热功率测试装置及其测试方法制造方法及图纸

本发明专利技术提供了一种热功率测试装置，与温度控制系统连接，温度控制系统包括：控制器、温度传感器、回液管道以及送液管道，温度传感器测得的温度信号被输送至控制器，热功率测试装置包括：旁通阀，旁通阀设置于回液管道以及送液管道之间，并与控制器连接；回液管道阀，设置于回液管道中，并与控制器连接；计时器，设置于控制器内部。本发明专利技术还提供了使用热功率测试装置的测试方法。本发明专利技术提供的热功率测试装置及其测试方法，通过将测试装置附加于已有的温度控制系统，使得对制冷制热对象的热功率测试可进行在线测试，而无需采用离线测试和开发专用的测试设备，测试装置简单并且占据的空间小，大部分测试元器件可共用。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及温度控制系统，特别涉及应用于温度控制系统的。
技术介绍
温度控制系统中不可避免的包含有制热或制冷对象，从控制理论角度出发，可将其分为主控对象和被控对象两类。被控对象指各类装置中不期望其制热或制冷的对象，如电机、电路板、微波、化学反应等；主控对象指用于平衡被控对象制热或制冷功率的各种控制装置，如制冷压缩机、半导体制冷器、热电阻等。这些对象作为温度控制系统中的核心部件和影响温度控制系统性能的关键因素，都涉及到对其制热或制冷功率的测试问题。例如对于集成电路专用的高精密温度控制系统，其自带的制热或制冷对象，当工作一段时间后，制热或制冷功率会发生变化，需要进行测试；另外，当温度控制系统出现故障或检修完成后，也有必要对其核心部件(制热或制冷对象)的性能进行验证性的测试。现有技术采用的热导式热功率测量装置，将待测样品放置在由热电堆包围的封闭样品室中，通过均温系统将待测样品产生或吸收的热流从样品室向外壁均勻传递，在热电堆上产生正比于该热流的信号，通过测量电信号的大小求得待测样品的热功率。通过采用隔热和均温等措施，能有效克服外部扰动和由待测样品在样品室中的位置不同而引起的热功率测量误差。但其不足之处在于测量装置结构复杂，被测对象只能放在样品室进行离线标定，测量要求系统达到平衡状态，使得测量时间延长。另外，现有技术采用的简易型空调器制冷制热量“干式”测试设施及其方法，针对主控对象的空调器，通过采用廉价的变频型冷暖空调器的制热或制冷功率，抵消被测空调器的制冷或制热功率的技术手段，来测试被测空调器的制冷或制热功率，简化了测试方法;通过除湿装置将影响制冷制热量测试的关键因素——湿度剔除，提高了测量精度；采用廉价的空调代替测试设备，总体成本较低。但其缺点在于无法进行在线测试，忽略了空调器本身产生的制热功率，需要配备额外的功率平衡装置。针对制热或制冷对象的热功率进行离线测试，需要构建独立的测试装置，将增加额外的成本和时间，是集成电路生产线所不允许的。采用在线测试，要求测试装置尽量简单、占据空间尽可能小，这将限制采用直接法或者构建功率平衡装置来进行热功率的测试。而目前开发出简单、占据空间尽量小的测试装置进行在线测试存在困难。
技术实现思路
本专利技术的目的在于提供一种，以解决现有技术无法对热功率进行在线测试的问题。本专利技术提供一种热功率测试装置，与温度控制系统连接，所述温度控制系统包括控制器、温度传感器、回液管道以及送液管道，所述温度传感器测得的温度信号被输送至所述控制器，所述热功率测试装置包括旁通阀，所述旁通阀设置于所述回液管道以及所述送液管道之间，并与所述控制器连接；回液管道阀，设置于所述回液管道中，并与所述控制器连接；计时器，设置于所述控制器内部。优选地，在所述热功率测试装置中，所述热功率测试装置还包括回液温度传感器，设置于所述回液管道中。优选地，在所述热功率测试装置中，所述回液温度传感器通过回液温度传感器线缆将测量的所述回液管道中介质的温度输入所述控制器。优选地，在所述热功率测试装置中，所述热功率测试装置还包括流量传感器，设置于所述送液管道中。优选地，在所述热功率测试装置中，所述流量传感器通过流量传感器线缆将测量的所述送液管道中介质的流量输入所述控制器。优选地，在所述热功率测试装置中，所述旁通阀通过旁通阀线缆与所述控制器连接。