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GB/T 12992-1991

基本信息

标准号: GB/T 12992-1991

中文名称:电子设备强迫风冷热特性测试方法

标准类别:国家标准(GB)

英文名称:Measuring methods of thermal characteristic for forced air cooling of electronic equipment

标准状态:现行

发布日期:1991-08-19

实施日期:1992-04-01

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相关标签: 电子设备 特性 测试方法

标准分类号

标准ICS号: 电子学>>31.220电子电信设备用机电零部件

中标分类号:电子元器件与信息技术>>电子元器件与信息技术综合>>L05可靠性和可维护性

关联标准

出版信息

出版社:中国标准出版社

页数:出版社:

标准价格:38.0

相关单位信息

首发日期:1991-08-19

复审日期:2023-12-28

起草单位:机电部电子标准化所

归口单位:全国电子测量仪器标准化技术委员会

发布部门:国家技术监督局

主管部门:信息产业部(电子)

标准简介

本标准规定了正常大气压条件下电子设备强迫风冷的温度、流速(流量)和压力的测试方法。本标准适用于正常大气条件下强迫风冷电子设备的电子器件表面温度、环境温度、机箱(柜)表面温度的测量,通风系统空气流速(或流量)的测量及风道内气流的静压和动压的测量。

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标准内容

中华人民共和国国家标准
电子设备强迫风冷热特性测试方法Mensuring methods of ther mal chatarteristicfor forced air cooling of electronic equipment1主题内容与适用范围
1.1主题内容
GB/T 12992—91
本标雅规定了正常大气压条件下电子设备强追风玲的温度,流速(流量)和压力的测试方法。1.2适用范围
本标准活用于正带无气条件下强迫风冷电子设备的电子元器件表面温度、环境温度,机箱(柜)表面温度的测量,通风系统空气流速(或流量)的测量及风道内气流的静压和动压的测量,2引用标准
通风机空气动力性能试验方法
GB1236
电工电子产品基本环境试验规程总则GB2421
流量测量节流装置第·部分节流件为角接取压、法兰取压的标准孔板和角接取GB2624
压的标准喷嘴
铜·康铜热电偶丝及分度表
GB2903
GB4993镍-铜镍(康铜)热电偶丝及分度表3术语、符号
3.1术语
3.1.1温度稳定tcmpcraturcstabilization当设备处于工作状态.设备中发热元器件表面温度每小时变化不大于2℃时,称温度稳定。3.1.2设备外部环境温度cxternalcnvironmenttemperaturc当设备达到温度稳定后.距设备各主要表面几何中心80mm处,空气温度的加权乎均值。3. 1. 3机箱(柜)表面温度cabinet surface temperature当设备达到温度稳定后,设备主要外表面上测试点温度的平均值。3.1.4元器件表面温度surface temperature of parts元器件封装表面上功耗热点处的温度。3.1.5温度临界元器件critical tenperature parts表面温度可能接近允许的最高工作温度的无器件。3.2符号
M—风道横截面面积,m2
风道直径(或当量直径),m
1一一集流器喉部直径,孔板开孔直径,m;国家技术监督局1991-08-19批准1992-04-01实施
倾斜式微压计常数;
液柱长(高)度,mm;
功耗,W;
动压,Pa:
静压,Pa:
Q -流量,m//s1
