TWI792273B

TWI792273B - 熱導管的非接觸式檢測設備及其方法

Info

Publication number: TWI792273B
Application number: TW110114098A
Authority: TW
Inventors: 王智陞
Original assignee: 台達電子工業股份有限公司
Priority date: 2021-04-20
Filing date: 2021-04-20
Publication date: 2023-02-11
Also published as: TW202242401A

Abstract

本發明提供一種熱導管的非接觸式檢測設備及其方法。本發明是基於加熱參數控制紅外線加熱模組對待測熱導管進行加熱，並控制紅外線溫度量測模組量測待測熱導管的量測溫度資料。於加熱過程中，監測量測溫度資料的溫度斜率，並於溫度斜率收斂至停止斜率時，基於溫度斜率決定評分，並依據評分決定熱導管的品質。本發明可有效對熱導管的傳導性的優劣進行判斷。

Description

熱導管的非接觸式檢測設備及其方法

本發明係與有關熱導管的檢測，特別有關於熱導管的非接觸式檢測。

目前對於熱導管的檢測多是採用接觸式的檢測方式。具體而言，接觸式的檢測方式是先將加熱塊加熱至定溫，再將加熱塊接觸熱導管，以藉由熱傳導來對熱導管進行加熱直到熱導管的溫度達到穩態。接著，使用接觸式溫度感測器接觸熱導管上的兩點，以量測此兩點的溫度，並依據此兩點的溫度差來決定熱導管的傳導效果是否良好。

現有的接觸式的檢測方式至少存在以下問題： 1. 接觸式的檢測方式必須將加熱塊加熱到定溫，並等待熱導管的溫度達到穩態，而大幅增加檢測時間。 2. 加熱塊存在熱量散失問題，且加熱塊與熱導管的接觸力道或面積不同會導致所提供的加熱功率不同，而無法提供穩定的加熱功率至熱導管。 3. 接觸式溫度感測器的溫度通常比加熱後的熱導管的溫度還低，這使得接觸式溫度感測器接觸熱導管時，上述溫差會造成量測誤差；此外，接觸力道大小也會影響熱阻，熱阻不同量測結果也不同。 4. 加熱功率不同，熱導管上的兩點溫差也會不同，這使得檢測結果無法用來判斷傳導效果。

是以，現有接觸式的檢測方式存在上述問題，而亟待更有效的方案被提出。

本發明之主要目的，係在於提供一種熱導管的非接觸式檢測設備及其方法，採用非接觸式加熱與溫度量測，且熱導管的溫度不需達到穩態亦可完成檢測。

本發明提供一種熱導管的非接觸式檢測方法，應用於包括一紅外線加熱模組及一紅外線溫度量測模組的一非接觸式檢測裝置，該方法包括以下步驟：a) 取得一加熱參數及一待測熱導管的一物件資訊；b) 基於該紅外線加熱模組的一紅外線加熱參數與對該待測熱導管的一物件加熱參數計算一停止斜率；c)基於該加熱參數控制該紅外線加熱模組對該待測熱導管進行加熱，並控制該紅外線溫度量測模組量測該待測熱導管的一量測溫度資料；d) 於加熱過程中，監測該量測溫度資料的一溫度斜率；e) 於監測到一停止條件滿足時，基於該溫度斜率執行一評分處理以決定檢測該待測熱導管的一評分，其中該停止條件包括該溫度斜率收斂至該停止斜率；及f) 於該待測熱導管的該評分優於一評分門檻時，判定該待測熱導管為良品，並於該評分不優於該評分門檻時，判定該待測熱導管為劣品。

本發明還提供一種熱導管的非接觸式檢測設備，包括一紅外線加熱模組、一紅外線溫度量測模組及電性連接該紅外線加熱模組及該紅外線溫度量測模組的一控制模組。該紅外線加熱模組被配置來基於一加熱參數對一待測熱導管進行加熱；該紅外線溫度量測模組被配置來量測該待測熱導管的一量測溫度資料；該控制模組被配置來取得一加熱參數及該待測熱導管的一物件資訊，該控制模組被配置來基於該紅外線加熱模組的一紅外線加熱參數與對該待測熱導管的一物件加熱參數計算一停止斜率，該控制模組被配置來於加熱過程中監測該量測溫度資料的一溫度斜率，並於一停止條件滿足時，基於該溫度斜率決定檢測該待測熱導管的一評分，，該控制模組被配置來於該待測熱導管的該評分優於一評分門檻時，判定該待測熱導管為良品，並於該評分不優於該評分門檻時，判定該待測熱導管為劣品其中該停止條件包括該溫度斜率收斂至該停止斜率。

本發明可有效對熱導管的傳導性的優劣進行判斷。

茲就本發明之一較佳實施例，配合圖式，詳細說明如後。

本發明提出一種非接觸式檢測設備與方法，是透過紅外線加熱與紅外線溫度量測來實現非接觸式加熱與溫度量測，藉以提供穩定的加熱功率並免除「接觸式溫度感測器與熱導管的溫差會造成量測誤差」的問題。

