6 產(chǎn)品的熱測試
6.1 進(jìn)行產(chǎn)品熱測試的目的
6.1.1熱設(shè)計(jì)方案優(yōu)化
對不同的方案進(jìn)行比較，確定較優(yōu)的散熱設(shè)計(jì)方案。
6.1.2熱設(shè)計(jì)驗(yàn)證
檢驗(yàn)熱設(shè)計(jì)的合理性與有效性，驗(yàn)證產(chǎn)品的有關(guān)熱設(shè)計(jì)指標(biāo)是否滿足產(chǎn)品的熱設(shè)計(jì)驗(yàn)證判定標(biāo)準(zhǔn)。
6.2熱測試的種類及所用的儀器、設(shè)備
6.2.1溫度測試
6.2.1.1溫度測試的項(xiàng)目
? 設(shè)備內(nèi)部環(huán)境溫度
? 機(jī)箱表面溫升（自然對流換熱時(shí)測量）
? 關(guān)鍵元器件和發(fā)熱元器件的表面溫升
? 散熱器和冷板的熱點(diǎn)溫升
? 冷卻空氣入口溫度與出口溫升
6.2.1.2 溫度測量儀器類型
溫度測量儀器包括熱電偶、玻璃溫度計(jì)、示溫漆和示溫蠟、電阻溫度計(jì)、熱敏電阻、光學(xué)溫度計(jì)、紅外掃描系統(tǒng)等。
6.2.1.3 熱電偶
6.2.1.3.1 熱電偶的選擇
熱電偶的種類較多，就通信設(shè)備來講，由于我們設(shè)備的溫度一般低于200℃以下，在該范圍內(nèi)銅-康銅或鎳鉻-銬銅熱電偶具有較高的精度，為K型熱電偶， 其分度值應(yīng)符合GB 2903和GB 4993的規(guī)定。熱電偶的測試精度為±0.1℃。
6.2.1.3.2 熱電偶的焊接方法
通常采用熔焊的方法把銅-康銅或鎳鉻-銬銅焊接在一起， 不允許采用把銅-康銅絲直接鉸在一起的方法。
6.2.1.3.3 熱電偶的粘接方法及減小測量誤差的措施
熱電偶采用導(dǎo)熱膠粘接粘貼在被測表面，為了保證測試結(jié)果的精度， 熱電偶探頭固定在測溫表面上時(shí)，必須將一段熱電偶導(dǎo)線沿測溫表面的等溫線 布置，這樣可以消除熱電偶導(dǎo)線本身導(dǎo)熱而導(dǎo)致的測量誤差。導(dǎo)線長度應(yīng)大于10mm，如圖24所示[6]
圖24 熱電偶與被測表面的接觸形式
6.2.1.3.4 與熱電偶配套的檢測儀表
熱電偶的溫度檢測通常采用多路采集器，如FLUKE公司的Hydra logger 及日本恒河公司的DR230系列等。測試精度為±0.1℃。
6.2.1.4玻璃溫度計(jì)
玻璃液體溫度計(jì)通常用來測量流體溫度和校準(zhǔn)其它的測溫儀器如熱電偶等。玻璃溫度計(jì)的精度可以達(dá)到±0.01℃。
6.2.1.5 示溫漆與示溫蠟
示溫漆是一種隨溫度變化而變化的漆，漆的顏色變化達(dá)四種之多，不同的顏色代表不同的溫度。示溫漆還可以用于顯示某個(gè)區(qū)域的溫度場及熱流模式。
示溫蠟是在特定的溫度下熔化的蠟狀物質(zhì)，從而顯示出溫度。
示溫漆與示溫蠟的精度較差，一般在±5℃(±9℉)
6.2.1.6 電阻溫度計(jì)
電阻溫度計(jì)與熱電偶的原理及用途相似，兩者均因輻射影響而產(chǎn)生誤差。其精度為±0.1℃。
6.2.1.7 熱敏電阻
熱敏電阻遵循電阻測溫學(xué)的原理，由于它的溫度系數(shù)很大，所以靈敏度高得多，其缺點(diǎn)是容易老化，需進(jìn)行定期校準(zhǔn)，其測試精度為±0.1℃。
6.2.1.8 光學(xué)溫度計(jì)、紅外掃描系統(tǒng)等。
光學(xué)溫度計(jì)、紅外掃描系統(tǒng)均通過測量一個(gè)熱源的紅外輻射而得到溫度。其測試精度最高可以達(dá)到±0.3℃。由于測量時(shí)必須準(zhǔn)確知道被測表面的發(fā)射率且要求被測表面必須可見，限制了它們的使用。
6.2.2速度測量
6.2.2.1 空氣流速測量內(nèi)容
? 風(fēng)道入口空氣流速
? 風(fēng)道出口空氣流速
? 主要單板間和空槽位處的風(fēng)速
? 電源模塊或其它外購模塊入風(fēng)口的流速測量
6.2.2.2 空氣流速測量儀器
通常使用的風(fēng)速計(jì)有兩種：(1)翼型風(fēng)速計(jì)(2)熱電式風(fēng)速計(jì)
6.2.2.2.1翼型風(fēng)速計(jì)
翼型風(fēng)速計(jì)是由裝在一個(gè)軸上的許多葉片組成的。它通過齒輪傳動機(jī)構(gòu)或信號發(fā)生器與某個(gè)經(jīng)過校準(zhǔn)的裝置耦合。氣流的力量使葉片轉(zhuǎn)動，其轉(zhuǎn)速與氣流速度成正比。其測試精度為0.1m/s，典型的型號如臺灣生產(chǎn)的AM－402。
6.2.2.2.2 熱電式風(fēng)速計(jì)
熱電式風(fēng)速計(jì)是由電流加熱的一小段細(xì)鉑絲組成，鉑絲電阻是其溫度的函數(shù)。鉑絲周圍的氣流使鉑絲冷卻，因而改變了它的電阻值。如果使鉑絲上的電壓或流過鉑絲的電流保持在一定值，則電壓或電流的變化就分別成為流經(jīng)鉑絲氣流速度的函數(shù)。其測試精度達(dá)到0.01m/s.
