一种评估快速接头耐固体颗粒污染物能力的方法
【技术领域】
[0001 ]本发明涉及一种评估快速接头耐固体颗粒污染物能力的方法。
【背景技术】
[0002]随着微电子技术的高速发展，芯片的功耗越来越高，传统自然散热和强迫风冷散热方式已经无法有效解决芯片的散热问题。为了改善散热能力，技术人员采用了液体冷却技术，与传统的散热方式相比，液体比热容要高许多倍，因此液体冷却是解决大功耗芯片散热的一个较佳途径。
[0003]以航空电子设备为例，现有航空电子设备内部均设置有多个大功耗板卡，各板卡上均安装有一个贯通式液体冷板并与大功耗板卡组成贯通式液冷模块;贯通式液冷模块与电子设备的支架上安装有一对用于实现冷却液的快速连通与切断的液冷快速接头。当贯通式液冷模块插入电子设备支架上时，液冷快速接头实现冷却液的连通，达到对板卡上发热芯片冷却的目的。当板卡从电子设备支架上取出时，液冷快速接头实现冷却液的切断，便于对板卡的维护而不会出现冷却液的泄露。
[0004]冷却液是由外部的液冷循环冷却设备提供，冷却液通过流动带走电子设备内部的热量。受限于目前的工业水平，冷却液中会残存一些固体污染物，固体污染物对电子设备带来影响，如冲蚀电子设备的流体通道后者卡死各种液冷快速接头等。
[0005]由于航空电子设备对安全性的高度要求，所以应避免固体污染物导致的液冷接头泄露卡死等故障，而目前航空冷却液检测方法中并未有针对冷却液固体污染物检测的方法，因此，亟需提供一种评估快速接头耐固体颗粒污染物能力的方法以保障航空电子设备工作的可靠性。
【发明内容】
[0006]本发明提供一种评估快速接头耐固体颗粒污染物能力的方法，主要解决了现有技术无法快速检测液冷快速接头耐固体颗粒污染物能力从而导致液冷接头泄露卡死等故障产生的问题。
[0007]本发明的具体技术解决方案如下:
[0008]该评估快速接头耐固体颗粒污染物能力的方法主要包括以下步骤:
[0009]1 ]获取已知固体颗粒污染物等级的冷却液；
[0010]2]分析待测液冷快速接头的结构形式和尺寸，根据冷却液固体颗粒污染物的分布情况，确定影响快速接头耐固体颗粒污染物的最小直径Dn-m，并获得最小直径为Dn-m的固体颗粒污染物对快速接头造成伤害的部位的体积V1，计算该体积VI占据接头内部总容积V的百分比 n(n=vi/vx 100%)；
[0011 ] 3]确定液冷快速接头内部容积内含有大于Dn-m直径的固体颗粒污染物的数量Nn-m，Nn-m = Tn_m个/100ml X V ； Tn_m个/100ml为大于Dn_m直径的固体颗粒污染物的浓度；
[0012]4]确定液冷快速接头耐固体颗粒污染物的能力P，P满足:
[0013]P = qXNn-mX100% ；P值越小，液冷快速接头耐固体颗粒污染物的能力越高;P值越大，液冷快速接头耐固体颗粒污染物的能力越低。
[0014]上述步骤2中分析待测液冷快速接头的结构形式和尺寸，具体是选择会对液冷快速接头造成伤害的最小直径Dn-m的固体颗粒物最难通过或无法通过的位置。
[0015]本发明的优点在于:
[0016]通过该方法可以快速检测液冷快速接头的耐固体颗粒污染物能力，以为其配备相适宜的冷却液，该评估方法不但便于操作、步骤简单，而且能够有效保障液冷快速接头的可靠性，延长其工作寿命。
【附图说明】
[0017]图1是本发明一种液冷快速接头的结构示意图；
[0018]图2是本发明另一种液冷快速接头的结构示意图。
[0019]附图标记明细如下:
[0020]1-密封圈；2-弹簧;3-活门；4-壳体;5-孔。
【具体实施方式】
[0021]为了约束冷却液中固体污染物的数量，一般的国家标准都要求注明冷却液的污染物等级，即100ml液体中包含各种不同尺寸污染物的多少。但目前现有的国家标准以及各种规范中没有评估快速接头耐固体颗粒污染物能力的方法，这给如何正确选择合适的液冷接头和如何有效控制冷却液污染度等级带来很多困难。
[0022]基于上述问题的产生，本发明提供一种评估快速接头耐固体颗粒污染物能力的方法，该方法具体原理如下:
[0023]1、测试冷却液的固体颗粒污染物等级，得到不同尺寸的固体颗粒污染物的分布情况。如大于D1直径的固体颗粒污染物的浓度为T1个/100ml，大于D2直径的固体颗粒污染物的浓度为T2个/100ml，……，大于Dn-m直径的固体颗粒污染物的浓度为Tn-m个/100ml……，大于Dn直径的固体颗粒污染物的浓度为Τη个/100ml ；
[0024]2、分析液冷快速接头的结构形式和尺寸，根据冷却液固体颗粒污染物的分布情况，找到影响快速接头耐固体颗粒污染物的结构并获得该部分的体积VI，计算该体积VI占据接头内部总容积V的百分比n (n=VI /V X100 %)。具体说明如下:
[0025]根据接头的结构形式与尺寸，可以分析出尺寸大于Dn-m的固体颗粒污染物对快速接头造成伤害，也就是尺寸Dn-m是影响接头耐固体颗粒污染物的下限尺寸。对接头的结构进行详细分析，计算接头内部接头中小于Dn-m的内部空间体积V1，计算该体积V1占据接头内部总容积V的百分比η(η=νι/νχιοο%)。