並且，本發明基於溫度變化的斜率來對熱導管的熱傳導性進行評比，不僅具有高準確度，還不須等待熱導管達到穩態溫度即可完成檢測，而可以大幅減少檢測時間。

請參閱圖1，為本發明一實施例的非接觸式檢測設備的架構圖。

本實施例的非接觸式檢測設備1包括紅外線加熱模組11、紅外線溫度量測模組12與電性連接上述模組的控制模組10。

紅外線加熱模組11，如鹵素加熱器、短波紅外線加熱器、快中波紅外線加熱器、碳中波紅外線加熱器、(二氧化碳)雷射加熱器或其他類型的紅外線加熱器，受控制來基於加熱參數對物件進行加熱。

值得一提的是，相較於熱風爐是透過熱風對流進行間接加熱而加熱效率較差，本發明的紅外線加熱模組11透過紅外線照射熱導管來進行直接加熱，可提供更佳的加熱效率。

紅外線溫度量測模組12，如單點紅外線測溫儀、多點紅外線測溫儀、雷射測溫儀或其他類型的紅外線測溫器，用來連續量測熱導管的表面溫度。

控制模組10(如電腦、處理器、微控制器、控制盒等)，用來控制非接觸式檢測設備1以實現本發明之非接觸式檢測。

請參閱圖2，為本發明另一實施例的非接觸式檢測設備的架構圖。

如圖2所示，控制模組10可為電腦系統(如個人電腦、平板電腦、智慧型手機、筆記型電腦等通用電腦系統)，並透過通訊裝置101連接紅外線加熱模組11與紅外線溫度量測模組12。

控制模組10可包括通訊裝置101、人機介面102、儲存裝置103與電性連接上述裝置的處理器100(如中央處理器)。

通訊裝置101(如網路卡、Wi-Fi介面、藍芽介面、USB介面、乙太網介面、ZigBee介面、RS232介面等通訊介面或其任意組合)用來以連接外部裝置以進行通訊。

人機介面102(如鍵盤、滑鼠、觸控板等輸入裝置，顯示器、揚聲器、蜂鳴器、指示燈等輸出裝置或觸控螢幕等輸出入裝置的任意組合)用來接受用戶輸入並輸出資訊。

儲存裝置103(如磁碟硬碟、固態硬碟、快閃記憶體、RAM、EEPROM等儲存模組)用以儲存資料。

處理器100用來操控各裝置與模組實現本發明之非接觸式檢測(容後詳述)。

請參閱圖3，為本發明另一實施例的處理器的架構圖。本發明之處理器100可包括以下全部或部分模組30-38，模組30-38分別用以實現不同功能。

1. 加熱控制模組30：被配置來控制紅外線加熱模組11。

2. 量測控制模組31：被配置來控制紅外線溫度量測模組12。

3. 停止監測模組32：被配置來監測預設的停止條件是否滿足。

4. 評分模組33：被配置來對本次檢測進行評分處理。

於一實施例中，評分模組33可包括加熱評分模組34、傳導評分模組35與對流評分模組36。加熱評分模組34被配置來對本次檢測的加熱狀態進行評分。傳導評分模組35被配置來對所加熱的傳導物件的傳導性進行評分。對流評分模組36被配置來對本次檢測的環境狀態(如熱對流)進行評分。

5. 門檻計算模組37：被配置來計算評分門檻(如加熱評分門檻、傳導評分門檻與對流評分門檻)，前述評分門檻是用來作為判斷基準，以判斷加熱狀態、環境狀態或傳導性等屬性的優劣。

6. 初始化模組38：被配置來執行檢測前的初始化設定。

前述模組30-38是相互連接(可為電性連接與資訊連接)，並可為硬體模組(如電子電路模組、積體電路模組、SoC等等)、軟體模組(如韌體、作業系統或應用程式)或軟硬體模組混搭，不加以限定。

值得一提的是，當前述模組30-38為軟體模組(如應用程式)時儲存裝置103可包括非暫態電腦可讀取記錄媒體，前述非暫態電腦可讀取記錄媒體儲存有電腦程式，電腦程式記錄有電腦可執行之程式碼，當處理器100執行前述程式碼後，可實現前述模組30-38之功能。

復請參閱圖2，於一實施例中，控制模組10僅用來控制紅外線加熱模組11的加熱與紅外線溫度量測模組12的溫度量測，但不執行評分處理。

具體而言，模組33-38可建置於運算平台20(如雲端運算服務平台或遠端伺服器)，控制模組10可透過通訊裝置101連接運算平台20，來取得初始化相關資料(如後述之評分門檻、停止條件等等)，並將所收集的資料(如溫度量測資料或斜率資料)上傳至運算平台20，以由運算平台20計算處理來獲得各項評分。藉此，由於高負載運算是由運算平台20負責執行，控制模組10僅需具備一般處理能力，而可採用較低階的處理器。

於一實施例中，紅外線加熱模組11可包括一或多個加熱元件(圖2是以一個加熱元件110為例)，如紅外光源與鏡頭的組合。各加熱元件110可對熱導管上的單點或小區域(加熱面積視紅外線投影面積而定)進行加熱。藉此，當提供多個加熱元件110時，可同時對熱導管22上的多點或大區域進行加熱，而提升加熱功率。

於一實施例中，紅外線溫度量測模組12可包括一或多個量測元件(圖2是以兩個量測元件120-121為例)。各量測元件120-121可例如為一組紅外線測溫儀，可對熱導管22上的單點進行溫度量測。藉此，當提供多個量測元件120-121時，可同時對熱導管上的多點進行溫度量測，而取得更多溫度量測資料。

