6 產品的熱測試
6.1 進行產品熱測試的目的
6.1.1熱設計方案優化
對不同的方案進行比較，確定較優的散熱設計方案。

6.1.2熱設計驗證
檢驗熱設計的合理性與有效性，驗證產品的有關熱設計指標是否滿足產品的熱設計驗證判定標準。

6.2熱測試的種類及所用的儀器、設備
6.2.1溫度測試
6.2.1.1溫度測試的項目
? 設備內部環境溫度
? 機箱表面溫升（自然對流換熱時測量）
? 關鍵元器件和發熱元器件的表面溫升
? 散熱器和冷板的熱點溫升
? 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、示溫漆和示溫蠟、電阻溫度計、熱敏電阻、光學溫度計、紅外掃描系統等。

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，就通信設備來講，由于我們設備的溫度一般低于200℃以下，在該范圍內銅-康銅或鎳鉻-銬銅熱電偶具有較高的精度，為K型熱電偶， 其分度值應符合GB 2903和GB 4993的規定。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

熱電偶采用導熱膠粘接粘貼在被測表面，為了保證測試結果的精度， 熱電偶探頭固定在測溫表面上時，必須將一段熱電偶導線沿測溫表面的等溫線 布置，這樣可以消除熱電偶導線本身導熱而導致的測量誤差。導線長度應大于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
玻璃液體溫度計通常用來測量流體溫度和校準其它的測溫儀器如熱電偶等。玻璃溫度計的精度可以達到±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區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，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
電阻溫度計與熱電偶的原理及用途相似，兩者均因輻射影響而產生誤差。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的原理，由于它的溫度系數很大，所以靈敏度高得多，其缺點是容易老化，需進行定期校準，其測試精度為±0.1℃。

6.2.1.8 光學溫度計、紅外掃描系統等。
光學溫度計、紅外掃描系統均通過測量一個熱源的紅外輻射而得到溫度。其測試精度最高可以達到±0.3℃。由于測量時必須準確知道被測表面的發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 空氣流速測量內容
? 風道入口空氣流速
? 風道出口空氣流速
? 主要單板間和空槽位處的風速
? 電源模塊或其它外購模塊入風口的流速測量
6.2.2.2 空氣流速測量儀器
通常使用的風速計有兩種：(1)翼型風速計(2)熱電式風速計

6.2.2.2.1翼型風速計
翼型風速計是由裝在一個軸上的許多葉片組成的。它通過齒輪傳動機構或信號發生器與某個經過校準的裝置耦合。氣流的力量使葉片轉動，其轉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的AM－402。

6.2.2.2.2 熱電式風速計
熱電式風速計是由電流加熱的一小段細鉑絲組成，鉑絲電阻是其溫度的函數。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鉑絲氣流速度的函數。其測試精度達到0.01m/s.

典型熱電時風速計如 熱球式風速儀，QDF－3

電子微風儀，型號EY3-2A。

6.2.2.2.3兩種風速計的比較
由于翼型風速計風速計基本上是機械的，氣流溫度會導致軸承中的潤滑油蒸發，從而改變了系統的摩檫力矩，導致測試誤差較大。而熱電時風速計在經過校準后即具有相當的精度，故推薦采用熱電式風速儀。

6.2.2.2.4風速測量注意事項
? 風速計的定期校準
由于風速計結構復雜，短期使用后其標定值就可能發生變化，所以要求定期對風速計進行校準。一般要求3個月就必須校準一次。

? 減小風速測量誤差的方法
使用風速計測量時，必須進行3以上的重復測量，以平均值作為計量結果。

6.2.3流體壓力的測量
6.2.3.1流體壓力的分類
當流體在管道中流動時，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表面光滑度影響的測壓儀器，它的端部或管口端迎著進口一側的氣流，其頂端封閉，并在管口端靠近出口一側的圓柱部分有幾個徑向小孔的園管。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，如果只要求測量動壓時，有兩種方法：

(1) 把皮托管和壓力計開口測量法相結合的方法，如圖27a所示

圖27 a.測動壓的有壓力計開口的皮托管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、校準和操作適當，其準確度均在2％以內。

6.2.2.4 測量壓差的微壓計
流體在管道中流動時，其壓差是指進口一側的壓力與出口一側的壓力之間的差值。在實際應用中，我們通常關注的是流體流過某一通道所產生的壓差，以便于合理選擇風扇。測量壓差的儀器通常微壓計，推薦采用傾斜式微壓計，如上海氣象儀器廠的YJB－1500型。

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