本发明涉及测试技术领域，尤其涉及一种柜体传热系数测试系统和一种柜体传热系数测试方法。
背景技术：
目前，对于基站的室外标准化机柜的传热系数的测试方案，一般在将室外标准化机柜的空口和门关闭后将其置于低温试验柜内，室外标准化机柜的外表面距离低温试验柜的内壁距离不小于600毫米，且室外标准化机柜内外的空气应流动，以及在室外标准化机柜表面处的气流速度不得大于2m/s。
在测试时，将低温试验柜内的温度逐渐缓慢调低至-32℃，以及将室外标准化机柜内的温度通过电热器加温至23℃，使室外标准化机柜外、低温试验柜内的空间的温度保持在-32℃±2℃，室外标准化机柜内外的平均温差不小于55℃。那么，若在30分钟内，室外标准化机柜外任意两个测点间和室外标准化机柜内任意两个测点间的温差不大于2℃，室外标准化机柜内电源总功率波动值不大于±2.5％时，即开始度数，具体每隔15分钟记录一组数据，需要记录的数据包括个测点温度、室外标准化机柜内电器的总功率等，记录四组读数后按照相应的公式计算传热系数。
上述测试方案至少存在以下问题：由于通过电热器，比如电阻丝，对室外标准化机柜内部进行加热，则引入了不安全因素，且电阻丝在加热断电后还会有余热，余热会导致测试结果不准确，以及为了考虑到采用电阻丝加热后使室外标准化机柜内部温度均匀，一般会通过设置风扇实现，则引入了对测试结果可能会造成影响的不确定因素，而且用于测试功率的功率计的费用比较昂贵。
技术实现要素：
鉴于上述问题，提出了本发明以便提供一种克服上述问题或者至少部分地解决上述问题的系统及方法。
本发明的一个方面，提供了一种柜体传热系数测试系统，包括：环境控制箱，用于容纳被测柜体；送风装置，所述送风装置与所述被测柜体连通，用于向所述被测柜体的内部输送具有预设温度的空气；柜内温度检测装置，设置在所述被测柜体内，用于检测柜体内侧温度；柜外温度检测装置，设置在所述被测柜体外、所述环境控制箱内，用于检测环境控制箱内温度；热流检测装置，设置在所述被测柜体内，用于测量通过所述被测柜体的热流量；运算装置，分别与所述柜内温度检测装置、所述柜外温度检测装置和所述热流检测装置电性连接，以根据所述柜体内侧温度、所述环境控制箱内温度以及所述热流量计算所述被测柜体的传热系数。
可选的，所述柜体传热系数测试系统还包括：输送管道，用于将位于所述环境控制箱外部的所述送风装置与所述被测柜体连通。
可选的，所述送风装置包括空调设备或烘箱设备。
可选的，所述环境控制箱内温度小于所述预设温度。
可选的，所述柜内温度检测装置的个数为一个或多个；所述柜外温度检测装置的个数为一个或多个；所述热流检测装置的个数为一个或多个。
可选的，所述柜内温度检测装置和所述柜外温度检测装置包括温度传感器，所述热流检测装置包括热流传感器；以及所述柜体传热系数测试系统还包括与所述温度传感器电性连接的温度记录仪，与所述热流传感器电性连接的热流记录仪。
本发明的另一方面，提供了一种柜体传热系数测试方法，包括：将被测柜体置于环境控制箱中，并将所述被测柜体与送风装置连通；将柜内温度检测装置、热流检测装置分别设置于所述被测柜体内的预定位置，将柜外温度检测装置设置于所述环境控制箱中的预定位置；将环境控制箱内的温度设置为第一温度，并启动所述送风装置向所述被测柜体内输送具有第二温度的气流；当所述被测柜体内外温度达到稳定时，每间隔预设时间采集一次所述柜内温度检测装置检测到的柜体内侧温度、所述柜外温度检测装置检测到的环境控制箱内温度和所述热流检测装置检测到的热流量；根据多组所述柜体内侧温度、所述环境控制箱内温度和所述热流量计算所述待测柜体的传热系数。
可选的，根据热阻公式和传热系数公式计算所述传热系数，其中，所述热阻公式为：
可选的，当所述被测柜体内外温度的温差达到设定温度阈值时，确定所述被测柜体内外温度达到稳定。
可选的，所述第一温度小于所述第二温度。
本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