於一實施例中，非接觸式檢測設備1還包括定位治具21。定位治具21用來固定待測熱導管22，以使於加熱過程中，紅外線加熱模組11可對熱導管22的相同位置連續加熱，並且，紅外線溫度量測模組12可對熱導管22的相同位置連續測溫。

請參閱圖8，為本發明一實施例的非接觸式檢測的設置示意圖。如圖所示，定位治具21可包括第一安裝結構211、第二安裝結構212、設置於第一安裝結構211與第二安裝結構212之間的第三安裝結構210與底座213。

當要對待測熱導管22進行檢測時，是將紅外線加熱模組1的加熱元件110固定裝設於第一安裝結構211，將紅外線溫度量測模組12的量測元件120-121固定裝設於第二安裝結構212，並將待測熱導管22固定夾持在第三安裝結構210。

藉此，加熱元件110可對熱導管22的一面的加熱位置A1進行加熱，量測元件120-121可對熱導管22的另一面(不同面)的多個量測位置A2、A3進行測溫。

於一實施例中，其中一量測位置A2是位於加熱位置A1的正後方以量測近加熱點的溫度，並且，至少一量測位置A3是遠離加熱位置A1正後方以量測遠離加熱點的溫度。藉由上述配置，本發明可取得量測位置A2、A3的溫差，並以此溫差來對熱導管22的傳導性進行評分(容後詳述)。

於一實施例中，熱導管22於加熱位置A1與量測位置A2、A3上塗佈有深色輻射漆，前述深色輻射漆可提升輻射熱的吸收而可提升加熱效率，並提升測溫成功率與精確度。

於一實施例中，加熱位置A1的深色輻射漆的塗佈面積大於加熱元件110的(雷射)紅外線光照面積D1，以使加熱紅外線可完全照射在深色輻射漆上。並且，各量測位置A2、A3的深色輻射漆的塗佈面積大於量測元件120、120的量測面積D2、D3，以使測溫紅外線可完全照射在深色輻射漆上。

於一實施例中，加熱元件110與熱導管22之間的距離L1(第一距離)是基於加熱元件110的鏡頭的焦距所調整，如等於鏡頭焦距，而使得熱紅外線可有效聚焦於加熱位置A1。

此外，量測元件120、121與熱導管22之間的距離L2(第二距離)是基於量測元件120、121的鏡頭的焦距所調整，如等於鏡頭焦距，而使得測溫紅外線可有效聚焦於量測位置A2、A3。

於一實施例中，量測元件120、121與熱導管22之間的第二距離是相等的，如同為距離L2，藉以排除量測距離不同所造成的測溫誤差。

請參閱圖9與圖10，圖9為本發明一實施例的熱導管的一面的外觀示意圖，圖10為圖9的熱導管的另一面的外觀示意圖。

本發明特別適用於超薄均熱板(Vapor Chamber，VC)的熱傳導檢測。具體而言，本發明可以超薄均熱板的一面的加熱位置H(圖10)進行加熱，並對另一面的量測位置T1、T2進行測溫，其中量測位置T1位於加熱位置H的正背面。

並且，當對超薄均熱板的加熱位置H進行加熱時，加熱位置H端的壁面下的液體吸熱後變為蒸氣並往壓力低的其他位置(如量測位置T2端)，透過接觸量測位置T2端的壁面吸收熱量後再次冷凝回液體，再回流到加熱位置H端，形成熱循環，即實現散熱功能。

請參閱圖4，為本發明一實施例的非接觸式檢測方法的流程圖。

步驟S10：處理器100取得加熱參數、停止斜率及待測熱導管22的物件資訊。

前述加熱參數是用來控制紅外線加熱模組11輸出的加熱功率。停止斜率用來判斷是否停止檢測。物件資訊可包括但不限於熱導管22的質量、面積、比熱容、目標溫度等。

前述加熱參數、停止斜率及物件資訊可為預先設定並儲存於儲存裝置103，或用戶手動輸入，不加以限定。

於一實施例中，處理器100可取得紅外線加熱模組11的紅外線加熱參數(即紅外線加熱模組11的加熱能力)與對熱導管22的物件加熱參數(即熱導管22的溫度變化能力)，並依據紅外線加熱參數與物件加熱參數計算前述停止斜率。

步驟S11：處理器100透過加熱控制模組30基於加熱參數控制紅外線加熱模組11對熱導管22進行加熱，並透過量測控制模組31控制紅外線溫度量測模組12連續量測加熱中的熱導管22的溫度以獲得量測位置的量測溫度資料。

於一實施例中，處理器100可控制紅外線溫度量測模組12的多個量測元件120-121來同時對熱導管22的多個量測位置A2-A3進行量測來獲得多個量測位置A2-A3的多個量測溫度資料。

步驟S12：於加熱過程中，處理器100透過量測控制模組31取得紅外線溫度量測模組12的量測溫度資料，並即時監測量測溫度資料的溫度斜率，如計算連續兩個時間點(如0.5秒、1秒、5秒、10秒等)之間的溫度變化所對應的斜率。

