一种用于测试电脑散热元件热管传热性能的装置的制作方法

本发明属于计算机测试领域，涉及一种用于测试电脑散热元件热管传热性能的装置。

背景技术：

热管是一种具有极高导热性能的传热元件。热管通过在全封闭真空管内工质的汽、液相变来传递热量，具有极高的导热性，其热传导效率较之纯铜高达上百倍，具有“热超导体”之美称。目前，各种结构类型的热管层出不穷，热管生产工艺不断革新，大大提升了热管的传热极限。

衡量热管性能优劣的指标主要有两个：热管传热热阻和热管最大传热能力。热管的传热热阻测试方式相对简单容易，实际生产应用中，通常采用通过测试热管蒸发端温Te和热管冷凝端温度Tc，计算温差，Q_in为输入功率，传热热阻由公式计算求得。作为衡量热管传热极限的重要指标最大传热能力Q_max的测试方法，受热管工作温度(绝热端温度)、工作角度、冷却方式等因素制约，目前并没有形成完善的测量装置。

技术实现要素：

为要解决的上述问题，本发明提供一种用于测试电脑散热元件热管传热性能的装置。

本发明的技术方案：一种用于测试电脑散热元件热管传热性能的装置，包括发热量输入设备、电流表、电压表、加热块、热管、热电偶、保温套、冷却水套、管道、调节阀、水槽、测试台、旋转装置、多通道温度扫描仪和电脑，其特征在于所述电流表与所述发热量输入设备串联，所述电压表与所述发热量输入设备并联，所述热管通过夹具与所述测试台固定，所述保温套设置所述热管外，所述旋转装置通过夹紧结构设置在所述测试台下方，所述加热块为2个，2个所述加热块分别紧贴所述热管蒸发端上下壁，所述冷却水套设置在所述热管的冷凝端，所述冷却水套通过所述管道与所述水槽连通，所述管道上设置有所述调节阀，所述热电偶贴放在所述热管表面，所述热电偶通过所述多通道温度扫描仪采集数据，所述多通道温度扫描仪通过接口与所述电脑连接。

所述发热量输入设备为直流电源。

所述加热块为缠有电热丝的铜块。

所述热电偶采用镍铬-镍铝热电偶。

所述水槽盛放有水，所述水槽设置温度调节装置。

所述热电偶有多对。

本发明有益效果：测试台通过旋转装置可变化角度，水槽内水温可调，可以调试到实际热管所有的工作状态以并完成热管性能测试。

附图说明

图1是本发明实结构示意图。

图2是本发明在使用例的热电偶在热电偶表面的分布图。

图中：

1.发热量输入设备 2.电流表

3.电压表 4.加热块

5.热管 6.热电偶

7.保温套 8.冷却水套

9.管道 10.调节阀

11.水槽 12、测试台

13.旋转装置 14、多通道温度扫描仪

15.电脑

具体实施方式

下面结合附图1和2对本发明的一种具体实施方式做出说明。

本发明涉及一种用于测试电脑散热元件热管传热性能的装置，包括发热量输入设备1、电流表2、电压表3、加热块4、热管5、热电偶6、保温套7、冷却水套8、管道9、调节阀10、水槽11、测试台12、旋转装置13、多通道温度扫描仪14和电脑15，电流表2与发热量输入设备1串联，电压表3与发热量输入设备1并联，发热量输入设备1可同时调节控制电压电流，精确度在0.01A和0.01V以内，输出电压与电流的乘积即为发热量输入设备1的功率，热管5通过夹具与测试台12固定，保温套7设置种子在热管5外，保温套7采用绝热材料，减少热量损失，旋转装置13通过夹紧结构设置在测试台12下方，加热块4为2个，2个加热块4分别紧贴热管4蒸发端上下壁，冷却水套8设置在热管4的冷凝端，热管5可双向传热，也就是说蒸发端和冷凝端可以互换，根据工况确定，冷却水套8通过管道9与水槽11连通，管道9上设置有调节阀，热管5冷凝端的热量通过冷却水套8带走热量，冷却水套8中的水量通过调节阀10进行调节。热电偶6贴放在热管表面，热电偶6通过多通道温度扫描仪14采集数据，多通道温度扫描仪14通过接口与电脑15连接。

发热量输入设备1为直流电源。加热块4为缠有电热丝的铜块，热电偶6采用镍铬-镍铝热电偶。水槽11盛放有水，水槽11设置温度调节装置，冷却水温度可以通过水槽11中的温度调节装置进行控制，通过冷却热管冷凝端温度，保证热管5绝热端的工作温度衡定。热电偶6有多对，分别设置在蒸发端和冷凝端。

使用例：调整发热量输入设备1即直流电源，起始输入功率约预测最大热传量Q_max之70％，输入功率稳定后通过管道9上的调节阀10冷却水套内流量，通过水槽内的温度调节装置使水槽处于恒温，以维持操作温度稳定，将热管5固定于测试台12上，通过旋转装置调整热管测试角度，将电热偶6紧密黏贴在热管5管壁，热电偶有多对，分别设置在蒸发端和冷凝端，在蒸发端设置3对热电偶，测试点温度分别记为T_e1，T_e2和T_e3，在蒸发端设置3对热电偶，测试点温度分别记为T_c1，T_c2和T_c3，在蒸发端设置3对热电偶，在绝热端热设置1对热电偶，测试点温度记为T_a，电偶6通过多通道温度扫描仪14温度采集数据，多通道温度扫描仪温度通过接口与电脑连接，得到并记录测试数据。

测试输入功率由预测最大热传量Q_max之70％的开始，每隔2W为一个测试区间进行递增测试。输入功率为某值时，蒸发端存在一点温度明显上升，较绝热端温度温差超过5℃。可以确定在此条件下热管6，此输入功率为其最大传热能Q_max。

热管蒸发端温度$\mathrm{Te}=\frac{T_{e1}+T_{e2}+T_{e3}}{3},$热管冷凝端温度$T_C=\frac{T_{C1}+T_{C2}+T_{C3}}{3},$Q_in为输入功率，等于输出电压与电流的乘积，可由电压表3和电流表2读数乘积得到即为发热量输入设备1的功率，衡量热管性能优劣的指标之一传热热阻由公式计算求得。

衡量热管性能优劣的指标最大传热能Q_max和传热热阻R_th即可得到，用于评估热管性能。

可以通过水槽中的温度调节装置进行控制改变冷却水温度改变冷却水套8的温度，进而改变操作温度，重复以上操作，可研究操作温度对热管5的影响，评估热管性能。

可以通过旋转装置13改变测试台12角度，进而改变热管5测试角，重复以上操作，可研究操作角度对热管5的影响，评估热管5性能。

以上对本发明的一个实例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。