典型熱電時(shí)風(fēng)速計(jì)如 熱球式風(fēng)速儀，QDF－3
電子微風(fēng)儀，型號EY3-2A。
6.2.2.2.3兩種風(fēng)速計(jì)的比較
由于翼型風(fēng)速計(jì)風(fēng)速計(jì)基本上是機(jī)械的，氣流溫度會導(dǎo)致軸承中的潤滑油蒸發(fā)，從而改變了系統(tǒng)的摩檫力矩，導(dǎo)致測試誤差較大。而熱電時(shí)風(fēng)速計(jì)在經(jīng)過校準(zhǔn)后即具有相當(dāng)?shù)木?，故推薦采用熱電式風(fēng)速儀。
6.2.2.2.4風(fēng)速測量注意事項(xiàng)
? 風(fēng)速計(jì)的定期校準(zhǔn)
由于風(fēng)速計(jì)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，短期使用后其標(biāo)定值就可能發(fā)生變化，所以要求定期對風(fēng)速計(jì)進(jìn)行校準(zhǔn)。一般要求3個(gè)月就必須校準(zhǔn)一次。
? 減小風(fēng)速測量誤差的方法
使用風(fēng)速計(jì)測量時(shí)，必須進(jìn)行3以上的重復(fù)測量，以平均值作為計(jì)量結(jié)果。
6.2.3流體壓力的測量
6.2.3.1流體壓力的分類
當(dāng)流體在管道中流動時(shí)，能夠測到三種壓力：(1)靜壓，(2)動壓，(3)總壓，一般只需測試出其中的兩種，第三種可通過下面的公式(14)計(jì)算出來[4]：
總壓＝靜壓＋動壓.................................(14)
動壓：是相對于流動速度的壓力，是流體動能的一種量度。
靜壓：存在于流體中的壓縮壓力，是流體位能的一種量度。靜壓存在于靜止或運(yùn)動的流體中，它能夠使流體流動，并使它克服阻力。
總壓：是靜壓與動壓之和，是流體總能量的一種量度。
6.2.2.3 壓力的測量方法
6.2.3.2.1總壓的測量方法
總壓可以用一個(gè)簡單的皮托管就可測得，其測試壓力如圖25所示
6.2.3.2.2 靜壓的測量方法
壓力計(jì)開口測量法，如圖26a.b.所示，流體的靜壓使流體上升一定的高度H，高度H即為所測的靜壓。
靜壓管法：靜壓管是一種可以不受管道內(nèi)表面光滑度影響的測壓儀器，它的端部或管口端迎著進(jìn)口一側(cè)的氣流，其頂端封閉，并在管口端靠近出口一側(cè)的圓柱部分有幾個(gè)徑向小孔的園管。如圖26c.所示。
a b c
圖26 a.b.開口壓力測試法c. 靜壓管
6.2.3.2.3 動壓的測量方法
動壓是測量流體流速的基礎(chǔ)，如果只要求測量動壓時(shí)，有兩種方法：
(1) 把皮托管和壓力計(jì)開口測量法相結(jié)合的方法，如圖27a所示
圖27 a.測動壓的有壓力計(jì)開口的皮托管b.測動壓用的皮托靜壓管
(2) 使用靜壓皮托管，如圖27b所示
以上三種測量方法，如果安裝、校準(zhǔn)和操作適當(dāng)，其準(zhǔn)確度均在2％以內(nèi)。
6.2.2.4 測量壓差的微壓計(jì)
流體在管道中流動時(shí)，其壓差是指進(jìn)口一側(cè)的壓力與出口一側(cè)的壓力之間的差值。在實(shí)際應(yīng)用中，我們通常關(guān)注的是流體流過某一通道所產(chǎn)生的壓差，以便于合理選擇風(fēng)扇。測量壓差的儀器通常微壓計(jì)，推薦采用傾斜式微壓計(jì)，如上海氣象儀器廠的YJB－1500型。
熱設(shè)計(jì)規(guī)范下載: 艾默生熱設(shè)計(jì)規(guī)范.pdf
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