一种基于光传感的计算机硬件工况测试设备的制作方法

1.本发明涉及一种密封技术及光学传感器，具体是一种基于光传感的计算机硬件工况测试设备。


背景技术：

2.众所周知，除了核心硬件的优劣会决定计算机性能之外，计算机硬件温度也会对性能有所影响，如果处理器或者显卡等硬件温度偏高，那么就会造成计算机卡慢缓慢，还容易出现死机、自动重新启动等问题。
3.现有的计算机硬件测试大多是采用软件进行测试，但是对于新生产的设备显然并不适合在计算机中装入其他软件，因此只可对其硬件的温度进行测试，中国专利公开了一种用于燃气涡轮发动机中的光学传感器的密封系统（授权公告号cn106796141b），其通过光传感器对内燃机内部的火焰进行测试，在测试的过程中通过设计的歧管对进入到内部的油雾排泄。
4.但是该方案中并不能完全保证内部没有油雾，而在计算机硬件测试的过程中，由于温度的变化带来的颜色变化十分小，并不允许有其他杂质进入，因此需要开发一种新的设备以精准的检测颜色变化。


技术实现要素：

5.本发明的目的在于提供一种基于光传感的计算机硬件工况测试设备，以解决上述背景技术中提出的问题。
6.为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种基于光传感的计算机硬件工况测试设备，包括两端贯通且呈管状的外壳和同轴可拆卸设置在所述外壳内的内管，所述外壳的一端设置有变色片，所述外壳的另一端密封可拆卸设有色差仪；所述设备还包括：导通组件，所述导通组件设置在所述内管的内部中央，所述导通组件可控制所述内管的两端贯通或隔断；内密封结构，所述内密封结构设置在所述内管的外壁与所述外壳的内壁之间，所述内密封结构在所述外壳的内部隔断出一个换热腔；内通气机构，所述内通气机构用于控制所述内管的内部与所述换热腔的导通方向；外散热机构，所述外散热机构设置在所述外壳的外部，所述外散热机构用于将所述换热腔内的部分热空气排出；以及平衡结构，所述平衡结构设置在所述外壳的外部，且通过一根穿过所述外壳和所述内管的平衡管与所述内管的内部连通；所述导通组件和内通气机构及外散热机构均连接。
7.作为本发明进一步的方案：所述导通组件包括：隔断部，所述隔断部呈球形并与所述内管一体成型，所述隔断部中央设有球形的内腔；阻隔球，所述阻隔球活动设置在所述内腔中，在所述阻隔球的外壁上包覆固定有一层密封垫；导通杆，所述导通杆与所述阻隔球一体成型，且所述导通杆同所述内管的轴线垂直；透光通道，所述透光通道贯穿所述内腔并与所述内管的轴线平行，在所述阻隔球的中央开设有用于同所述透光通道配合的穿孔；其中，所述阻隔球相对所述导通杆的一侧一体固定有传动杆，所述传动杆与所述导通杆同轴；在所述隔断部、内管、以及外壳上均开设有供所述导通杆和所述传动杆穿出的贯孔。
8.作为本发明再进一步的方案：所述内密封结构包括设置在所述外壳内壁上的两圈卡道，其中一圈卡道上密封套设有第二密封件，另一圈卡道上密封套设有第三密封件，两圈所述卡道分别设置在所述阻隔球的两侧，所述第二密封件和第三密封件均与所述内管的外壁密封抱合；所述内通气机构、外散热机构、平衡结构均设置在两圈所述卡道之间。
9.作为本发明再进一步的方案：所述内通气机构包括：插管，所述插管穿透所述外壳的一侧并与之固定；密封片，所述密封片密封滑动设置在所述插管内；封堵件，所述封堵件设置在所述插管穿入到所述外壳内的一端，所述封堵件同所述插管的内壁滑动贴合；压簧，所述压簧一端连接所述封堵件，另一端连接所述密封片；以及伸缩结构，所述伸缩结构连接所述密封片与所述传动杆，所述伸缩结构用于在所述阻隔球在所述内腔中转动时带动所述密封片顺着所述插管的轴线移动；所述封堵件朝向所述内管的一端设置有球头，所述内管朝向所述球头的一侧开设有泄气孔。
