孔板

122B:第二網孔板

圖1顯示為本發明的板卡風洞測試設備於一實施例中的原理結構示意圖。

圖2顯示為本發明的風扇不同Duty對應P-Q曲線。

圖3A顯示為從風扇流出後的空氣狀態示意圖。

圖3B顯示為空氣通過本發明的均流結構後的模擬結果示意圖。

以下由特定的具體實施例說明本發明的實施方式，熟悉此技術的人士可由本說明書所揭露的內容輕易地瞭解本發明的其他優點及功效。

須知，本說明書所附圖式所繪示的結構、比例、大小等，均僅用以配合說明書所揭示的內容，以供熟悉此技術的人士瞭解與閱讀，並非用以限定本發明可實施的限定條件，故不具技術上的實質意義，任何結構的修飾、比例關係的改變或大小的調整，在不影響本發明所能產生的功效及所能達成的目的下，均應仍落在本發明所揭示的技術內容得能涵蓋的範圍內。同時，本說明書中所引用的如「上」、「下」、「左」、「右」、「中間」及「一」的用語，亦僅為便於敘述的明瞭，而非用以限定本發明可實施的範圍，其相對關係的改變或調整，在無實質變更技術內容下，當亦視為本發明可實施的範疇。

本實施例提供一種板卡風洞測試設備，包括：均流結構；其中，所述均流結構包括： 箱體，用於為進入所述均流結構內的空氣提供流動通道；均流板，以層級方式插入所述箱體的空腔內；風源，設置於所述均流結構的入風口處；測試裝置，設置於所述均流結構的出風口處；當所述均流結構接收所述風源提供的風能時，對空氣的流動狀態進行均流調整，以使所述測試裝置對通過所述均流結構的空氣進行測試。

以下將結合圖示對本實施例所提供的板卡風洞測試設備進行詳細描述。請參閱圖1，顯示為板卡風洞測試設備於一實施例中的原理結構示意圖。如圖1所示，所述板卡風洞測試設備1包括風源11、均流結構12、板卡風道13及測試裝置14。

設置於所述均流結構12的入風口處的風源11為整個測試設備的核心，用於為所述板卡風洞測試設備1提供所需風量。

於本實施例中，所述風源包括：風扇本體；脈衝寬度調變控制器(亦稱PWM控制器)，與所述風扇本體電性連接，用於調節所述風扇本體的轉速。

在本實施例中，要求風源轉速穩定，在同轉速下，風量不能有波動。

具體地，所述風扇本體採用12V軸流風扇，帶有正負極電源線，PWM(脈衝寬度調變)信號線。其中，正負極電源線連接12V電源為風扇供電，PWM信號線連接PWM控制器，調節風扇轉速。軸流風扇工作時，風扇本體扇葉轉動，推動空氣沿著軸的方向移動。如圖2所示，風扇在每個Duty下有一條P-Q曲線，P表示風壓，即單位面積的受力。Q表示風量，即單位時間內通過的空氣體積。因此，在風扇Duty和風壓確定的情況下，就能獲得固定的風量。風扇在每個Duty下能保持穩定的轉速，搭配Duty調節器，能為測試提供100個檔位的穩定的風源。

設置在風源11和板卡風道13之間的均流結構12用於調整所述風源11提供的空氣的狀態。

在本實施例中，經過風扇的扇葉擾動，空氣從風扇流出後如圖3A所示呈螺旋狀，導致在不同位置測量的風速相差較大。因此，如圖1所示，所述均流結構包括箱體121和均流板。將空氣進入箱體之後擴散，再通過均流板從螺旋狀態調整為紊亂流狀態，最後收縮進入板卡風道13，使空氣可以均勻的從板卡通過。

所述箱體121用於為進入所述均流結構內的空氣提供流動通道。在本實施例中，所述箱體121採用塑膠或有機玻璃(例如，亞克力板)製成，優點是定型方便，不會受到風力作用產生形變。

所述均流板以層級方式插入所述箱體的空腔內。在本實施例中，所述均流板包括至少兩層網孔板。

繼續參閱圖1，本實施例所述均流板包括第一網孔板122A和第二網孔板122B。所述第一層網孔板122A與箱體121的入風側之間的距離在L/4至L/3的範圍內；所述第二層網孔板122B與箱體121的出風側之間的距離在L/4至L/3的範圍內；其中，L為箱體的長度。

第一層網孔板122A用於將空氣從螺旋狀調整為紊流狀。

設置在所述第一網孔板122A後方的第二層網孔板122B用於將空氣從紊流狀調整為均流狀。所述第一層網孔板和所述第二層網孔板的開孔率在30%至70%的範圍內，可保證空氣狀態的調整效果更佳。

在本實施例中，使用Flotherm模擬空氣通過均流箱後的空氣流動情況，模擬結果如圖3B所示，空氣通過第一層網孔板122A之後，流動還是有些紊亂證，經過第二層網孔板122B之後，空氣流動變得很均勻。

板卡風道13可拆卸式設置於所述均流結構12的出風口處，且與均流結構12的出風通道密封連接。採用塑膠或有機玻璃製成的所述板卡風道13用於固定不同規格尺寸的板卡(FHFL/HHFL/HHHL)。在本實施例中，不需 要重新製作整個風洞設備。