PI,f2++f, -
GB/T 12992-91
风道中动压测试点位置,mm;
第i个主表面面积,m
T一:一设备外环境温度,
距第个主表面的空气平均温度,℃:完器件裘面温度平均值,℃!
第i个元件表面温度,℃,
. -—流虽系数
孔板开孔比(β=d/D):
膨胀系数:
0--流体密度,kg/m2,
流速,tn/s。
测试技术条件
测试环境的大气条件,应符合GB2421中正常试验大气条件的规定。4.2温度测试应在设备最大热耗工作状态下进行。4.3测试带电器件表面温度及其周围空气温度时,应保证测温传感器(热电偶)有足够的电气绝缘性能。
测试交恋电磁场较强处的元器件表面温度及其周围究气温度时,热电偶应进行屏。4.5热电偶的敷设不应对被测设备或元器件的温度场产生明显的影响。4. 6压力与流速(或流量)的测试,应在通风系统处于正常运行状态下进行。4.7压力与流速(或流量)测试传感器不应对空气流流场产生明显的影响。5
流度测试方法
温度测试内容
温度测试应包括下列几项:
设备外部环境温度:
机箱(柜)表面温度,
元器件(含温度临界光器件)表面温度;冷却空气入口温度与出口温度;d.
设备内部关键部位的温度。
5.2温度测试设备
5.2. 1温度传感器
用线径小于或等于0.20mm的标准铜-康钢或镍铬-康铜热电偶丝焊接而成的热电偶,其分度值应符合GB2903和GB4993的规定。
5-2.2测试仪表
测试速度每砂不少于两个测试点,精度为0.5级或分辨率为10μY的温度测试仪表。5.2.3参考端
GB/T 12992—91
无冷端补偿的测温仪表,应采用温度为 0 亡的冰点器,作为热电偶冷端补偿的参考端。5.3温度测试方法
5.3. 1温度测试点位置
5. 3. 1.1设备外部环境温度的测试点,应布设在距各主要表面 80 mm 处,测试点数根据设备高度尺寸,按表1选择,并且应沿高度向均句布置。表1距主要表面坏境温度测试点数设备案度月寸
测试点数
500以下
500800
800-~1 200
1 200 以上
5.3.1.2机箱(柜)表面温度测试点,可参照表1确定测试点数,一个测试点应布置在机箱(柜)表面儿何中心,两点以上应沿高度方间的儿何中心均匀布置。5. 3. 1.3元器件表面温度的测试点位置应按下列规定进行布置:半导体功率晶体管臂壳温度测试点,应设置在管座距管芯最近的热点位置上A.
集成器件的表面温度测试点,应设置在距芯片最近的表面热点处;h.
垂直放置的功率电阻器,表面温度测试点应设置在垂直高度的三分之二处水平放置的功率电阻器,测试点应设置在中间位置;温度临界或对温度敏感的元器件表面温度,一一般应在其热点附近布设满个测试点,其值应取大d.
e。其它元器件表面温度测试点的位置,应视其热点情况而定。5.3.1.4在设备内部气流的生通道上,应沿其空气流动方向均布荞干个测试点。5. 3.1.5冷却空气入口,出口温度测试点,应在入口、出口的同-横截面内分别布设若干个测试点,各取其算术平均值,
5.3.1.6设备内部关键部位视需要布设若干个测试点。5. 3. 2热电偶的固定
5.3.2.1测试表面温度时,应保证热电偶测温端与表面问紧密接触,在电气方面应与被测表面保持绝缘,且应使接触热阻最小。
5. 3. 2. 2测试环境温度和气流主通道上空气温度时,热电偶测温端固定在测试点上,不得有异动。5.3.3温度测试线路
温度测试线路如图「所示。带羚端补偿器的测温仪表按图1(a)连接;不带冷端补偿器的测温仪表应按图 1(b)连接,
温度指示
温度据示
(热m
5. 3. 4 温度测试步骤
金属A
金属B
(热)端
金属A
金属E
图1温度测试线路连接示意图
在进行温度测试前,应按照设备的技术条件,检查设备的电气和上作性能,以确保测试数据的准确性。具体测试步骤如下:
GB/T 12992—91
按第5.1条规定,确定测试内容;按第5. 3. 1 条规定,确定温度测试点位置改点数;h.