10.作为本发明再进一步的方案：所述伸缩结构包括：套管，所述套管转动套设在所述插管位于所述外壳外部的一端外壁上；推杆，所述推杆的一端与所述密封片固定，推杆的另一端设置有螺牙，所述套管内部开设有伸缩腔，所述伸缩腔的内壁上设置有同所述螺牙适配的内螺纹；滑槽，所述滑槽设置在所述插管的内壁上；插片，所述插片与所述滑槽滑动配合；小齿轮，所述小齿轮固定在所述套管的外壁上；大齿轮，所述大齿轮固定在所述传动杆穿出所述外壳的一端，并与所述小齿轮啮合。
11.作为本发明再进一步的方案：所述外散热机构包括：轨道，所述轨道设置在所述外壳的外壁上，在所述轨道上沿圆周等距开设有多个与所述换热腔连通的散热孔；
橡胶圈，所述橡胶圈密封转动套设在所述轨道上；套环，所述套环固定在所述橡胶圈的外壁上，在所述套环和所述橡胶圈上沿圆周等距设置有多个与所述散热孔等数的微孔；传动结构，所述传动结构连接所述套环和所述导通杆，所述传动结构在所述导通杆调整穿孔与所述透光通道同轴时，驱动所述套环转动至所述微孔与所述散热孔连通。
12.作为本发明再进一步的方案：所述传动结构包括：一号锥齿轮，所述一号锥齿轮固定在所述导通杆穿出所述外壳的一段外壁上；安装轴，所述安装轴转动设置在所述外壳的外部并与所述内管的轴线平行；二号锥齿轮，所述二号锥齿轮固定在所述安装轴的一端并与所述一号锥齿轮啮合；边缘齿轮，所述边缘齿轮固定在所述安装轴上；配合齿，所述配合齿为多个，且等距固定在所述套环的外壁上，所述配合齿与所述边缘齿轮啮合。
13.作为本发明再进一步的方案：所述导通杆穿出所述外壳的一段外壁上设置有凸块，所述外壳上开设的供导通杆穿出贯孔内壁上设置有同所述凸块配合的凹槽，所述凸块在所述凹槽内的转动行程为90
°
；所述平衡结构包括连通连通所述平衡管穿出所述外壳一端的气囊，在所述气囊上设置有气阀。
14.与现有技术相比，本发明的有益效果是：通过变色片与计算机的硬件贴合或靠近，在不断增加硬件的运行速度时，其产生的温度也在不断升高，温度升高会使变色片的颜色发生改变，此时通过导通组件将内管的两端贯通，同时打开内通气机构和外散热机构，在内管的两端贯通时，利用色差仪读取变色片的颜色变化值，从而对硬件的工况进行测试，在测试时便于将内部受热膨胀的气体排出，而不让外部空气进入，确保内部空间没有灰尘，提高检测精度。
附图说明
15.图1为基于光传感的计算机硬件工况测试设备的爆炸图。
16.图2为基于光传感的计算机硬件工况测试设备的结构示意图。
17.图3为基于光传感的计算机硬件工况测试设备的剖视图。
18.图4为图3中b处的放大图。
19.图5为图3中a处的放大图。
20.图6为基于光传感的计算机硬件工况测试设备的拆解图。
21.图7为图6中c处的放大图。
22.图8为图6中d处的放大图。
23.图9为基于光传感的计算机硬件工况测试设备中伸缩结构的爆炸图。
24.图10为图9另一视角的爆炸图。
25.图11为基于光传感的计算机硬件工况测试设备中套环和橡胶圈的拆解图。
26.图中：1-外壳；2-内管；3-变色片；4-第一密封件；5-第二密封件；6-第三密封件；7-色差仪；8-换热腔；9-密封垫；10-隔断部；11-导通杆；12-阻隔球；13-透光通道；14-密封圈；