采用热流检测装置对通过环境控制箱中的柜体的热流量进行测量，并结合对柜体内、外温度的检测实现对柜体的传热系数的准确测试，该方案无需在待测柜体中额外设置加热棒或加热丝等加热装置进行加热，无需pid、继电器、调压器等辅助温控设备，同时也避免了在低温环境下调整加热棒或加热丝的位置，更加安全便利，且测试更加简单高效，测试结果不会受到加热棒或加热丝停止加热后的余热的影响。
采用送风装置向柜体中输送具有预设温度的气体，使其逐渐跟柜体中的冷空气混合后达到均匀，温度平稳无波动，如此则无需在柜体中额外设置风扇等将加热棒或加热丝局部加热的气体吹散均匀，进一步简化了测试系统的组成。
可知的是，在本方案中无需计算柜体内电器的总功率，即无需额外设置电能记录仪等，有效地降低了测试成本。
上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。
附图说明
通过阅读下文优选实施方式的详细描述，各种其他的优点和益处对于本领域普通技术人员将变得清楚明了。附图仅用于示出优选实施方式的目的，而并不认为是对本发明的限制。而且在整个附图中，用相同的参考符号表示相同的部件。在附图中：
图1示出了根据本发明实施例的柜体传热系数测试系统的示意框图；
图2示出了根据本发明实施例的柜体传热系数测试系统的组成示意图；
图3示出了根据本发明实施例的柜体传热系数测试方法的流程示意图。
具体实施方式
下面将参照附图更详细地描述本公开的示例性实施例。虽然附图中显示了本公开的示例性实施例，然而应当理解，可以以各种形式实现本公开而不应被这里阐述的实施例所限制。相反，提供这些实施例是为了能够更透彻地理解本公开，并且能够将本公开的范围完整的传达给本领域的技术人员。
下面结合图1和图2对本发明一些实施例的柜体传热系数测试系统10进行具体说明。
如图1所示，根据本发明实施例的柜体传热系数测试系统10，包括：环境控制箱102、送风装置104、柜内温度检测装置106、柜外温度检测装置108、热流检测装置110和运算装置112。
其中，如图2所示，所述环境控制箱102用于容纳被测柜体，以提供一个稳定的、智能可控的测试环境；以及所述送风装置104与所述被测柜体连通，用于向所述被测柜体的内部输送具有预设温度的空气，以使所述被测柜体内外形成温差，从而可以通过柜体进行传热。
进一步地，所述环境控制箱102中的温度小于所述送风装置104向所述被测柜体中输送的空气的所述预设温度，即实现在低温环境下对柜体传热系数的测试。
具体地，环境控制箱102中的温度优选可取为-32℃，而送风装置104向被测柜体中输送的空气的预设温度优选可取为25℃。
在本发明的一些实施例中，基于上述方案，可以通过空调设备或烘箱设备等向被测柜体中输送具有一定温度的热空气，确保空气温度可控且均匀，如此则可以避免在柜体内额外设置加热棒或加热丝、风扇等，不仅可以提高测试过程的安全性、便利性，同时可以提高测试结果的准确性。
在本发明的一些实施例中，基于上述方案，如图2所示，所述柜体传热系数测试系统10还包括：输送管道114，用于将位于所述环境控制箱102外部的所述送风装置104与所述被测柜体连通，以向被测柜体中集中输送热空气。
具体地，输送管道114可以采用耐热可保温的材料制成的管道，以确保向被测柜体中输送的空气的温度的稳定性，避免其热量在输送过程中流失，从而影响测试结果。
在本发明的实施例中，所述柜内温度检测装置106设置在所述被测柜体内，用于检测柜体内侧温度；所述柜外温度检测装置108，设置在所述被测柜体外、所述环境控制箱内，用于检测环境控制箱内温度；所述热流检测装置110，设置在所述被测柜体内，用于测量通过所述被测柜体的热流量。
可以理解的是，采用热流检测装置110对通过环境控制箱102中的柜体的热流量进行测量，并结合对柜体内、外温度的检测实现柜体的传热系数的准确测试，该方案无需在被测柜体中额外设置加热棒或加热丝进行加热，同时也避免了在低温环境下调整加热棒或加热丝的位置，更加安全便利，且测试更加简单高效，测试结果不会受到加热棒或加热丝停止加热后的余热的影响。
