6 产品的热测试
6.1 进行产品热测试的目的
6.1.1热设计方案优化
对不同的方案进行比较，确定较优的散热设计方案。

6.1.2热设计验证
检验热设计的合理性与有效性，验证产品的有关热设计指标是否满足产品的热设计验证判定标准。

6.2热测试的种类及所用的仪器、设备
6.2.1温度测试
6.2.1.1温度测试的项目
 设备内部环境温度
 机箱表面温升（自然对流换热时测量）
 关键元器件和发热元器件的表面温升
 散热器和冷板的热点温升
 冷却空气入口温度与出口温升
6.2.1.2 温度测量仪器类型
温度测量仪器包括热电偶、玻璃温度计、示温漆和示温蜡、电阻温度计、热敏电阻、光学温度计、红外扫描系统等。

6.2.1.3 热电偶
6.2.1.3.1 热电偶的选择
热电偶的种类较多，就通信设备来讲，由于我们设备的温度一般低于200℃以下，在该范围内铜-康铜或镍铬-铐铜热电偶具有较高的精度，为K型热电偶， 其分度值应符合GB 2903和GB 4993的规定。热电偶的测试精度为±0.1℃。

6.2.1.3.2 热电偶的焊接方法

通常采用熔焊的方法把铜-康铜或镍铬-铐铜焊接在一起， 不允许采用把铜-康铜丝直接铰在一起的方法。

6.2.1.3.3 热电偶的粘接方法及减小测量误差的措施

热电偶采用导热胶粘接粘贴在被测表面，为了保证测试结果的精度， 热电偶探头固定在测温表面上时，必须将一段热电偶导线沿测温表面的等温线 布置，这样可以消除热电偶导线本身导热而导致的测量误差。导线长度应大于10mm，如图24所示[6]

图24 热电偶与被测表面的接触形式

6.2.1.3.4 与热电偶配套的检测仪表

热电偶的温度检测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。测试精度为±0.1℃。

6.2.1.4玻璃温度计
玻璃液体温度计通常用来测量流体温度和校准其它的测温仪器如热电偶等。玻璃温度计的精度可以达到±0.01℃。

6.2.1.5 示温漆与示温蜡
示温漆是一种随温度变化而变化的漆，漆的颜色变化达四种之多，不同的颜色代表不同的温度。示温漆还可以用于显示某个区域的温度场及热流模式。

示温蜡是在特定的温度下熔化的蜡状物质，从而显示出温度。

示温漆与示温蜡的精度较差，一般在±5℃(±9℉)

6.2.1.6 电阻温度计
电阻温度计与热电偶的原理及用途相似，两者均因辐射影响而产生误差。其精度为±0.1℃。

6.2.1.7 热敏电阻
热敏电阻遵循电阻测温学的原理，由于它的温度系数很大，所以灵敏度高得多，其缺点是容易老化，需进行定期校准，其测试精度为±0.1℃。

6.2.1.8 光学温度计、红外扫描系统等。
光学温度计、红外扫描系统均通过测量一个热源的红外辐射而得到温度。其测试精度最高可以达到±0.3℃。由于测量时必须准确知道被测表面的发射率且要求被测表面必须可见，限制了它们的使用。

6.2.2速度测量
6.2.2.1 空气流速测量内容
 风道入口空气流速
 风道出口空气流速
 主要单板间和空槽位处的风速
 电源模块或其它外购模块入风口的流速测量
6.2.2.2 空气流速测量仪器
通常使用的风速计有两种：(1)翼型风速计(2)热电式风速计

6.2.2.2.1翼型风速计
翼型风速计是由装在一个轴上的许多叶片组成的。它通过齿轮传动机构或信号发生器与某个经过校准的装置耦合。气流的力量使叶片转动，其转速与气流速度成正比。其测试精度为0.1m/s，典型的型号如台湾生产的AM－402。

6.2.2.2.2 热电式风速计
热电式风速计是由电流加热的一小段细铂丝组成，铂丝电阻是其温度的函数。铂丝周围的气流使铂丝冷却，因而改变了它的电阻值。如果使铂丝上的电压或流过铂丝的电流保持在一定值，则电压或电流的变化就分别成为流经铂丝气流速度的函数。其测试精度达到0.01m/s.

典型热电时风速计如 热球式风速仪，QDF－3

电子微风仪，型号EY3-2A。

6.2.2.2.3两种风速计的比较
由于翼型风速计风速计基本上是机械的，气流温度会导致轴承中的润滑油蒸发，从而改变了系统的摩檫力矩，导致测试误差较大。而热电时风速计在经过校准后即具有相当的精度，故推荐采用热电式风速仪。

6.2.2.2.4风速测量注意事项
 风速计的定期校准
由于风速计结构复杂，短期使用后其标定值就可能发生变化，所以要求定期对风速计进行校准。一般要求3个月就必须校准一次。

 减小风速测量误差的方法
使用风速计测量时，必须进行3以上的重复测量，以平均值作为计量结果。

6.2.3流体压力的测量
6.2.3.1流体压力的分类
当流体在管道中流动时，能够测到三种压力：(1)静压，(2)动压，(3)总压，一般只需测试出其中的两种，第三种可通过下面的公式(14)计算出来[4]：

总压＝静压＋动压.................................(14)

动压：是相对于流动速度的压力，是流体动能的一种量度。

静压：存在于流体中的压缩压力，是流体位能的一种量度。静压存在于静止或运动的流体中，它能够使流体流动，并使它克服阻力。

总压：是静压与动压之和，是流体总能量的一种量度。

6.2.2.3 压力的测量方法
6.2.3.2.1总压的测量方法
总压可以用一个简单的皮托管就可测得，其测试压力如图25所示

 

6.2.3.2.2 静压的测量方法
压力计开口测量法，如图26a.b.所示，流体的静压使流体上升一定的高度H，高度H即为所测的静压。

静压管法：静压管是一种可以不受管道内表面光滑度影响的测压仪器，它的端部或管口端迎着进口一侧的气流，其顶端封闭，并在管口端靠近出口一侧的圆柱部分有几个径向小孔的园管。如图26c.所示。

a b c

图26 a.b.开口压力测试法c. 静压管

6.2.3.2.3 动压的测量方法
动压是测量流体流速的基础，如果只要求测量动压时，有两种方法：

(1) 把皮托管和压力计开口测量法相结合的方法，如图27a所示

图27 a.测动压的有压力计开口的皮托管b.测动压用的皮托静压管

(2) 使用静压皮托管，如图27b所示

 

以上三种测量方法，如果安装、校准和操作适当，其准确度均在2％以内。

6.2.2.4 测量压差的微压计
流体在管道中流动时，其压差是指进口一侧的压力与出口一侧的压力之间的差值。在实际应用中，我们通常关注的是流体流过某一通道所产生的压差，以便于合理选择风扇。测量压差的仪器通常微压计，推荐采用倾斜式微压计，如上海气象仪器厂的YJB－1500型。

热设计规范下载:  艾默生热设计规范.pdf

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