15-大齿轮；16-小齿轮；17-套管；18-伸缩腔；19-推杆；20-插管；21-滑槽；22-插片；23-密封片；24-压簧；25-封堵件；26-一号锥齿轮；27-二号锥齿轮；28-安装轴；29-边缘齿轮；30-配合齿；31-套环；32-橡胶圈；33-气囊；34-卡圈；35-凸块；36-凹槽；37-轨道。
具体实施方式
27.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
28.另外，本发明中的元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
29.请参阅图1~11，本发明实施例中，一种基于光传感的计算机硬件工况测试设备，包括两端贯通且呈管状的外壳1和同轴可拆卸设置在外壳1内的内管2，内管2的两端也贯通；外壳1的一端设置有变色片3，变色片3采用聚噻吩材料所制，众所周知，热致变色属可逆化学变化，即当温度升至一定范围，物质颜色改变后，降低温度又可恢复原来颜色；而聚噻吩属于热致变色有机材料，变色温度较宽（
−
100～100℃）。
30.外壳1的另一端密封可拆卸设有色差仪7，优选为nr-145型高精度色差仪，内管2背离变色片3的一段外壁上设置有外螺纹，在外壳1靠近色差仪7的一段内壁上攻有同外螺纹相适配的内螺纹；通过内螺纹与外螺纹配合可以实现内管2与外壳1的可拆卸连接。
31.内管2靠近变色片3的一端设置有卡圈34，在卡圈34上垫有第一密封件4，当通过内外螺纹配合将内管2的端部顶在变色片3上时，通过卡圈34上的第一密封件4将内管2的端部密封。
32.设备还包括导通组件、内密封结构、内通气机构、外散热机构、平衡结构，导通组件和内通气机构及外散热机构均连接；导通组件设置在内管2的内部中央，导通组件可控制内管2的两端贯通或隔断，内密封结构设置在内管2的外壁与外壳1的内壁之间，内密封结构在外壳1的内部隔断出一个换热腔8；内通气机构用于控制内管2的内部与换热腔8的导通方向，外散热机构设置在外壳1的外部，外散热机构用于将换热腔8内的部分热空气排出；平衡结构设置在外壳1的外部，且通过一根穿过外壳1和内管2的平衡管与内管2的内部连通。
33.本发明中，通过变色片3与计算机的硬件贴合或靠近，在不断增加硬件的运行速度时，其产生的温度也在不断升高，温度升高会使变色片3的颜色发生改变，此时通过导通组件将内管2的两端贯通，同时打开内通气机构和外散热机构，在内管2的两端贯通时，利用色差仪7读取变色片3的颜色变化值，从而对硬件的工况进行测试。
34.在测试时通过启动导通组件将内管2的两端贯通，同时导通组件还将内通气机构和外散热机构打开，以使内管2和外壳1内受热膨胀的部分热空气排出，以达到内外气压平衡的目的，防止内部膨胀的热空气破坏内管2和外壳1内部的密封性，从而导致外界的灰尘进入到内管2和外壳1内，降低色差仪7的检测精度。
35.导通组件包括隔断部10、阻隔球12、导通杆11、透光通道13，隔断部10呈球形并与内管2一体成型，隔断部10中央设有球形的内腔；阻隔球12活动设置在内腔中，在阻隔球12的外壁上包覆固定有一层密封垫9，导通杆11与阻隔球12一体成型，且导通杆11同内管2的轴线垂直，透光通道13贯穿内腔并与内管2的轴线平行，在阻隔球12的中央开设有用于同透光通道13配合的穿孔；其中，阻隔球12相对导通杆11的一侧一体固定有传动杆，传动杆与导通杆11同轴；在隔断部10、内管2、以及外壳1上均开设有供导通杆11和传动杆穿出的贯孔；为了提高导通杆11、传动杆分别与隔断部10、内管2、以及外壳1的密封性，在隔断部10的两侧分别设置有环形的凹陷部，在凹陷部内设置有同导通杆11和传动杆密封贴合的密封圈14；当然了，在导通杆11、传动杆穿出外壳1并与之连接处设置有密封填料（图中未示出）。
