一种均热板抗过载性能测试装置的制作方法

1.本发明属于测试技术领域。


背景技术：

2.目前均热板包含内埋热管式和整体真空腔式两种方式，两者结构形式不同，但工作原理基本类似。热管或者真空腔均热板均是由内壁具有毛细结构的真空腔体及其内部相变工质组成，是一种高效的两相换热装置，当热量由热源传导至蒸发区时，腔体内相变工质在低真空度的环境中受热后气化并吸收热能，当气相工质接触到一个比较冷的区域时便会凝结放出热量，凝结后的相变工质会由毛细结构回到蒸发热源处，形成完整的气液两相循环流动，实现热量的快速传递和转移。实际生产中对均热板产品的检验除外形外观要求外，最重要的指标就是性能参数，主要包括其均温性和传热功率参数。均热板的均温性是指其正常工作时，远离热源的表面(即与热沉接触面)上任两点温度差值不大于某一标定值；均热板的传热功率是指其正常工作时，能有效传递的最大热功率，加热功率不能大于其传热功率。
3.为了测试均热板的性能必须要有均热板测试装置，例如专利cn201120073441.6所提到的一种均热板性能综合量测装置，包括加热模块、冷凝模块、旋转平台、气缸以及测温模块。加热模块与冷凝模块通过气缸连接之后放置于旋转平台上。该方法将待测均热板平放于测试腔内，调节加热功率，通过温度传感器量测待测均热板的均温性、最大传热功率和热阻等传热性能，还能通过调节旋转平台的角度以及空调房的室温可量测均热板在不同工况下的性能。专利cn201821412859.3所提到的一种均热板性能快速评估装置，包括工作台、夹具、恒温箱、散热风机及显示屏，能够通过滑槽、滑块等结构对均热板进行快速性能测试和评估。以上专利所述的均热板测量装置均属于静态测试方法，专利cn201120073441.6虽有旋转平台，但仅仅是改变均热板装夹面与水平面的夹角，同样属于静态测试。两种方法无法测量和评估旋转动态条件下的均热板抗过载性能。