[0026]3、计算接头内部容积内含有大于Dn-m直径的固体颗粒污染物的数量Nn_m，Nn_m =Tn-m个/100ml XV。
[0027 ] 4、计算快速接头耐固体颗粒污染物的能力P，能力P用百分比来表示，其计算公式为P = q X Nn-m X 100 %。快速接头耐固体颗粒污染物的能力P表示快速接头对接1次，发生因固体颗粒污染物造成的故障的概率为Ρ<=Ρ值越低，快速接头耐固体颗粒污染物的能力就越高;反之越低。
[0028]以下结合具体实施例具体进行说明:
[0029]如图1所示，活门3在压力弹力的作用下使得活门3与壳体4通过密封圈1在图示的位置进行密封。当活门3受到向右的压力后，活门3逐渐向右移动，活门3脱离与密封圈1的密封从而使得液冷快速接头接通。冷却液将从通过孔5向外或向内流动。从图1可以看出，活门3与壳体4之间的间隙容易受到污染物的影响，也就是图1中密封圈1所在附件区域，尺寸大于(cb-dO/2的颗粒滞留在区域就会造成密封圈1划伤或者活门3与壳体4间隙区域内零件表面的划伤。
[0030]该区域的体积VfjtX(dZ-cb2) Xh/4;
[0031 ]接头内部的容积V可根据接头内部零件进行计算。
[0032]在文中提高的Dr^zCcb-cU)/^。由于冷却液中不同颗粒尺寸D可直接测得，也就是可以获得任意尺寸下的不同颗粒尺寸D的数量，从而计算机每一种尺寸颗粒的浓度。通过可以获得颗粒尺寸Dn-m的数量。冷却液中不同尺寸的污染物分布可通过颗粒计数器这种仪器获得，这种仪器使用起来十分方便与快捷。
[0033]污染耐受度的计算机参照文中提高的方法即可。
[0034]如图2所示，活门3在压力弹力的作用下使得活门3与壳体4通过密封圈1在图示的位置进行密封。当活门3受到向右的压力后，活门3逐渐向右移动，活门3脱离与密封圈1的密封从而使得液冷快速接头接通。冷却液将从通过孔5向外或向内流动。从图1可以看出，活门3与壳体4之间的间隙(共2处)容易受到污染物的影响，也就是图1中密封圈1所在附件区域(共2处)，尺寸大于(cb-cU)/^或大于(d4-d3)/2的颗粒滞留在区域就会造成密封圈划伤或者活门与壳体间隙区域内零件表面的划伤。
[0035 ] 如果(d4-d3) /2〉(cb-cb) /2，就以(cb-cU) /2作为污染耐受度影响最大的参考尺寸
[0036]该区域的体积Vi= 3i X (d22-di2) Xh/4；
[0037]接头内部的容积V可根据接头内部零件进行计算。
[0038]在文中提高的Dr^zCcb-cU)/^。由于冷却液中不同颗粒尺寸D可直接测得，也就是可以获得任意尺寸下的不同颗粒尺寸D的数量，从而计算机每一种尺寸颗粒的浓度。通过可以获得颗粒尺寸Dn-m的数量。冷却液中不同尺寸的污染物分布可通过颗粒计数器这种仪器获得，这种仪器使用起来十分方便与快捷。
[0039]污染耐受度的计算机参照文中提高的方法即可。
【主权项】
1.一种评估快速接头耐固体颗粒污染物能力的方法，其特征在于，包括以下步骤: 1]获取已知固体颗粒污染物等级的冷却液； 2]分析待测液冷快速接头的结构形式和尺寸，根据冷却液固体颗粒污染物的分布情况，确定影响快速接头耐固体颗粒污染物的最小直径Dn-m，并获得最小直径为Dn-m的固体颗粒污染物对快速接头造成伤害的部位的体积VI，计算该体积VI占据接头内部总容积V的百分比 η(η=νι/νχιοο%); 3 ]确定液冷快速接头内部容积内含有大于Dn-m直径的固体颗粒污染物的数量Nn_m，Nn-m = Tn-m个/100ml X V ； Tn_m个/100ml为大于Dn_m直径的固体颗粒污染物的浓度； 4]确定液冷快速接头耐固体颗粒污染物的能力P，P满足: P = q X Nn-m X100%； P值越小，液冷快速接头耐固体颗粒污染物的能力越高;P值越大，液冷快速接头耐固体颗粒污染物的能力越低。2.根据权利要求1所述的评估快速接头耐固体颗粒污染物能力的方法，其特征在于:所述步骤2中分析待测液冷快速接头的结构形式和尺寸，具体是选择会对液冷快速接头造成伤害的最小直径Dn-m的固体颗粒物最难通过或无法通过的位置。
【专利摘要】本发明提供一种评估快速接头耐固体颗粒污染物能力的方法，主要包括以下步骤：1]获取已知固体颗粒污染物等级的冷却液；2]分析待测液冷快速接头的结构形式和尺寸；3]确定液冷快速接头内部容积内含有大于Dn-m直径的固体颗粒污染物的数量Nn-m；4]确定液冷快速接头耐固体颗粒污染物的能力P。该方法可以快速检测液冷快速接头的耐固体颗粒污染物能力，以为其配备相适宜的冷却液，该评估方法不但便于操作、步骤简单，而且能够有效保障液冷快速接头的可靠性，延长其工作寿命。
【IPC分类】G01M13/00, G01N15/10, G01M3/00
【公开号】CN105466637
【申请号】CN201510920408
【发明人】杨明明, 赵亮, 赵航, 董进喜, 白振岳, 郭建平
【申请人】中国航空工业集团公司西安航空计算技术研究所
【公开日】2016年4月6日
【申请日】2015年12月10日