36.在导通杆11穿出外壳1的一端固定有调节轮，当转动调节轮使阻隔球12中央的穿孔与透光通道13同轴时，内管2两端贯通，此时色差仪7能捕捉到变色片3的颜色变化信号；在穿孔与透光通道13同轴时再次反向转动导通杆11使其旋转90
°
后，穿孔与透光通道13的轴线相互垂直，此时内管2的两端完全密封隔断，以确保导通组件处于关闭状态时，色差仪7捕捉不到任何颜色，即色差仪7在导通组件开启时其读数为零。
37.内密封结构包括设置在外壳1内壁上的两圈卡道，其中一圈卡道上密封套设有第二密封件5，另一圈卡道上密封套设有第三密封件6，两圈卡道分别设置在阻隔球12的两侧，第二密封件5和第三密封件6均与内管2的外壁密封抱合；内通气机构、外散热机构、平衡结构均设置在两圈卡道之间。
38.利用第二密封件5和第三密封件6分别密封连贴合，使得在内管2的外壁、第二密封件5、第三密封件6、以及外壳1的内壁之间形成换热腔8，外界灰尘从变色片3与外壳1的连接处进入到外壳1和内管2之间，但是在第二密封件5的作用下不能进入到换热腔8内，防止在换热的过程中灰尘通过换热腔8进入内管2的内壁；而第三密封件6的设置在于避免外散热机构开启时，外界光线通过换热腔8经外壳1的内螺纹段和内管2的外螺纹段之间较大的缝隙进入到外壳1内远离变色片3的一端，对色差仪7的检测精度造成干扰。
39.内通气机构包括插管20、密封片23、封堵件25、压簧24、伸缩结构，插管20穿透外壳1的一侧并与之固定，密封片23密封滑动设置在插管20内，封堵件25设置在插管20穿入到外壳1内的一端，封堵件25同插管20的内壁滑动贴合，压簧24一端连接封堵件25，另一端连接密封片23，伸缩结构连接密封片23与传动杆，伸缩结构用于在阻隔球12在内腔中转动时带动密封片23顺着插管20的轴线移动；封堵件25朝向内管2的一端设置有球头，内管2朝向球头的一侧开设有泄气孔，泄气孔的直径小于球头的直径；开始测试时，在利用调节轮带动导通杆11转动使阻隔球12转动至穿孔与透光通道13同轴，即内管2两端贯通的过程中，传动杆跟随导通杆11转动，并借助伸缩结构带动密封片23向封堵件25靠近；此时压簧24带动封堵件25向泄气孔靠近并贴合，在球头与泄气孔完全贴合后，密封片23继续移动会使压簧24被压缩，此时由泄气孔和球头以及压簧24构成的
结构只能让内管2中的热空气排入到换热腔8内，而不能允许换热腔8中的空气进入到内管2中；而内管2中由于受热膨胀，内部的压强增大的空气会挤压压簧24进一步变形，以透过球头从内管2中排向换热腔8。
40.伸缩结构包括套管17、推杆19、滑槽21、插片22、小齿轮16、大齿轮15；套管17转动套设在插管20位于外壳1外部的一端外壁上；推杆19的一端与密封片23固定，推杆19的另一端设置有螺牙，套管17内部开设有伸缩腔18，伸缩腔18的内壁上设置有同螺牙适配的内螺纹，滑槽21设置在插管20的内壁上，插片22与滑槽21滑动配合，小齿轮16固定在套管17的外壁上；大齿轮15固定在传动杆穿出外壳1的一端，并与小齿轮16啮合。
41.在导通杆11转动调整穿孔与透光通道13同轴时，利用传动杆带动大齿轮15转动，大齿轮15驱动小齿轮16和套管17转动，套管17内部的伸缩腔18内壁上的内螺纹与推杆19端头的螺牙配合使其向靠近压簧24的一侧移动，从而带动密封片23向球头靠近；注意的是，由于插片22和滑槽21的约束，使得在伸缩腔18内壁上的内螺纹转动时只会带动螺牙和托杆19沿着插管20的轴线移动，而不会出现推杆19跟随套管17转动的情况发生。