具體地，所述板卡風道13的風道口尺寸小於均流結構的出風口尺寸。

繼續參閱圖1，所述測試裝置14設置於所述均流結構12的出風口處；當所述均流結構12接收所述風源提供的風能時，對空氣的流動狀態進行均流調整，以使所述測試裝置14對通過所述均流結構12的空氣進行測試。

具體地，所述測試裝置14包括設置於所述均流結構12的出風口與所述板卡風道13之間的溫度感測器及風速感測器。所述溫度感測器用於測試通過所述板卡的空氣的溫度。所述風速感測器用於測試所述板卡的空氣的風速。

如下為本實施例所述板卡風洞測試設備的測試過程：首先，將本實施例所述板卡風洞測試設備連接至常規風洞裝置上；其次，啟動所述板卡風洞測試設備，將風扇調至固定duty；然後，啟動常規風洞設備，運行測試程序，讀取靜壓狀態下的風量即為當前duty下的風扇風量。

再然後，調節風扇duty，重複風量測試過程，測出各個duty下的風扇風量，風扇每5%duty對應風量如表1所示。

最後，根據測試結果，擬合風扇duty與風量關係曲線，並擬合方程。根據擬合方程可計算出每1%duty對應的風扇風量。從上述測試結果可知，本發明僅通過PWM控制器即可增減風扇轉速調節風量大小。測試結果可靠，測試資料客戶認可，能夠滿足測試需求。

綜上所述，本發明所述板卡風洞測試設備具有以下有益效果：

第一，本發明解決了常規風洞無法在低風量測試問題，可以提供1~20CFM風量，還可以根據不同需求調節風量區間。

第二，本發明所述板卡風洞測試設備輕便，易於運輸，可放置於恆溫箱內測試，解決了板卡在不同環境溫度測試問題。

第三，本發明所述板卡風洞測試設備製作方便，成本低，製作一台設備成本不到500元人民幣。本發明有效克服了現有技術中的種種缺點而具高度產業利用價值。

上述實施例僅例示性說明本發明的原理及其功效，而非用於限 制本發明。任何熟悉此技術的人士皆可在不違背本發明的精神及範疇下，對上述實施例進行修飾或改變。因此，舉凡所屬技術領域中具有通常知識者在未脫離本發明所揭示的精神與技術思想下所完成的一切等效修飾或改變，仍應由本發明的權利要求所涵蓋。

1:板卡風洞測試設備

11:風源

12:均流結構

13:板卡風道

14:測試裝置

121:箱體

122A:第一網孔板

122B:第二網孔板

Claims (11)

1. 一種板卡風洞測試設備，其特徵在於，包括： 均流結構，其中，所述均流結構包括： 箱體，用於為進入所述均流結構內的空氣提供流動通道； 均流板，以層級方式插入所述箱體的空腔內； 風源，設置於所述均流結構的一入風口處；以及 測試裝置，設置於所述均流結構的一出風口處； 當所述均流結構接收所述風源提供的風能時，對空氣的流動狀態進行均流調整，以使所述測試裝置對通過所述均流結構的空氣進行測試。
2. 根據請求項1所述的板卡風洞測試設備，其中所述板卡風洞測試設備更包括： 板卡風道，可拆卸式設置於所述均流結構的所述出風口處，用於固定不同規格尺寸的板卡。
3. 根據請求項2所述的板卡風洞測試設備，其中所述板卡風道的風道口尺寸小於所述均流結構的所述出風口尺寸。
4. 根據請求項2或3所述的板卡風洞測試設備，其中所述板卡風道採用塑膠或有機玻璃製成。
5. 根據請求項2所述的板卡風洞測試設備，其中所述測試裝置包括： 溫度感測器及風速感測器，設置於所述均流結構的所述出風口與所述板卡風道之間。
6. 根據請求項5所述的板卡風洞測試設備，其中所述風源包括： 風扇本體；以及 脈衝寬度調變控制器，與所述風扇本體電性連接，用於調節所述風扇本體的轉速。
7. 根據請求項6所述的板卡風洞測試設備，其中所述板卡風洞測試設備更包括處理器，與所述脈衝寬度調變控制器和所述風速感測器連接，用於在不同轉速下，測試通過所述板卡的風量。
8. 根據請求項1所述的板卡風洞測試設備，其中所述均流板包括： 第一層網孔板，用於將空氣從螺旋狀調整為紊流狀；以及 第二層網孔板，設置在所述第一網孔板後方，用於將空氣從紊流狀調整為均流狀。
9. 根據請求項8所述的板卡風洞測試設備，其中， 所述第一層網孔板與箱體的入風側之間的距離在L/4至L/3的範圍內 ； 所述第二層網孔板與箱體的出風側之間的距離在L/4至L/3的範圍內； 其中，L為箱體的長度。
10. 根據請求項8所述的板卡風洞測試設備，其中所述第一層網孔板和所述第二層網孔板的開孔率在30%至70%的範圍內。
11. 根據請求項1所述的板卡風洞測試設備，其中所述箱體採用塑膠或有機玻璃製成。

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