專利名稱：一種多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法。
背景技術(shù)：
隨著微電子技術(shù)的發(fā)展，芯片的功耗越來越高，傳統(tǒng)的自然散熱和強迫風冷的散熱方式已經(jīng)不能解決芯片的散熱問題。與空氣相比，液體比熱容要高許多倍，因此液體冷卻是解決大功耗芯片散熱的一個較佳途徑。對于一個電子設(shè)備來說，電子設(shè)備內(nèi)部安裝了許多大功耗的板卡，在每一個板卡上安裝一個貫通式液體冷板。冷板的冷卻液入口全部接在電子設(shè)備的冷卻液入口主管道上，冷板的冷卻液出口全部接在電子設(shè)備的冷卻液出口主管道上，這樣電子設(shè)備中所有的冷板全部并聯(lián)起來。只要電子設(shè)備與外部的供液設(shè)備接通，電子設(shè)備中所有的冷板都有液體流動，從而達到對板卡上發(fā)熱芯片冷卻的目的。對于一個電子設(shè)備來說，由外部提供給其的冷卻液的流量是固定的。電子設(shè)備內(nèi)部板卡的功耗大小不一，因此不同功耗的板卡需要的冷卻液流量也各不相同。因此，必須將冷卻液根據(jù)模塊功耗按比例分配給每一個模塊，這樣才能有效避免部分模塊過熱和過冷現(xiàn)象的出現(xiàn)。解決模塊流量根據(jù)功耗按比例分配問題一般可以通過技術(shù)、仿真進行設(shè)計，以后還要通過試驗進行驗證。目前最常用的方法就是在模塊前端安裝流量計，用流量計讀出每一個模塊的流量。用流量計測試進入到每一個模塊的流量雖然很方便，但是也帶來一些問題，主要表現(xiàn)在流量計對模塊流量分配的影響。眾所周知，流量計自身存在流阻，當在一個模塊前端串聯(lián)一個流量計時，該路的流阻不再是液體冷板的流阻，而是液體冷板與流量計的流阻。由于流量計流阻的引入，勢必會影響原先設(shè)計的液體冷板的流阻，使得冷卻液流量無法按照原來的方案節(jié)能型分配。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明提供一種多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法，主要解決了現(xiàn)有方法引入流量計對液體冷板流阻特性產(chǎn)生破環(huán)，增大了流量測試誤差，從而導致散熱不均勻的問題。本發(fā)明的具體技術(shù)解決方案如下該多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法包括以下步驟I]組建測試管路在各模塊與冷卻液入口主管道之間增設(shè)入口測試工裝，各模塊與冷卻液出口主管道之間增設(shè)出口測試工裝；入口測試工裝包括入口測試管道，入口測試管道上設(shè)置有開孔，開孔用于通過流量計與液壓源連接；出口測試工裝包括出口測試管道，出口測試管道上設(shè)置冷卻液取樣點；2]流量測量
2.1]冷卻液入口主管道通入冷卻液，冷卻液流量為定額流量Ql ;2. 2]選擇需要進行流量測試的模塊，選定后打開該模塊的液壓源，調(diào)整液壓源流量至流動穩(wěn)定，記錄液壓源的流量Q3和液壓源流出液體濃度Cl ；2. 3]通過出口測試管道上設(shè)置的冷卻液取樣點對冷卻液進行取樣，對獲取的冷卻液進行濃度測量，測量結(jié)果記為C2 ；2.4]假設(shè)模塊內(nèi)液體流量為 Q2，通過 C2=Q3XC1/(Q2+Q3)，得出 Q2=Q3(C1/C2-1)，得到該模塊內(nèi)液體流量Q2。上述液壓源流量Q3的數(shù)值小于模塊內(nèi)液體流量Q2數(shù)值的2%。上述冷卻液入口主管道內(nèi)的液體和液壓源內(nèi)的液體相同。上述冷卻液入口主管道與入口測試管道之間的夾角< 30° ;冷卻液出口主管道與出口測試管道之間的夾角< 30°。該多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試裝置，包括冷卻液入口主管道、冷卻液出口主管道和至少兩個模塊，冷卻液入口主管道與模塊之間通過入口測試管道連通，冷卻液出口主管道與模塊之間通過出口測試管道連接；入口測試管道上設(shè)置有旁側(cè)冷卻液注入管道，旁側(cè)冷卻液注入管道一端與入口測試管道連通，另一端通過流量計與液壓源連通；所述冷卻液出口主管道上設(shè)置有出口冷卻液取樣通道。本發(fā)明的優(yōu)點在于通過本發(fā)明提供的多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法，避免了流量計引入而導致流阻的提高，不會影響在先設(shè)計的流阻，實現(xiàn)了冷卻液流量的節(jié)能分配。


圖1為本發(fā)明結(jié)構(gòu)示意圖。
具體實施例方式以下結(jié)合附圖和具體實施例對本發(fā)明進行詳述該多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試裝置，包括冷卻液入口主管道、冷卻液出口主管道和至少兩個模塊，冷卻液入口主管道與模塊之間通過入口測試管道連通，冷卻液出口主管道與模塊之間通過出口測試管道連接；入口測試管道上設(shè)置有旁側(cè)冷卻液注入管道，旁側(cè)冷卻液注入管道一端與入口測試管道連通，另一端通過流量計與液壓源連通；所述冷卻液出口主管道上設(shè)置有出口冷卻液取樣通道。其原理如下在每一個冷板的冷卻液入口端安裝一個工裝，在工裝的上面安裝一個管道，在該道上連接一個流量計和一個液壓源(詳見附圖1);在每一個冷板的冷卻液出口端安裝一個工裝，在工裝的上面設(shè)計一個冷卻液取樣點，從該管道內(nèi)可以對冷卻液進行取樣(詳見附圖1);測試時，讓外部設(shè)備向待測試設(shè)備提供額定的流量Q1，此時假設(shè)對應的其中某一個模塊Ml的流量Q2 (待測值)。打開待測試模塊Ml入口處的液壓源，調(diào)整液壓源的閥門，從流量計上觀察進入模塊的流量Q3，從該液壓源流出液體的濃度為Cl。為了避免Q3對模塊Ml流阻特性的影響，應保證Q3的數(shù)值必須小于Q2數(shù)值的2%(此值可以在模塊設(shè)計時進行預估)(詳見附圖1)。