42.另外，在套管7的内壁上设置有两圈卡爪，在插管20的外壁上设置有同卡爪转动卡合的卡槽，由于卡槽和卡爪的设置，使得套管17和插管20之间只能相对转动，而不会产生轴向移动。
43.外散热机构包括轨道37、橡胶圈32、套环31、传动结构；轨道37设置在外壳1的外壁上，在轨道37上沿圆周等距开设有多个与换热腔8连通的散热孔；橡胶圈32密封转动套设在轨道37上；套环31固定在橡胶圈31的外壁上，在套环31和橡胶圈32上沿圆周等距设置有多个与散热孔等数的微孔；传动结构连接套环31和导通杆11，传动结构在导通杆11调整穿孔与透光通道13同轴时，驱动套环31转动至微孔与散热孔连通。
44.在测试时，导通杆11调整穿孔与透光通道13同轴，同时微孔与散热孔连通，此时，由于内管2中的热空气压强增大，因此会排入到换热腔8内，而在压簧24的作用下，换热腔8中的空气并不能反向进入到内管2中，换热腔8中的热空气通过散热孔经微孔排出，即在测试的过程中内管2中的空气膨胀向外排，而外界的空气并不能进入到内管2中。
45.在测试完毕后立马关闭调节轮，在外壳1和内管2冷却的过程中，内部的压强又会减小，此时可通过平衡结构调节压差，防止冷却后的内管2和外壳1中的压强减小与外界气压形成压差无法释放，破坏内管2和外壳1内部的密封性，使外界的灰尘进入到内管2和外壳1内，降低色差仪7的检测精度。
46.传动结构包括：一号锥齿轮26、安装轴28、二号锥齿轮27、边缘齿轮29、配合齿30；一号锥齿轮26固定在导通杆11穿出外壳1的一段外壁上，安装轴28转动设置在外壳1的外部并与内管2的轴线平行，二号锥齿轮27固定在安装轴28的一端并与一号锥齿轮26啮合；边缘齿轮29固定在安装轴28上；配合齿30为多个，且等距固定在套环31的外壁上，配合齿30与边缘齿轮29啮合；在导通杆11转动时带动一号锥齿轮26转动，一号锥齿轮26驱动二号锥齿轮27、安装轴28、以及边缘齿轮29转动，边缘齿轮29与配合齿30结合带动套环31转动，以使微孔和散热孔对齐或错位。
47.具体是穿孔与透光通道13同轴时微孔和散热孔对齐，穿孔与透光通道13错位时微
孔和散热孔错位。
48.为了对导通杆11的转动行程进行限制，在导通杆11穿出外壳1的一段外壁上设置有凸块35，外壳1上开设的供导通杆11穿出贯孔内壁上设置有同凸块35配合的凹槽36，凸块35在凹槽36内的转动行程为90
°
；平衡结构包括连通连通平衡管穿出外壳1一端的气囊33，在气囊33上设置有气阀。
49.在转动调节轮使穿孔与透光通道13错位关闭的过程中，传动杆带动密封片23远离球头，而球头不再与泄气孔贴合，故而气囊33可发生萎缩，以使其内的空气进入到内管2中，而内管2中的空气也可通过泄气孔进入到换热腔8内，平衡压差。
50.在下次使用之前，可以通过打开气阀，利用预先准备好的气罐向气囊33内注入少许清洁空气以使气囊33恢复至原状。
51.凸块35和凹槽36的设置使得导通杆11只可转动90
°
，在测试时，只需将导通杆11转动至其行程终点，即处于工作状态，测试完毕后反向转动至另一行程终点，则关闭。
52.对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
53.此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。