步驟S13：處理器100透過停止監測模組32監測預設的停止條件是否滿足。

於一實施例中，前述停止條件包括溫度斜率收斂至停止斜率(如溫度斜率逐漸降低至停止斜率)，即停止監測模組32監測到即時的溫度斜率收斂至停止斜率時判定停止檢測。

於一實施例中，停止條件包括累積加熱時間(即加熱持續時間)達到檢測時間上限(如1分鐘、5分鐘、30分鐘等) ，即停止監測模組32監測到累積加熱時間逾時，便判定停止檢測。

於一實施例中，停止條件包括溫度斜率收斂至停止斜率與累積加熱時間，即溫度斜率收斂至停止斜率或者累積加熱時間逾時，停止監測模組32都會判定停止檢測。

若停止條件不滿足，則重複執行步驟S13以持續加熱、測溫、監視溫度斜率，並監視停止條件是否滿足。

若停止條件滿足，則執行步驟S14：處理器100透過加熱控制模組30控制紅外線加熱模組11停止加熱，並透過量測控制模組31控制紅外線溫度量測模組12停止測溫。

值得一提的是，步驟S14並非必要步驟。於一實施例中，本發明可於停止條件滿足後持續加熱與測溫，並直接執行步驟S15來以停止條件滿足前的資料對熱導管22進行評分。

步驟S15：處理器100透過評分模組33基於的量測溫度資料的溫度斜率執行評分處理以決定檢測熱導管22的評分。前述評分可為數值，數值的大小表示性質(如傳導狀態、對流狀態或加熱狀態)的優劣，如數值越大表示越佳，或者數值越小表示越佳。

於一實施例中，評分模組33可進一步將檢測熱導管22的評分與預先設定的評分門檻進行比較，並於評分優於評分門檻時，判定熱導管22為良品，於評分不優於評分門檻時，判定熱導管22為劣品。前述評分可以被設定為數值越大表示品質越佳，或者數值越小表示品質越佳，不加以限定。

於一實施例中，評分模組33可將量測溫度資料的一或多個溫度斜率(斜率資料)與預設的一或多個良品斜率進行比較，並依據符合程度來評比分數。

於一實施例中，當累積加熱時間逾時，表示熱導管22可能因傳導性差，而無法於指定時間內找出明顯的傳導特徵。對此，評分模組33可直接給予此熱導管22 較差的評分(如劣品等級的評分)或直接判定為劣品。

藉此，本發明可透過非接觸檢測方式來檢測熱導管的傳導性。

請一併參閱圖4與圖5，圖5為本發明另一實施例的非接觸式檢測方法的部分流程圖。相較於圖4的實施例，圖5的實施例的步驟S10更包括具體的初始化步驟S20-S23，其中步驟S21-S23的執行順序可依用戶需求任意變更，或同時執行。

步驟S20：處理器100透過初始化模組38設定物件資訊與目標溫度。

於一實施例中，用戶可透過人機介面102直接輸入熱導管22的物件資訊(如質量、尺寸、材質、比熱容、單面面積或全面積等)，並可輸入目標溫度(如攝氏60、70或80度等)。

於一實施例中，初始化模組38可自儲存裝置103讀取預存的多個物件資訊與多個目標溫度並顯示於人機介面102，以供用戶使用人機介面102進行選擇。

步驟S21：處理器100透過初始化模組38計算紅外線加熱模組11的加熱參數。

於一實施例中，加熱參數包括紅外線加熱模組11的加熱輸入電壓，透過調整加熱輸入電壓可以調整紅外線加熱模組11輸出的加熱功率。

具體而言，初始化模組38可基於熱導管22的質量及比熱容取得對此熱導管22的物件加熱參數，再基於物件加熱參數與紅外線加熱模組11的紅外線加熱參數(如紅外線加熱器功率、紅外線發射率與輻射衰減率)計算加熱輸入電壓，以作為加熱參數。

於一實施例中，對熱導管22的物件加熱參數

可基於紅外線加熱器功率

、紅外線發射率

與輻射衰減率σ等因子的全部或部分，來計算獲得，但不以此限定。

於一實施例中，對熱導管22的物件加熱參數

還可基於熱導管22的質量

、熱導管22的比熱容

與熱導管22的量測溫度

等因子的全部或部分，來計算獲得，但不以此限定。

因此，透過上述關係，本發明可以獲得紅外線發射率

。

於一實施例中，初始化模組38可基於下述(式一)、(式二)來計算紅外線加熱器功率。

--------------(式一)

---------------(式二) 其中，

為對熱導物件22的物件加熱參數；

為紅外線加熱器功率；

為紅外線發射率；σ為輻射衰減率；

為熱導物件22的質量；

為熱導物件22的比熱容；

為熱導物件22的量測溫度。

請參閱圖11，為本發明一實施例的加熱功率-電壓的關係曲線圖。於算出紅外線加熱器功率後，初始化模組38可依據紅外線加熱模組11的規格(如圖11)，推算出對應的加熱輸入電壓以作為加熱參數。舉例來說，當紅外線加熱器功率為10W時，加熱輸入電壓為7.5V。