待流動穩(wěn)定后，從模塊出口端的冷卻液取樣點取出部分液體，對取出溶液的濃度C2進行測試。由有關(guān)理論獲知存在該公式C2=Q3XC1/(Q2+Q3)，可以得出Q2=Q3(C1/C2-1 )，從而獲得進入模塊Ml中冷卻液的流量Q2。依次對其它模塊添加液壓源和對液體進行采樣，從而獲得所有模塊的流量。這些流量就是總流量Ql對應的不同模塊的流量。為了獲得誤差較小的流量測試值，必須注意以下事項a.流入設(shè)備的液體和液壓源內(nèi)的液體必須是相同的；b.從液壓源流入到模塊入口端的液體的流量必須很小，否則就會影響模塊的流阻特性。c.工裝設(shè)計要最大程度減小流入到模塊入口端的液體流動時對模塊流阻的影響。在入口測試工裝上，冷卻液的主管道與冷卻液旁側(cè)冷卻液主入口的管道夾角小于30° ;在出口測試工裝上，冷卻液的主管道與冷卻液旁側(cè)冷卻液采樣點的管道夾角小于30°。
權(quán)利要求
1.一種多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法，其特征在于，包括以下步驟 1]組建測試管路 在各模塊與冷卻液入口主管道之間增設(shè)入口測試工裝，各模塊與冷卻液出口主管道之間增設(shè)出口測試工裝；入口測試工裝包括入口測試管道，入口測試管道上設(shè)置有開孔，開孔用于通過流量計與液壓源連接；出口測試工裝包括出口測試管道，出口測試管道上設(shè)置冷卻液取樣點； 2]流量測量 2.1]冷卻液入口主管道通入冷卻液，冷卻液流量為定額流量Ql ； 2.2]選擇需要進行流量測試的模塊，選定后打開該模塊的液壓源，調(diào)整液壓源流量至流動穩(wěn)定，記錄液壓源的流量Q3和液壓源流出液體濃度Cl ； 2.3]通過出口測試管道上設(shè)置的冷卻液取樣點對冷卻液進行取樣，對獲取的冷卻液進行濃度測量，測量結(jié)果記為C2; 2.4]假設(shè)模塊內(nèi)液體流量為Q2，通過C2=Q3XC1/(Q2+Q3)，得出Q2=Q3 (C1/C2-1)，得到該模塊內(nèi)液體流量Q2。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法，其特征在于所述液壓源流量Q3的數(shù)值小于模塊內(nèi)液體流量Q2數(shù)值的2%。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法，其特征在于，流入設(shè)備的液體和液壓源內(nèi)的液體相同。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法，其特征在于，所述冷卻液入口主管道與入口測試管道之間的夾角< 30°。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法，其特征在于，所述冷卻液出口主管道與出口測試管道之間的夾角< 30°。
6.一種多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試裝置，包括冷卻液入口主管道、冷卻液出口主管道和至少兩個模塊，其特征在于所述冷卻液入口主管道與模塊之間通過入口測試管道連通，冷卻液出口主管道與模塊之間通過出口測試管道連接；入口測試管道上設(shè)置有旁側(cè)冷卻液注入管道，旁側(cè)冷卻液注入管道一端與入口測試管道連通，另一端通過流量計與液壓源連通；所述冷卻液出口主管道上設(shè)置有出口冷卻液取樣通道。
7.根據(jù)權(quán)利要求6所述的多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試裝置，其特征在于所述冷卻液入口主管道與入口測試管道之間的夾角< 30°。
8.根據(jù)權(quán)利要求6或7所述的多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試裝置，其特征在于所述冷卻液出口主管道與出口測試管道之間的夾角< 30°。
全文摘要
本發(fā)明提供一種多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法，主要解決了現(xiàn)有方法引入流量計對液體冷板流阻特性產(chǎn)生破環(huán)，增大了流量測試誤差，從而導致散熱不均勻的問題。該多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法包括以下步驟1]組建測試管路2]流量測量。通過本發(fā)明提供的多路并聯(lián)電子冷卻管路的流量測試方法，避免了流量計引入而導致流阻的提高，不會影響在先設(shè)計的流阻，實現(xiàn)了冷卻液流量的節(jié)能分配。
文檔編號G01F1/00GK103033219SQ20121053899
公開日2013年4月10日 申請日期2012年12月13日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月13日
發(fā)明者楊明明, 趙亮, 白振岳, 郭建平, 董進喜 申請人:中國航空工業(yè)集團公司第六三一研究所