按第53.2条规定,固定热电偶的测温端按图1所示设告温度测试仪器及连接测试线路:接通设备电源,使设备处于额定功耗(或技术条件规定值)下工作,待达到温度稳定后,逐点进行测试和记录。记录格式应符合附录A(补充件)的规定按第9.1条的规定,对温度测试数据进行处理。6压力测试方法
6.1压力测试内容
压力测试应包括下列儿项;
通风系统人口处的静压,动压:b,通风系统出口处的静压、动压;风道中阻力较大的关键部位的静压,动压。c
6.2压力测试设备
6.2.1测压探头
采用L型静压探头和动压管分别测试气流的静压和动压,动压管应符合GB1236中第3. 9.1茶的规定。
6.2.2测压计
测试压力的压力计,应根据所测压力大小按表2选择。表2压力计
压力范制
小190
490- 2 150
2 456--14 700
6.3压力测试方法
补偿式微压训
倾斜式微压计
补偿式微压让
倾斜式微压计
单管压力计
U 型压力计
6. 3. 1 压力测试点位置
最小刻度
技术要求
微压计应有水平调整
微压计应有水平调糖装
单管内径 6~-12. mm
配活刻度尺,零点与
水槽液面零位对应
两管内径 6~12 mml
配有刻度尽
6.3,1.1有通风管道的电子设备,其静压测试点成分别在距通风机和机箱(拒冷空气入口80~100证m处,同-测试截面璧上沿周长均布四个静压孔和接头。6.3.1-2阅形风道中动压测试点的位置利点数应符合图2和表3的规定。矩形风道动压测试的位置和点数应在同·--横载面内均匀布置三至六个测试点,其算术平均值。风道直径
测试点半径
测试点数
GB/T1299291
圆形风道动压测试点位置
圆形风道动压测试点位置和点数100
6.3.1.3无风遵的整机通风系统,系统压力测试点应设置在冷却空气气流主通道的入口处和出口处。6.3.2压力测试装置
6. 3.2. 1静压测试装置如图3所示。用 L 型静压探头的测试装骨如图 3(a)所示。用静压管的测试装置如图3(b)所示。
自达气开口
图3静压测试装置示意图
6.3.2.2用动压管的测试装置如图 4所示。动压管应符合GB1236中第3.9.1.1条的规定。6.3.3压力测试步骤
GB/T 12992—91
图4动压管测试装置示意图
在压力测试前,应按设备技术条件,使通风系统处于正常工作状态。具体测试步骤如下:8.按第6.1条规定,确定测试内容b.按第6.3.1条规定,确定压力测试位置及点数,c按第6.3.2条规定,设置测压传感器和连接测试装置。静压孔和接头的结构尺寸应符合GB2624中第3.3.3条a的规定,四个点静压的算米平均值就是该测试截面上的平均静压;
任一单独静压点所测压力与同一截面平均静压差值不大于百分之一时,可以把同一截面四点静压收集到一个共同的环中,并与压力计相连接,测得平均静压,其环的有效横截面积应不小于任一静压托截面积的四倍,
动压普的直管必须垂直管壁,动压管的弯管嘴应面对气流方向,且与风道轴线平行:d,接通电源,使设备的通风系统处于正常工作状态,逐点对压力进行测试和记录,记录格式应符合附录 B(补充件)的规定;
e、按第9.2条的规定,对测试数据进行处理。空气流速测试方法
7.1空气流速测试内容
空气流速测试应包括下列几项:a.
入口空气流速;
出口空气流连:
沿主风道上关键部位的空气流速。7. 2空气流速测试设备
空气流速测试设备有下列两种:a.热球(线)风速仪:
b.动压管测试装置(见图4)。
7.3空气流速测试方法
7.3.1空气流速测试点位置
空气流速测试点位置应按下列原则确定!GB/T12992-91
冷却空气的入口流速和出口流速;设备内部气流主通道上发热量大的元器件附近的空气流速:b.
通风管道中空气流速测试点应设在风道的入口处和出口处,以及管道变截而处;测试点位置应距轴流式风机一定距离(50~100mm)。d
7.3.2空气流速测试步骤
空气流速测试应在通风系统处于止常工作状态下进行。具体测试步骤如下:4、
按第7.1条规定,确定测试内容;按第7.3.1条规定,确定测试点位置;逐点对空气流速进行测试和记录,记求格式应符合附录C(补充件)的规定;用动压管测速时,按图4连接测试装置,按式(1)计算其流速,并记录结果。武中:-