復請參閱圖5，步驟S22：處理器100透過初始化模組38計算檢測時間上限。前述檢測時間上限可用來作為停止條件的一部分。

具體而言，初始化模組38於取得所設定的目標溫度，並基於目標溫度與環境溫度之間的溫差、熱導管22的物件資訊與物件加熱參數及環境對流參數計算檢測時間上限。

於一實施例中，檢測時間上限

可基於熱導管22的質量

、熱導管22的比熱容

、目標溫度

、環境溫度

、對熱導管22的物件加熱參數

、熱導管22的單面面積

、環境對流係數

(一般介於20-40(

)之間)等因子的全部或部分，來計算獲得，但不以此限定。

於一實施例中，初始化模組38可基於下述(式三)來計算檢測時間上限。

--------------(式三) 其中，

為檢測時間上限；

為熱導物件22的質量；

為熱導物件22的比熱容；

為目標溫度；

為環境溫度；

為對熱導物件22的物件加熱參數；

為熱導物件22的單面面積；

為環境對流係數，一般介於20-40(

)。

步驟S23：處理器100透過初始化模組38計算停止斜率。前述停止斜率用來作為停止條件的一部分。

請參閱圖12，為本發明一實施例的溫度斜率-時間的關係曲線圖。

具體而言，初始化模組38可基於目標溫度與環境溫度之間的溫差、待測熱導管的物件資訊與物件加熱參數及環境對流參數模擬計算熱導管22的時間-溫度模擬變化(如圖12所示)，並基於此時間-溫度模擬變化及檢測時間上限設定停止斜率。舉例來說，可選擇斜率4(對應時間50秒)或斜率2.8(對應時間100秒)。

於一實施例中，停止斜率大於1，即於熱導管22的溫度達到穩態前結束檢測。

藉此，本發明可完成初始化設定。

請一併參閱圖4與圖6，圖6為本發明另一實施例的非接觸式檢測方法的部分流程圖。相較於圖4的實施例，圖6的實施例的步驟S15更包括具體的初始化步驟S30-S33，其中步驟S31-S33的執行順序可依用戶需求任意變更，或同時執行。

步驟S30：處理器100透過評分模組33計算所獲取的量測溫度資料的斜率資料，前述斜率資料包括多個斜率，多個斜率分別對應熱導管22於加熱過程中的不同時間區間的溫度變化程度。

步驟S31：處理器100透過加熱評分模組34基於斜率資料的多個斜率計算紅外線加熱模組11於本次檢測中的加熱評分。

於一實施例中，加熱評分模組34可選取斜率資料的多個斜率的全部或部分(如指定的時間區間)，並對所選取的多個斜率計算平均來獲得前述加熱評分。

於一實施例中，如圖8，當同時對熱導管22的多個量測為至進行測溫時，加熱評分模組34可選取加熱位置A1正後方(或最接近)的量測位置A2的溫度量測資料來計算前述加熱評分，以使加熱評分更為貼近紅外線加熱模組11的加熱表現。

步驟S32：處理器100透過對流評分模組36計算檢測環境的對流評分。

步驟S33：處理器100透過傳導評分模組35計算熱導管22的傳導評分。

於一實施例中，如圖8，當對多個量測位置A2、A3進行量測，而獲得多個量測位置A2、A3的多個溫度量測資料(如開始加熱至停止條件滿足，這段期間的量測位置A2、A3的兩組溫度曲線，或者開始加熱指定期間(如開始加熱後3秒)至停止條件滿足，這段期間的量測位置A2、A3的兩組溫度曲線)時，處理器100透過對流評分模組36與傳導評分模組35先計算多個量測溫度資料之間的溫差資料(如對兩筆量測溫度資料執行相減以獲得量測位置A2、A3之間的溫差資料)，再基於斜率資料及溫差資料計算前述對流評分與傳導評分。

於一實施例中，對流評分模組36與傳導評分模組35先將斜率資料除以溫差資料以獲得特性資料(如對流特性資料或傳導特性資料)，再對特性資料計算迴歸(如最小平方法)來獲得指數衰減式(如將特性資料擬合至一組曲線來獲得此曲線的指數衰減式)，並基於指數衰減式決定前述對流評分及前述傳導評分。

更進一步地，如圖8，當有多個量測位置A2、A3時，上述計算是選取加熱位置A1正後方(或最接近)的量測位置A2的溫度量測資料的斜率資料來除以溫差資料以獲得特性資料，但不以此限定，亦可採用較遠的量測位置A2的溫度量測資料。

值得一提的是，前述指數衰減式是包括底數部分與指數部分，本發明是基於底數部份決定前述傳導評分，並基於指數部分決定對流評分。

藉此，本發明可決定不同類型的評分。

圖6的實施例中，更包括用以基於評分判定檢測結果的S40-S45，其中步驟S40-S42的執行順序可依用戶需求任意變更，或同時執行。

步驟S40：處理器100透過加熱評分模組34判斷加熱評分是否差於預設的加熱評分門檻。

若加熱評分差於加熱評分門檻，則執行步驟S44：處理器100透過人機介面102發出警示以提示用戶加熱狀態不佳。

若加熱評分優於加熱評分門檻，表示本次加熱狀態良好(如加熱功率穩定)，執行步驟S41：處理器100透過對流評分模組36判斷對流評分是否差於預設的對流評分門檻。

若對流評分差於對流評分門檻，則執行步驟S44：處理器100透過人機介面102發出警示以提示用戶環境狀態(尤其是對流狀態)不佳。

於執行步驟S44之後，處理器100可接著執行步驟S42來接續判斷傳導評分是否合格，但不以此限定。

於另一實施例中，於加熱狀態或環境狀態不佳時，所檢測的傳導評分可能無法正確反應熱導管22的傳導性良劣。對此，處理器100可於執行步驟S4後，直接結束本次檢測，而不評斷熱導管22的良劣。