优选地，在所述热功率测试装置中，所述回液管道阀通过回液管道阀线缆与所述控制器连接。优选地，在所述热功率测试装置中，所述温度控制系统还包括被控对象，所述回液管道以及送液管道分别连接至所述被控对象。本专利技术还提供了一种热功率测试装置的测试方法，该方法包括通过控制器选择并启动测试模式；由所述控制器控制旁通阀开启、回液管道阀关闭；根据温度控制系统中介质所在的温度范围在控制器中设定第一温度值和第二温度值；温度传感器读取到第一温度值时，计时器记下与第一温度值对应的第一时刻；温度传感器读取到第二温度值时，计时器记下与第二温度值对应的第二时刻；由所述控制器控制旁通阀关闭、回液管道阀开启；根据所述第一温度值、所述第二温度值、第二时刻与第一时刻的差值计算热功率值。优选地，在所述热功率测试装置的测试方法中，所述测试模式包括制热功率测试、制冷功率测试、制热和制冷功率的连续测试。本专利技术还提供了一种热功率测试装置的测试方法，该方法包括启动温度控制系统，由所述控制器控制旁通阀开启、回液管道阀关闭；根据温度控制系统中介质所在的温度范围在控制器中设定初始温度值并进行温度控制，记录温度传感器和回液温度传感器的读数偏差；通过控制器选择并启动被控对象热功率测试模式；由所述控制器控制旁通阀关闭、回液管道阀开启；记录流量传感器的流量值；在控制器中设定初始温度值并进行温度控制；运行被控对象，记录回液温度传感器的读数，待稳定时记录回液温度传感器的平均温升值；根据所述流量值、所述读数偏差、所述平均温升值计算被控对象的热功率。由于采用了以上技术方案，与现有技术相比，本专利技术具有以下优点本专利技术提供的热功率测试装置，将测试装置附加于已有的温度控制系统，使得对制冷制热对象的热功率测试可进行在线测试，而无需采用离线测试和开发专用的测试设备，测试装置简单并且占据的空间小。同时热功率测试装置有效利用了温度控制系统的控制器、温度传感器等，实现了元件共享，节省了资源。进一步地，热功率测试装置通过在回路中设置旁通阀以及回液管道阀来切换回路，分别实现了对主控对象和被控对象的热功率测试，并且在分别进行主控对象和被控对象的热功率测试时，大部分测试元器件可共用。本专利技术提供的热功率测试装置的测试方法，通过测试程序的设置，可进行制热功率的测试以及制冷功率的测试，还可以进行制热制冷功率的连续测试，整个测试过程无需人工干预，简单有效。进一步地，本专利技术采用的测试方法得到的测试数据以时间为统一标准，当测试在不同时刻或在不同状态下进行时，只需要比较温升和温降的相对时间即可得到功率的变化程度。另外，本专利技术采用的测试方法在测试制冷或制热对象的热功率的过程中，通过对测试温度范围的设定以及旁通阀和回液管道阀的设置，使测试过程对被测对象基本无影响，只需在控制器中添加相应的测试程序，即可完成多个测试项的测试。附图说明参照附图阅读了本专利技术的具体实施方式以后，将会更清楚地了解本专利技术的各个方面。其中，图1为温度控制系统的结构示意图；图2为本专利技术实施例一提供的热功率测试装置的结构示意图；图3为本专利技术实施例二提供的测试方法的流程图；图4为制热功率测试时间与设定温度之间的对应关系的折线图；图5为制冷功率测试时间与设定温度之间的对应关系的折线图；图6为本专利技术实施例三提供的测试方法的流程图；图7为设定初始温度与回液温度传感器测得的温度随时间变化的关系图。具体实施例方式下面参照附图，对本专利技术的具体实施方式作进一步的详细描述。在整个描述中，相同的附图标记表示相同的部件。本专利技术提供的，通过将测试装置附加于已有的温度控制系统，使得对制冷制热对象的热功率测试可进行在线测试，而无需采用离线测试和开发专用的测试设备，测试装置简单并且占据的空间小，大部分测试元器件可共用；所述热功率测试装置不仅可以对主控对象诸如加热器的制热功率、制冷器的制冷功率进行测量，以及对制热和制冷功率的连续测量，还可以被控对象热功率进行测量。热功率测试本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】

【专利技术属性】
技术研发人员：聂宏飞，罗晋，陈勇辉，余斌，余小虎，落海岗，
申请(专利权)人：上海微电子装备有限公司，
类型：发明
国别省市：