一种热管性能综合量测装置及方法制造方法及图纸

本发明专利技术公开了一种热管性能综合量测装置及方法。该装置待测微热管（５）一端安装在加热装置（３），另一端安装在冷却装置（７）上；两旋转及滑动装置（２）设置在工作平台（１）上，可在工作平台（１）平面上做旋转和直线滑动，工作平台（１）安装在可在竖直平面旋转的支架（１０）上；测温仪通过热电偶（４）分别与加热装置（３）和冷却装置（７）连接。该方法将待测热管两端分别装夹于加热装置和冷却装置，调节加热和冷却功率，通过测温仪量测待测热管的启动时间、等温性能、最大传热功率和热阻等性能；通过调节旋转及滑动装置可量测各种弯曲角度和长度待测热管的性能；通过调节工作平台可量测待测热管在不同倾斜角下的性能。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及热管传热性能检测，尤其涉及一种可以准确快速地量测不同长度、弯曲角度和倾斜角度热管的启动时间、最大传热功率和等温性能的综合量测装置和方法。
技术介绍
热管作为一种高效传热元件，以其高效、紧凑及灵巧可靠等特点，其自从六十年代问世以来，在传热
里的影响越来越大，在航天器的温度控制、电器和电子设备及器件的冷却、等温炉、标准黑体、太阳能利用以及工业余热回收等方面都有广泛的应用。为了保证热管运行时的可靠性及充分发挥其传热性能，使用前针对热管的性能参数进行测试就变得尤为重要。热管的性能参数包括热管两端温差、启动时间、最大传功率及热阻等。准确快速地量测热管的最大传热功率等各项参数并据此选择合适的热管，是保证热管和电子元件正常散热的前提条件之一。随着科学技术水平的不断提高，热管研究和应用的领域也将不断拓宽。而热管性能量测设备必须更加准确、快速、方便，且对不同类型的热管具有更高的兼容性。国内外现有热管性能量测设备较多。如启动时间量测装置、等温性能量测装置、最大传热功率和热阻量测装置等；也有专门为弯曲热管设计的量测装置和量测热管在不同倾斜角下性能(重力影响下的性能)的装置。然而，目前仍缺乏综合性的测试平台尤其缺少模拟热管在失重或微重力工作状态(热管倾斜角度调节)下各项传热性能的量测设备。因此，有必要提供一种可以准确快速地量测不同长度、弯曲角度和倾斜角度热管的启动时间、最大传热功率和等温性能的综合量测装置及方法。
技术实现思路
本专利技术的目的在于在于克服现有技术的缺点，提供一种可以准确快速地量测不同长度、弯曲角度和倾斜角度热管的启动时间、最大传热功率和等温性能的综合量测装置。本专利技术的另一目的在于提供一种可以准确快速地量测不同长度、弯曲角度和倾斜角度热管的启动时间、最大传热功率和等温性能的综合量测方法。本专利技术的目的是通过下述技术方案来实现的一种热管性能综合量测装置，该装置包括测试平台、加热装置、冷却装置、恒温水槽和测温仪；该测试平台包括旋转及滑动装置、工作平台和支架；加热装置和冷却装置安装 于测试平台上；该恒温水槽通过水管与冷却装置相连；该测温仪通过热电偶测温端与加热 装置和冷却装置连接。所述加热装置包括夹体和驱动装置，该夹体包括有两加热块、两保温块、弹簧、压板 和导向装置，该两加热块上具有加热单元并设置有第一通道，该通道用于夹持待测微热管 一端；该驱动装置为步进电机和双向丝杆副。该侧保温块中设置有行程开关。所述冷却装置进一步包括有夹体和驱动装置，该夹体设置有小冷凝块、大冷凝块和导 向装置，该两冷凝块上设置有第二通道，该通道用于夹持待测微热管另一端。所述恒温水槽设有一水泵，该水泵通过水管与大冷凝块相连，用于驱动冷却水流经冷 凝块以冷却待测微热管。所述旋转及滑动装置用于安装加热装置和冷却装置，可在工作平台上旋转及沿直线滑 动，实现对不同弯曲角度和长度热管进行量测。所述工作平台可沿竖直平面旋转，实现对不同倾斜角度情况下热管性能的量测。一种热管性能综合量测方法，该方法为使用加热单元加热加热块至6(rC 10(TC，并保持这一温度不变，再将待测热管一端装夹在冷凝块上，然后加热装置夹紧待测热管另 一端，同时测温仪开始采集热管各点温度数据并开始计时，当冷却端温度达到加热端温度 50% 90%时所经过的时间记作热管50% 90%启动时间，同时完成等温性能测试；调节加 热单元功率，由测温仪的温度数据可判断出该热管的最大传热功率和热阻等性能指标；调 节滑动旋转装置在工作平台上的位置可以量测不同长度的热管；调节滑动旋转装置的旋转 角可以量测不同弯曲角度的热管；调节工作平台沿竖直平面的倾斜角可以量测热管在不同 倾斜角度下的性能。