若對流評分優於對流評分門檻，表示本次環境狀態良好，執行步驟S42：處理器100透過評分模組33(傳導評分模組35)判斷熱導管22的評分(傳導評分)是否優於評分門檻(傳導評分門檻)，以判斷熱導管22為良品或劣品(瑕疵品)。

若傳導評分差於傳導評分門檻，表示傳導性不佳，執行步驟S43：處理器100透過傳導評分模組35判定熱導管22為瑕疵品，並可進一步透過人機介面102顯示瑕疵品通知。

若傳導評分優於傳導評分門檻，表示傳導性良好，執行步驟S45：處理器100透過傳導評分模組35判定熱導管22為良品，並可進一步透過人機介面102顯示良品通知。

本發明可有效對熱導管22的傳導性進行檢測，並自動產生檢測結果。

此外，本發明可同時對加熱狀態與環境狀態進行檢測，以避免因加熱狀態或環境狀態不佳導致檢測結果的誤判。

請一併參閱圖4-7，圖7為本發明另一實施例的非接觸式檢測方法的部分流程圖。相較於圖4的實施例，圖7的實施例進一步提供評分門檻的計算功能，可以透過對同類型的良品進行檢測來獲得對應良品的評分門檻。本實施例的方法更包括以下步驟。

步驟S50：用戶可於非接觸式檢測設備1上對與待測熱導管22相同類型的良品熱導管執行多次檢測(透過執行步驟S10-S15至少兩次)以獲得多個良品評分(透過執行S30-S33)，如多次檢測獲得的多個加熱良品評分、多個對流良品評分與多個傳導良品評分。