具体地，热流检测装置110测量通过被测柜体的热流量时，采用热扩散原理，热流检测装置110一方面感应被测柜体内的空气介质温度，被测柜体中随着空气流速的增加带走的热量增多，介质温度发生变化，则另一方面热流检测装置110求取感应到的介质温度与一设定介质温度的温度差，该温度差随着空气介质流速的变化而变化，则进一步可以根据温度差与介质流速的比例关系得出热流量。
进一步地，所述运算装置112分别与所述柜内温度检测装置106、所述柜外温度检测装置108和所述热流检测装置110电性连接，以根据所述柜体内侧温度、所述环境控制箱内温度以及所述热流量计算所述被测柜体的传热系数。
具体地，可以在被测柜体内外温度达到稳定后，在一个具体实施例中，当被测柜体内外温度的温差保持在±2℃时，可以认为被测柜体内外温度达到稳定，则每间隔一定时间采集一次检测数据，比如15分钟，继而运算装置112可以基于热阻公式和传热系数公式计算所述传热系数，其中，所述热阻公式为：
进一步地，本发明实施例中的柜体传热系数测试系统，所述柜内温度检测装置106的个数为一个或多个，所述柜外温度检测装置108的个数为一个或多个，所述热流检测装置110的个数为一个或多个，如此可以实现对柜体的某一特定测试部位或多个测试部位的传热系数的准确检测；以及当为多个时，可以分布安装在对应的位置，以确保温度及热流量检测结果的准确性。
进一步地，在分别采用多个柜内温度检测装置、多个热流检测装置和多个柜外温度检测装置对应检测用于计算传热系数的柜体内侧温度、环境控制箱内温度和热流量时，可以将每间隔预设时间分别采集到的多个柜体内侧温度的均值、多个环境控制箱内温度的均值以及多个热流量的均值作为一组采集数据。
进一步地，如图2所示，所述被测柜体20上设置有三个柜外温度检测装置108，每个柜外温度检测装置108包括如图2所示的设置在被测柜体20外、环境控制箱102内的温度传感器1082和温度记录仪1084，温度传感器1082用于检测被测柜体20外表面的温度以作为所述环境控制内温度，以及所述待测柜体20上还设置有与位于被测柜体20内的热流检测装置110对应的热流记录仪1102，具体包括三个，与位于被测柜体20内的柜内温度检测装置106对应的温度记录仪1062，具体包括三个；相应地，每个柜内温度检测装置106通过温度传感器检测对被测柜体20内表面的温度检测以及每个热流检测装置110通过热流传感器实现对通过柜体的热流量的检测。
如图3所示，根据本发明实施例提供的柜体传热系数测试方法，包括以下流程步骤：
步骤s302，将被测柜体置于环境控制箱中，并将所述被测柜体与送风装置连通。
步骤s304，将柜内温度检测装置、热流检测装置分别设置于所述被测柜体内的预定位置，将柜外温度检测装置设置于所述环境控制箱中的预定位置。
其中，柜内温度检测装置、热流检测装置和柜外温度检测装置分别可以有一个或多个，当为多个时，可以分布安装在对应的位置，以确保温度及热流量检测结果的准确性，以及被测柜体内安装柜内温度检测装置、热流检测装置的预定位置以及位于被测柜体外、环境控制箱中用于安装柜外温度检测装置的预定位置可以根据具体测试情况进行选取。
步骤s306，将环境控制箱内的温度设置为第一温度，并启动所述送风装置向所述被测柜体内输送具有第二温度的气流，如此，可以使所述被测柜体内外形成温差，以便于通过被测柜体实现传热。
具体在该步骤中，所述第一温度小于所述第二温度，优选地，所述第一温度可取为-32℃，所述第二温度可取为25℃，即在低温环境下实现柜体传热系数的测试。
步骤s308，当所述被测柜体内外温度达到稳定时，每间隔预设时间采集一次所述柜内温度检测装置检测到的柜体内侧温度、所述柜外温度检测装置检测到的环境控制箱内温度和所述热流检测装置检测到的热流量。
具体在该步骤中，当所述被测柜体内外温度的温差达到设定温度阈值时，确定所述被测柜体内外温度达到稳定。
其中，所述设定温度阈值优选地取值为±2℃；以及所述预设时间优选地取值为15分钟。
步骤s310，根据多组所述柜体内侧温度、所述环境控制箱内温度和所述热流量计算所述待测柜体的传热系数。
具体在该步骤中，可以根据热阻公式和传热系数公式计算所述传热系数，其中，所述热阻公式为：