空气流速.m/s;
一颁斜式微压计+液柱长度,mm; —被测流体的密度.kg /m\;
倾斜式微乐计常数(补偿式微压计二1)。8空气流量测试方法
8.1客气流量测试内容
空气流量测试应包括下列儿项:入口处流量:
出口处流量。
8.2空气流量测试设备
流量测试设备有下列几种:
动压管测试装置:
b,节流压差式流量计(见图5所示).其中孔板结构尺寸应符合GB2621中第3.9.2条的规定;选口集流器,应符合GB1236中第3.9.3条的规定。8.3空气流量测试方法
8.3.1用动压管按第7.3.2条规定测试空气流速,再按式(2)计算空气流量。Q A
式中:.空气流量,m\s
一空气流速,m/s
A—流道横截面面积,m。
8.3.2节流压差式流量计测试方法8.3.2.1节流压差式流量计测试装置如图5所示。(2)
GB/T 12992—91
节流元件:孔板)
压力子
图5节流压差式流量计测试装置
8.3.2.2节流元件采用标准孔板,孔板圆孔的锋利边应正对空气流动为向。8.3.2.3孔板取压方法采用角接取压法。8.3.2.4空气流量按式(3)计算:Q = 66. 643 wed3
空气流量.m?/s;
式中:—
流量系数,见图6;
—空气膨胀系数,见图?;
d。—孔板开孔直径,m,
p-—空气密度,kg/m\;
孔板前端取压值,Pa;
-孔板后端取压值,Pa.
超理理
.0-840-768
0).00.10 0. 15,20 0.25 0. 30 0.3511, 1 (0. 13 0.50 0. 0. .63-()
图6孔板流量系数a与8关系曲线
8.3.3进口集流器测试方法
GB/T12992—91
n:w.967
0.29.5670
0.30.9657
0.40.9638
0.5J0.9613
0.00.9583
,、节酸乳板商店
的绝对静F
图7空气膨胀系数与P2/P,关系曲线8.3.3.1进口集流器如图8所示,其结构尺寸应符合GB1236中第3.9.3条规定。(0.75+0.t6)d
I t0, 804 ± 0, 03)d.
图8进口集流器
8.3.3.2将进口巢流器装于通风道的入口处,按GB1296中第1.5.1条测试人口处气流的负压,按式(1)计算流量。
Q66.643ce.
一空气流量,m\/s;
式中:
一集流器流量系数,见图R,
6.—膨胀系数,见图9;
.d。集流器喉部直径.m;
-空气密度,kg/m,
进口集流器压差,Pa。
GB/T 12992--91
-a,=1-0.5Re-.5
苗诺数Re×10°
图9进口集流器“与充e关系曲线9数据处理
9.1温度测试数据的处理
9.1.1环境温度及表面平均温度,按式(5)计算:,设备外部环境温度值:
式中,Tx
设备外部环境温度,:
T,一距第个主要表面的空气平均温度,C;S,一第i个主要表面面积.m
n——主要表面数。
b元器件表面温度平均值:
(5)
(6)
式中:P,…一第个元器件的功耗,W;GB/T 12992 —91
T,第i个儿器件的表面温度,C
元器件数,
9.1.2根据附录A绘制温度分布图温度分布图可采用下列两种:VV99.net
息、,各测试点温度分布的直方图,如图10所示。面
图各测试点温度分布直方图
各测试点谢视平面温度分布图.如图11所示。xxc)
2x× c)
3(××)
-4(x×t)
s(xxc/
+6txx℃)
+r(xxc)
图11各测试点俯视平面温度分布图几测试点
9.2压力测试数据处理
GB/T 12992—91
9.2.1由6.3.1.1条测得的同一截面壁上的各静压值,按式(7)计算平均静压.并记入附录B的表中。(7)
9.2.2用6.3.1.2条方法测得的各测试点的动压值,按式(8)计算其平均动压,并记入附录B的表中。8
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