步驟S51：處理器100透過門檻計算模組37取得上述多個良品評分，並基於多個良品評分設定評分門檻。

於一實施例中，門檻計算模組37是基於多個加熱良品評分計算加熱評分門檻，基於多個對流良品評分計算對流評分門檻，基於多個傳導良品評分計算傳導評分門檻。

於一實施例中，門檻計算模組37是計算多個良品評分的平均值(如加權平均或一般平均)，並適度調整平均值。

舉例來說，若評分越高表示越佳，則可以平均值降低20%、降低10%，或±10%的範圍來做為評分門檻。

於另一例子中，若評分越低表示越佳，則可以平均值提升20%、提升10%，或±15%的範圍來做為評分門檻。

藉此，本發明可有效設定各類型的評分門檻，而有利於判斷檢測結果的可用性。

以上所述僅為本發明之較佳具體實例，非因此即侷限本發明之申請專利範圍，故舉凡運用本發明內容所為之等效變化，均同理皆包含於本發明之範圍內，合予陳明。

1：非接觸式檢測設備

10：控制模組

11：紅外線加熱模組

12：紅外線溫度量測模組

10：控制模組

100：處理器

101：通訊裝置

102：人機介面

103：儲存裝置

11：紅外線加熱模組

110：加熱元件

12：紅外線溫度量測模組

120：量測元件

121：量測元件

20：運算平台

21：定位治具

210-212：安裝結構

213：底座

22：熱導管

30：加熱控制模組

31：量測控制模組

32：停止監測模組

33：評分模組

34：加熱評分模組

35：傳導評分模組

36：對流評分模組

37：門檻計算模組

38：初始化模組

A1-A3、T1、T2、H：位置

L1、L2：距離

D1-D3：面積

S10-S15：加熱與檢測步驟

S20-S23：初始化步驟

S30-S33：評分步驟

S40-S45：判斷步驟

S50-S51：門檻取得步驟

圖1為本發明一實施例的非接觸式檢測設備的架構圖。

圖2為本發明另一實施例的非接觸式檢測設備的架構圖。

圖3為本發明另一實施例的處理器的架構圖。

圖4為本發明一實施例的非接觸式檢測方法的流程圖。

圖5為本發明另一實施例的非接觸式檢測方法的部分流程圖。

圖6為本發明另一實施例的非接觸式檢測方法的部分流程圖。

圖7為本發明另一實施例的非接觸式檢測方法的部分流程圖。

圖8為本發明一實施例的非接觸式檢測的設置示意圖。

圖9為本發明一實施例的熱導管的一面的外觀示意圖。

圖10為圖9的熱導管的另一面的外觀示意圖。

圖11為本發明一實施例的加熱功率-電壓的關係曲線圖。

圖12為本發明一實施例的溫度斜率-時間的關係曲線圖。

S10-S15：加熱與檢測步驟

Claims

一種熱導管的非接觸式檢測方法，應用於包括一紅外線加熱模組及一紅外線溫度量測模組的一非接觸式檢測裝置，該方法包括以下步驟： a) 取得一加熱參數及一待測熱導管的一物件資訊； b) 基於該紅外線加熱模組的一紅外線加熱參數與對該待測熱導管的一物件加熱參數計算一停止斜率； c) 基於該加熱參數控制該紅外線加熱模組對該待測熱導管進行加熱，並控制該紅外線溫度量測模組量測該待測熱導管的一量測溫度資料； d) 於加熱過程中，監測該量測溫度資料的一溫度斜率； e) 於監測到一停止條件滿足時，基於該溫度斜率執行一評分處理以決定檢測該待測熱導管的一評分，其中該停止條件包括該溫度斜率收斂至該停止斜率；及 f) 於該待測熱導管的該評分優於一評分門檻時，判定該待測熱導管為良品，並於該評分不優於該評分門檻時，判定該待測熱導管為劣品。
如請求項1所述之方法，其中該步驟a)包括以下步驟： g1) 基於該待測熱導管的質量及比熱容取得該物件加熱參數；及 g2) 基於該物件加熱參數與該紅外線加熱參數取得該紅外線加熱模組的一加熱輸入電壓作為該加熱參數。
如請求項1所述之方法，其中該停止條件包括累積加熱時間達到一檢測時間上限；其中，該步驟c)之前更包括以下步驟： h1) 基於用戶操作設定一目標溫度；及 h2) 基於該目標溫度與環境溫度之間的一溫差、該物件資訊、該物件加熱參數及一環境對流參數取得該檢測時間上限。
如請求項1所述之方法，其中該步驟b)包括以下步驟： i1) 基於一目標溫度與環境溫度之間的一溫差、該物件資訊、該物件加熱參數、該紅外線加熱參數及一環境對流參數模擬計算該待測熱導管的一時間-溫度模擬變化；及 i2) 基於該時間-溫度模擬變化及該檢測時間上限設定該停止斜率，其中該停止斜率大於1。
如請求項1所述之方法，於該步驟e)之前更包括以下步驟： j1) 基於該加熱參數控制該紅外線加熱模組對與該待測熱導管相同類型的一良品熱導管進行加熱，並控制該紅外線溫度量測模組量測該良品熱導管的一量測溫度資料； j2) 基於該良品熱導管的該量測溫度資料計算該良品熱導管的一良品評分； j3) 重複執行該步驟 j1)、j2)至少兩次，以獲得多個該良品評分；及 j4) 基於該多個良品評分設定該評分門檻。
如請求項1所述之方法，其中該評分處理包括： k1) 計算該量測溫度資料的一斜率資料；及 k2) 基於該斜率資料的多個斜率計算一加熱評分，其中該多個斜率分別對應該加熱過程的不同時間區間；其中，該步驟e)包括一步驟l1) 於該加熱評分差於一加熱評分門檻時，發出警示以提示加熱狀態不佳。
如請求項1所述之方法，其中該步驟c)是控制該紅外線溫度量測模組對該待測熱導管的多個量測位置進行量測來獲得該多個量測位置的該多個量測溫度資料；其中，該評分處理包括： m1) 計算該量測溫度資料的一斜率資料； m2) 計算該多個量測溫度資料之間的一溫差資料；及 m3) 基於該斜率資料及該溫差資料計算一對流評分及一傳導評分；其中，該步驟e)包括以下步驟： n1) 於該對流評分差於一對流評分門檻時，發出警示以提示環境狀態不佳； n2) 於該傳導評分優於一傳導評分門檻時，判定該待測熱導管為良品；及 n3) 於該傳導評分差於該傳導評分門檻時，判定該待測熱導管為劣品。