进一步地，在分别采用多个柜内温度检测装置、多个热流检测装置和多个柜外温度检测装置对应检测用于计算传热系数的柜体内侧温度、环境控制箱内温度和热流量时，可以将每间隔预设时间分别采集到的多个柜体内侧温度的均值、多个环境控制箱内温度的均值以及多个热流量的均值作为一组采集数据。
本申请实施例中提供的技术方案，至少具有如下技术效果或优点：
采用热流检测装置对通过环境控制箱中的柜体的热流量进行测量，并结合对柜体内、外温度的检测实现对柜体的传热系数的准确测试，该方案无需在待测柜体中额外设置加热棒或加热丝等加热装置进行加热，无需pid、继电器、调压器等辅助温控设备，同时也避免了在低温环境下调整加热棒或加热丝的位置，更加安全便利，且测试更加简单高效，测试结果不会受到加热棒或加热丝停止加热后的余热的影响。
采用送风装置向柜体中输送具有预设温度的气体，使其逐渐跟柜体中的冷空气混合后达到均匀，温度平稳无波动，如此则无需在柜体中额外设置风扇等将加热棒或加热丝局部加热的气体吹散均匀，进一步简化了测试系统的组成。
可知的是，在本方案中无需计算柜体内电器的总功率，即无需额外设置电能记录仪等，有效地降低了测试成本。
而且，本申请实施例的测试方案，能够实现对机柜成品等密封体的测试，适用范围广。
在此提供的方法和显示不与任何特定计算机、虚拟系统或者其它设备固有相关。各种通用系统也可以与基于在此的示教一起使用。根据上面的描述，构造这类系统所要求的结构是显而易见的。此外，本发明也不针对任何特定编程语言。应当明白，可以利用各种编程语言实现在此描述的本发明的内容，并且上面对特定语言所做的描述是为了披露本发明的最佳实施方式。
在此处所提供的说明书中，说明了大量具体细节。然而，能够理解，本发明的实施例可以在没有这些具体细节的情况下实践。在一些实例中，并未详细示出公知的方法、结构和技术，以便不模糊对本说明书的理解。
类似地，应当理解，为了精简本公开并帮助理解各个发明方面中的一个或多个，在上面对本发明的示例性实施例的描述中，本发明的各个特征有时被一起分组到单个实施例、图、或者对其的描述中。然而，并不应将该公开的方法解释成反映如下意图：即所要求保护的本发明要求比在每个权利要求中所明确记载的特征更多的特征。更确切地说，如下面的权利要求书所反映的那样，发明方面在于少于前面公开的单个实施例的所有特征。因此，遵循具体实施方式的权利要求书由此明确地并入该具体实施方式，其中每个权利要求本身都作为本发明的单独实施例。
本领域那些技术人员可以理解，可以对实施例中的设备中的模块进行自适应性地改变并且把它们设置在与该实施例不同的一个或多个设备中。可以把实施例中的模块或单元或组件组合成一个模块或单元或组件，以及此外可以把它们分成多个子模块或子单元或子组件。除了这样的特征和/或过程或者单元中的至少一些是相互排斥之外，可以采用任何组合对本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的所有特征以及如此公开的任何方法或者设备的所有过程或单元进行组合。除非另外明确陈述，本说明书(包括伴随的权利要求、摘要和附图)中公开的每个特征可以由提供相同、等同或相似目的的替代特征来代替。
此外，本领域的技术人员能够理解，尽管在此的一些实施例包括其它实施例中所包括的某些特征而不是其它特征，但是不同实施例的特征的组合意味着处于本发明的范围之内并且形成不同的实施例。例如，在下面的权利要求书中，所要求保护的实施例的任意之一都可以以任意的组合方式来使用。
本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(dsp)来实现根据本发明实施例的网关、代理服务器、系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。
应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词″包含″不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词″一″或″一个″不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。