[发明专利]一种热管性能综合量测装置及方法

权利要求书

1.一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，所述旋转及滑动装置(2)包括转盘(24)和滑块(25)；工作平台(1)设置有圆柱导轨副(26)作为导向装置，滑块(25)安装于圆柱导轨副(26)上，使旋转及滑动装置(2)可在工作平台(1)上沿直线滑动；转盘(24)通过旋转轴和轴承与滑块(25)连接；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。

2.根据权利要求1所述的热管性能综合量测装置，其特征在于所述加热装置(3)包括夹体和驱动装置，所述夹体包括有两加热块(12)、两保温块(18)、弹簧一(13)、压板(14)和圆柱形导轨副(17)；两保温块(18)由左侧保温块和右侧保温块组成，两加热块(12)由左侧加热块和右侧加热块组成，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)一端；压板(14)和两保温块(18)都安装在圆柱形导轨副(17)上；压板(14)和左保温块用螺钉一(34)和弹簧一(13)连接，所述驱动装置包括步进电机(16)和双向滚珠丝杆副(15)；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)驱动双向滚珠丝杆副(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。

3.根据权利要求1所述的热管性能综合量测装置，其特征在于：所述冷却装置包括小冷凝块(20)、大冷凝块(21)、弹簧二(19)、导向装置和小底座(35)，所述小冷凝块(20)和大冷凝块(21)之间设置有第二通道(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)，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，推动小冷凝块(20)夹紧待测热管(5)。

4.根据权利要求1所述的热管性能综合量测装置，其特征在于：所述旋转及滑动装置(2)还包括螺钉二(27)和螺钉三(28)，所述螺钉二(27)穿过前挡板(36)安装在滑块上；所述螺钉三(28)穿过前挡板(36)安装在滑块上。

5.根据权利要求1所述的热管性能综合量测装置，其特征在于所述支架(10)由铝型材(30)搭建，并包括有一用于驱动工作平台(1)沿竖直平面旋转的驱动装置，驱动装置包括减速步进电机(29)、同步带(33)、同步带轮一(31)和同步带轮二(32)；减速步进电机(29)安装在支架(10)下端，同步带轮一(31)安装在减速步进电机(29)主轴上；同步带轮二(32)安装在工作平台(1)旋转轴上，并与工作平台固定连接，同步带轮二(32)通过同步带(33)与同步带轮一(31)相连。

6.根据权利要求1所述的热管性能综合量测装置，其特征在于所述测温仪是一个多通道温度采集仪，包括数据采集装置和热电偶(4)，该热电偶测温端沿被测热管轴向方向均匀安装在加热装置(3)和冷却装置(7)上，并与热管紧贴，热电偶(4)连线端连接数据采集装置。

7.一种热管性能综合量测方法，其特征在于：将加热块(12)加热至60℃～100℃，并保持温度不变，将待测热管(5)一端装夹在冷凝块(20、21)上；使用加热块(12)夹紧待测热管(5)另一端，同时测温仪(6)开始采集待测热管(5)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；在测量启动时间的同时计时，当经过3s、5s、8s和10s时各测量一次热管两端温差，用于衡量热管等温性能；调节加热单元功率，并等待待测热管(5)进入稳定工作状态，根据测温仪(6)测得的温度数据得待测热管(5)的最大传热功率和热阻性能指标；

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，所述旋转及滑动装置(2)包括转盘(24)和滑块(25)；工作平台(1)设置有圆柱导轨副(26)作为导向装置，滑块(25)安装于圆柱导轨副(26)上，使旋转及滑动装置(2)可在工作平台(1)上沿直线滑动；转盘(24)通过旋转轴和轴承与滑块(25)连接；调节两旋转及滑动装置(2)在工作平台(1)间隔，测量不同长度热管的启动时间、等温性能、最大传热功率和热阻性能；调节旋转及滑动装置(2)在工作平台(1)平面旋转角度，测量不同弯曲角度热管的启动时间、等温性能、最大传热功率和热阻性能；调节工作平台(1)沿竖直平面倾斜的角度，对不同倾斜角度情况下热管的启动时间、等温性能、最大传热功率和热阻性能进行测量；调节工作平台(1)沿竖直平面倾斜的角度，同时调节两旋转及滑动装置(2)在工作平台(1)上的间隔和旋转角度，对不同长度、弯曲角度的热管在不同倾斜角度情况下的启动时间、等温性能、最大传热功率和热阻进行测量。