如請求項7所述之方法，其中該步驟m3)是將該斜率資料除以該溫差資料以獲得一特性資料，對該特性資料計算迴歸來獲得一指數衰減式，並基於該指數衰減式決定該對流評分及該傳導評分。
如請求項1所述之方法，其中該步驟c)是控制該紅外線加熱模組對該待測熱導管的一面的一加熱位置進行加熱，並控制該紅外線溫度量測模組對該待測熱導管的另一面的多個量測位置進行量測來獲得該多個量測位置的該多個量測溫度資料；其中，該加熱位置位於其中一該量測位置的正後方，該加熱位置與該多個量測位置塗佈有深色輻射漆，該加熱位置的該深色輻射漆的面積大於該紅外線加熱模組的雷射光照面積，各該量測位置的該深色輻射漆的面積大於該紅外線加熱模組的量測面積。
如請求項9所述之方法，其中該待測熱導管為超薄均熱板(VC)，該步驟c)是對該待測熱導管的該加熱位置進行加熱，以使該加熱位置的壁面下的液體吸熱後變為蒸氣並往壓力低的其他位置，透過接觸其他位置的壁面吸收熱量後再次冷凝回液體，再回流到該加熱位置，形成熱循環。
一種熱導管的非接觸式檢測設備，包括：一紅外線加熱模組，被配置來基於一加熱參數對一待測熱導管進行加熱；一紅外線溫度量測模組，被配置來量測該待測熱導管的一量測溫度資料；及一控制模組，電性連接該紅外線加熱模組及該紅外線溫度量測模組，被配置來取得一加熱參數及該待測熱導管的一物件資訊，該控制模組被配置來基於該紅外線加熱模組的一紅外線加熱參數與對該待測熱導管的一物件加熱參數計算一停止斜率，該控制模組被配置來於加熱過程中監測該量測溫度資料的一溫度斜率，並於一停止條件滿足時，基於該溫度斜率決定檢測該待測熱導管的一評分，該控制模組被配置來於該待測熱導管的該評分優於一評分門檻時，判定該待測熱導管為良品，並於該評分不優於該評分門檻時，判定該待測熱導管為劣品，其中該停止條件包括該溫度斜率收斂至該停止斜率。
如請求項11所述之非接觸式檢測設備，其中該控制模組包括：一初始化模組，被配置來基於該待測熱導管的質量及比熱容取得該物件加熱參數，並基於該物件加熱參數與該紅外線加熱參數取得該紅外線加熱模組的一加熱輸入電壓作為該加熱參數，該初始化模組被配置來基於一目標溫度與環境溫度之間的一溫差、該物件資訊、該物件加熱參數及一環境對流參數模擬計算該待測熱導管的一時間-溫度模擬變化，並基於該時間-溫度模擬變化及該檢測時間上限設定該停止斜率，其中該停止斜率大於1。
如請求項11所述之非接觸式檢測設備，其中該停止條件更包括累積加熱時間達到一檢測時間上限；其中，該控制模組包括：一初始化模組，被配置來基於用戶操作設定一目標溫度，基於該目標溫度與環境溫度之間的一溫差、該物件資訊、該物件加熱參數及一環境對流參數取得一檢測時間上限。
如請求項11所述之非接觸式檢測設備，其中該控制模組包括：一加熱控制模組，被配置來控制該紅外線加熱模組進行加熱；一量測控制模組，被配置來控制該紅外線溫度量測模組進行溫度量測；一停止監測模組，被配置來監測是否該停止條件滿足；一評分模組，被配置來於計算該評分，並被配置來比較該評分與該評分門檻；及一門檻計算模組，被配置來透過該加熱控制模組、該量測控制模組、該停止監測模組及該評分模組對與該待測熱導管相同類型的一良品熱導管執行多次加熱檢測以獲得多個該良品評分，並基於該多個良品評分設定一評分門檻。
如請求項11所述之非接觸式檢測設備，其中該控制模組包括：一加熱評分模組，被配置來基於該量測溫度資料的一斜率資料的多個斜率計算一加熱評分，並於該加熱評分差於一加熱評分門檻時，發出警示以提示加熱狀態不佳，其中該多個斜率分別對應該加熱過程的不同時間區間。
如請求項11所述之非接觸式檢測設備，其中該紅外線溫度量測模組包括多個量測元件，該多個量測元件用來對該待測熱導管的多個量測位置進行量測來獲得該多個量測位置的該多個量測溫度資料；其中，該控制模組包括：一傳導評分模組，被配置來基於該量測溫度資料的一斜率資料及該多個量測溫度資料之間的一溫差資料計算一傳導評分，於該傳導評分優於一傳導評分門檻時，判定該待測熱導管為良品，並於該傳導評分差於該傳導評分門檻時，判定該待測熱導管為劣品；及一對流評分模組，被配置來基於該斜率資料及該溫差資料計算一對流評分，並於該對流評分差於一對流評分門檻時，發出警示以提示環境狀態不佳。
如請求項11所述之非接觸式檢測設備，更包括一定位治具，該定位治具包括：一第一安裝結構，用以裝設該紅外線加熱模組，以使該紅外線加熱模組對該待測熱導管的一面的一加熱位置進行加熱；一第二安裝結構，用以裝設該紅外線溫度量測模組，以使該紅外線溫度量測模組的多個量測元件對該待測熱導管的另一面的多個量測位置進行量測；及一第三安裝結構，設置於該第一安裝結構與該第二安裝結構之間，用以固定該待測熱導管；其中，裝設於該第一安裝結構的該紅外線加熱模組與裝設於該第二安裝結構的該紅外線溫度量測模組是分別朝向放置於該第三安裝結構的該待測熱導管的不同面。
如請求項17所述之非接觸式檢測設備，其中該加熱位置位於其中一該量測位置的正後方，至少一該量測位置是遠離該加熱位置的正後方；其中，該待測熱導管於該加熱位置與該多個量測位置塗佈有深色輻射漆，該加熱位置的該深色輻射漆的面積大於該紅外線加熱模組的雷射光照面積，各該量測位置的該深色輻射漆的面積大於該紅外線加熱模組的量測面積。
如請求項17所述之非接觸式檢測設備，其中裝設於該第一安裝結構的該紅外線加熱模組與該放置於該第三安裝結構的該待測熱導管之間的一第一距離是基於該紅外線加熱模組的一鏡頭的焦距所調整；其中，裝設於該第二安裝結構的該紅外線溫度量測模組與該放置於該第三安裝結構的該待測熱導管之間的一第二距離是基於該紅外線溫度量測模組的一預設量測距離所調整。
如請求項11所述之非接觸式檢測設備，其中該待測熱導管為超薄均熱板(VC)，該紅外線加熱模組用來對對該待測熱導管的該加熱位置進行加熱，以使該加熱位置的壁面下的液體吸熱後變為蒸氣並往壓力低的其他位置，透過接觸其他位置的壁面吸收熱量後再次冷凝回液體，再回流到該加熱位置，形成熱循環。