与现有技术方法相比较，本专利技术具有以下优点(1) 本专利技术可以通过同一装置实现了多种传统设备的功能能对各种弯曲角度热管进 行量测；能对不同长度的热管进行量测；能对热管启动时间、等温性能、最大传热功率和 热阻等多种性能进行量测。(2) 本专利技术对热管的量测快速且准确。(3) 本专利技术装置结构简单、操作方便。附图说明图1是本专利技术装置的总体结构示意5图2是加热装置结构示意图3是冷却装置结构示意图4是工作平台及滑动旋转装置结构示意图5是支架结构示意图6是加热装置、冷却装置和测试平台安装结构示意图； 图7是本专利技术装置在量测弯曲热管时的工作示意图； 图8是本专利技术装置在工作台倾斜角为3(T时工作示意图。具体实施例方式下面结合附图和实施例对本专利技术作进一步详细的说明，但本专利技术的实施方式不限于此。 实施例1如图1所示，热管性能综合量测装置包括包括测试平台、加热装置3、冷却装置7、恒温水槽8和测温仪6;该测试平台包括旋转及滑动装置2、工作平台1和支架10;加热装置3和冷却装置7分别安装于旋转及滑动装置2上，待测微热管5 —端安装在加热装置3， 另一端安装在冷却装置7上；两旋转及滑动装置2设置在工作平台1上，工作平台1安装 在支架10上；恒温水槽通过水管9与冷却装置7相连；测温仪通过热电偶4分别与加热装 置3和冷却装置7连接，具体是热电偶4的测温端分别与加热装置3和冷却装置7连接。如图2所示，加热装置3包括夹体和驱动装置，该夹体包括有两加热块12、两保温块 18、弹簧一13、压板14和圆柱形导轨17。两保温块18由左侧加热块和右侧加热块组成， 两加热块12由左侧保温块和右侧保温块组成，两加热块12分别设置在两保温块18内；第 一通道11由左侧保温块半圆柱空腔以及右侧保温块半圆柱空腔组成圆柱形空腔并通过两 保温块18，用于夹持待测微热管5—端；压板14和两保温块18都安装在导轨17上，两 保温块18和压板14三者可沿该导轨17做直线往复移动；压板14和左保温块用螺钉一 34 和弹簧一13连接，使压板14压力通过弹簧一13作用在左侧保温块上，夹紧热管，这样可 以有效防止丝杆卡死。该驱动装置包括步进电机16和双向丝杆副15。该双向滚珠丝杆副 15安装在底座上，并与压板和右侧保温块相连；步进电机16驱动丝杆副15带动压板14 和右侧保温块双向同时夹紧待测热管5;在右侧保温块中设置有行程开关，当两保温块闭 合时，该行程开关被触发，测温仪6开始计时并采集数据。如图3所示，冷却装置包括小冷凝块20、大冷凝块21、弹簧二 19、导向装置和小底6座35，小冷凝块20和大冷凝块21之间设置有第—通道22，该通道由大冷凝块21的右侧 半圆柱空腔以及小冷凝块20的左侧半圆柱空腔组成圆柱形空腔，用于夹持待测微热管5另 一端；导向装置为两个精密小滑块23，采用IKO精密微型滑块BWU8-20，两个精密小滑 块23均匀安装在小底座35上，小冷凝块20安装在精密小滑块23上，该滑块可引导小冷 凝块20在小底座35上做往复直线移动；该弹簧二 19安装于小底座35的凸耳和小冷凝块 之间，用于推动小冷凝块20夹紧待测热管5。恒温水槽8设有一水泵，该水泵通过水管9与大冷凝块21相连，该水泵驱动冷却水流 经冷凝块，以冷却待测微热管5。测温仪6型号为NIPCI-4351，是一款高精度多通道温度 采集仪，包括数据采集装置和热电偶4，热电偶测温端沿被测热管轴向方向均匀安装在加 热块12和大冷凝块21上，并紧贴热管，热电偶4接线端连接数据采集装置。如图4 8所示，测试平台包括旋转本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种热管性能综合量测装置，其特征在于：包括测试平台、加热装置（３）、冷却装置（７）、恒温水槽（８）和测温仪（６）；所述测试平台包括旋转及滑动装置（２）、工作平台（１）和支架（１０）；加热装置（３）和冷却装置（７）分别安装于旋转及滑动装置（２）上，待测微热管（５）一端安装在加热装置（３），另一端安装在冷却装置（７）上；两旋转及滑动装置（２）设置在工作平台（１）上，可在工作平台（１）平面上做旋转和直线滑动，工作平台（１）安装在可在竖直平面旋转的支架（１０）上；恒温水槽（８）内设有一水泵，该水泵通过水管（９）与冷却装置（７）相连；测温仪通过热电偶（４）分别与加热装置（３）和冷却装置（７）连接。

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：何俊锋，黄东海，李勇，许泽川，曾志新，
申请(专利权)人：华南理工大学，
类型：发明
国别省市：81[中国|广州]