技术实现要素：

4.针对上述问题，本发明提供了一种均热板抗过载性能测试装置，装置能够提供稳定的旋转条件，并对均热板的均温性和传热功率等主要性能进行连续的监测和采集。
5.本发明提出的一种均热板抗过载性能测试装置，包括旋转平台、伺服控制箱、汇流环、模拟热源、冷板、数据采集装置、直流电源、液冷源、热电偶、定环进液管路、定环回液管路、动环进液管路、动环回液管路、测试固定工装、过渡板和防护罩，其中，旋转平台包括电机、减速箱、动环平台，伺服控制箱控制电机通过减速箱带动动环平台旋转，提供稳定旋转条件，汇流环安装于旋转平台以提供电和液的通道，数据采集装置安装于动环平台一侧，通过热电偶采集均热板温度数据，液冷源通过定环进液管路、定环回液管路连接汇流环，从动环进液管路、动环回液管路连接冷板提供均热板稳定散热条件，测试固定工装通过过渡板安装于动环平台上，防护罩安装于过渡板上以覆盖测试工固定装，直流电源为模拟热源供
电，提供均热板测试所需要的热源条件。
6.优选的，旋转平台转速在0～60r/min范围内可无级调速，转速控制精度≤1r/min。
7.优选的，采用汇流环提供静止与旋转部分水路和电路通道，所述汇流环具有2路水环、不少于4路电环通道。
8.优选的，数据采集装置安装于动环平台上，通过热电偶直接采集温度数据并具有数据存储功能或者无线数据传输功能。
9.优选的，液冷源选用恒温高精度液冷源，控温精度0.1℃。
10.优选的，过渡板在动环平台上的固定位置与旋转中心距离在0.5～1.5米范围内可调。
11.优选的，数据采集装置与测试固定工装安装于动环平台对称两侧。
12.优选的，冷板采用小微通道设计，其均温性优于2℃。
13.本发明还提出了上述任一均热板抗过载性能测试装置的测试方法，包括以下步骤：
14.步骤(1)：均热板安装于测试固定工装上，测试固定工装安装于过渡板上，过渡板安装于动环平台上并调整过渡板与转台中心距离至设计值；
15.步骤(2)：模拟热源通过测试固定工装紧贴均热板蒸发端，模拟热源通过汇流环与直流电源连接；
16.步骤(3)：冷板通过测试固定工装紧贴均热板冷凝端，冷板通过动环进液管路和动环回液管路与汇流环连接，然后通过定环进液管路和定环回液管路与液冷源连接；
17.步骤(4)：在均热板蒸发端和冷凝端布置热电偶，并与数据采集装置连接；
18.步骤(5)：打开液冷源和直流电源，调节液冷源供液流量和直流电源供电功率至额定值，检查数据采集装置和热电偶测温是否正常；
19.步骤(6)：检查正常后，安装防护罩，通过伺服控制箱开启旋转平台，调整转速至设计值；
20.步骤(7)：稳定旋转一定时间后，接收数据采集装置采集的数据，然后关闭旋转平台；
21.步骤(8)：根据测试要求通过调整过渡板安装位置、模拟热源功率、液冷源供液温度、旋转平台转速改变测试条件，测试不同条件下均热板抗过载性能。
22.与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：
23.1.本发明提供了均热板在旋转条件下的动态抗过载性能测试装置组成和方法，相比于以往静态性能测试装置拓展了均热板动态抗过载性能测试范围；
24.2.本发明提出均热板抗过载性能测试装置，对均热板在旋转产品中的应用评估提供了方法，一定程度上为拓宽均热板应用领域提供了研究基础。
25.3.本发明能够通过过渡板调整测试固定工装安装位置，改变均热板测试时的旋转半径和旋转平台转速，实现不同旋转过载条件。
附图说明
26.图1是均热板旋转测试装置示意图。
27.其中，1-旋转平台、2-伺服控制箱、3-汇流环、4-模拟热源、5-冷板、6-数据采集装
置、7-直流电源、8-液冷源、9-热电偶、10-定环进液管路、11-定环回液管路、12-动环进液管路、13-动环回液管路、14-测试固定工装、15-过渡板、16-防护罩、101-电机、102-减速箱、103-动环平台。
具体实施方式
28.为了能够更加清楚地理解本发明的技术实质和有益效果，下面结合附图，对本发明的具体实施方式进行详细描述。
29.结合图1，汇流环3安装于旋转平台1上，作用是提供电和液的通道，数据采集装置6安装于动环平台103一侧，动环平台103的相对另一侧安装过渡板15，过渡板15上安装测试固定工装14，均热板安装固定于测试固定工装14上，防护罩16安装于过渡板15上以覆盖测试固定工装14。采用液冷源8提供温度恒定的冷却液，冷却液控温精度实现0.1℃的要求，冷却液通过定环进液管路10进入汇流环3水环，经动环进液管路12进入冷板，冷板紧贴均热板给其冷端散热，冷板5采用小通道或者微通道设计，以实现冷板均温性优于2℃的要求，冷却液经过冷板5吸收热量后，经动环回液管路13进入汇流环3，再经过定环回液管路11回到液冷源8。测试固定工装14通过过渡板15安装于动环平台103上。均热板测试采用模拟热源4提供热量，直流电源7通过电缆连接汇流环3电环为模拟热源4提供直流电，调整直流电源7电压或者电流改变模拟热源4加热功率。伺服控制箱2控制旋转平台1的电机101，电机101通过减速箱102带动动环平台103旋转，达到设定的转速条件后并转台转速保持稳定。数据采集装置6连接热电偶9，热电偶9布置于均热板的测温点上，数据采集装置6将温度数据记录并存储，通过无线传输的方式将数据实时送出或者等测试完成后将数据导出进行分析。