GB T 12993-1991 电子设备热性能评定.pdf

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1、中华人民共和国国家标准电子设备热性能评定国家技术监督局 批准 实施主题内容与适用范围本标准规定了电子设备的热性能评定本标准适用于电子设备自然冷却和强迫冷却热性能的评定引用标准电工电子产品基本环境试验规程总则铜康铜热电偶丝及分度表镍铬铜镍康铜热电偶丝及分度表术语符号术语外部环境温度距设备各主要表面几何中心 处以面积为加权因子的平均温度值元器件表面许用温度根据可靠性要求电子元器件允许达到的温度值温度临界元器件表面温度可能接近允许的最高工作温度的元器件环境压力设备所处环境条件下的大气压力电应力电子元器件承受电压 电流 负载作用所引起的应力电应力比电子元器件的实际电应力与额定电应力之比冷却剂电子设备使

2、用的冷却介质如空气 液体等冷却剂流量单位时间流经有效截面的冷却剂容积或质量温度稳定当大部分发热元器件的温度其变化率在一小时内低于 时 称为温度稳定热时间常数当元器件的温度达到百分之六十三稳定温升时所需要的时间称为热时间常数符号冷却剂流通管道的截面面积第 个元器件的外表面面积设备外表面的总面积冷却剂的定压比热第 个元器件的热耗散功率冷却设备消耗的电功率冷却剂进口动压冷却剂出口动压流量计进口压力设备输出的总功率冷却剂进口静压输入设备的总功率冷却剂在管内的静压降冷却剂的进口压力冷却剂的出口压力冷却剂的质量流量冷却剂吸收的热流量设备的体积热密度冷却剂进口平均温度冷却剂出口平均温度管道壁 入口 温度管道

3、壁 出口 温度试验箱内空气温度环境的平均温度第 个元器件的周围环境温度箱壁表面的温度电子元器件表面温度平均值第 个元器件的表面温度设备外表面温度冷却设备的总容积设备的总容积冷却设备的总重量设备的总重量冷却剂的平均密度冷却剂的进口密度标准状态下 冷却剂的密度热时间常数冷却剂的流速技术要求在设备的研制生产和验收等各个阶段均应制定出热评定计划按本标准的规定进行热性能评定在进行热性能评定之前设备的电性能指标应达到规定的要求在进行热性能评定的过程中设备应处于额定工况下工作设备进行热性能评定的条件包括正常大气条件应符合 总则第 条的规定应提供设备所处的环境参数 如高度大气压力 温度湿度等对模拟环境 如实验

4、箱 风洞等的参数应按规定的要求实行监控 模拟环境内任意二处的温差应低于 温度指示值误差为冷却剂供给系统 应提供设备冷却所必需的冷却剂流量当以空气作为冷却剂时其相对湿度值应保持在百分之五十至百分之七十五之间当以液体作为冷却剂时 其高 低温特性 绝缘性能与电子元器件的相容性等 应符合设备冷却的要求热性能评定用的设备 如测试仪表 装置等 应经相应检验部门的检验和认可各参数的最大允许偏差为温度压力冷却剂流量功率质量海拔高度应按表 的格式 列出对设备工作可靠性有较大影响的元器件温度临界元件和发热量超过设备总发热量百分之一的元器件的清单表 电子元器件热耗散情况表序号 电子元器件名称 电子元器件在设备中的部

5、位 热耗散量 电应力比 元器件表面许用温度 备注应按表 的格式填写热性能评定所必需的数据清单表 热性能评定数据记录表序号 项目名称数值单位 备注试验箱内空气温度顶部底部 前面 后面左侧右侧等六个部位试验箱壁表面温度顶部底部 前面 后面左侧右侧等六个部位设备外表面温度顶部底部 前面 后面 左侧右侧等六个部位主要器件表面温度续表序号 项目名称数值单位 备注冷却剂进口平均温度冷却剂出口平均温度流量计进口压力流量计指示值管道入口壁温管道出口壁温冷却剂进口静压冷却剂进口动压冷却剂出口动压设备内部气压大气压力其它输入设备总功率设备输出总功率冷却设备消耗的电功率设备总重量冷却设备总重量设备总容积冷却设备总容

6、积设备外表面总面积冷却管道尺寸与截面形状热性能评定程序测量下列参数表 列出的元器件的表面温度对安装形式相似热耗相同的元器件只需测量有代表性的元器件的表面温度设备的外表面温度试验箱内壁的平均温度设备所处的环境参数冷却剂的进出口温度冷却剂的进 出口压力损失通道入口处空气的相对湿度值热时间常数设备的输入与输出功率检查设备热性能的保护与控制装置的功能主要参数的测量方法温度测量本标准建议采用热电偶作为主要的温度传感器 对某些环境温度的测量 也可采用集成温度传感器热电偶的线径应小于或等于 热电偶的材料及要求 应符合 或 的规定表面温度测量温度传感器与被测表面之间应保持良好的接触 对平坦的受测表面 可采用压

7、条或集热片粘结至受测部位上 对不平坦的受测表面 应将热电偶测量头部埋入或钎焊至受测部位上各种温度传感器的装设不应影响或破坏受测表面的温度场 热电偶的引线应采取屏蔽措施 避免外界电磁场的感应电势对热电势的干扰冷却剂温度测量对以空气为冷却剂的设备 其温度测量可采用集成温度传感器配二次显示仪表进行对液体温度的测量应尽可能减少温度传感器的连线引起的测量误差冷却剂流量测量可采用标准孔板传感器涡流传感器配二次显示仪表或转子流量计 对冷却剂的流量进行测量为保证测量数据的准确性应使冷却剂通流管路中的泄漏量控制在低于最大质量流量的百分之五之内冷却剂流速测量以空气为冷却剂的强迫冷却设备 可测量空气的进出口平均流速

8、按 条公式进行流量的换算冷却剂压力测量当通流管路中的压差低于 时可采用补偿式微压计进行测量 当压差大于 时 可采用液柱式压力计进行测量冷却剂流经管路的进 出口静压 动压 可采用静压管或皮托管进行测量自然冷却设备的监测监测项目设备所处的环境参数如温度大气压力等对工作于不同海拔高度的设备 一般应测量最大高度 中间高度和当地海拔高度的气压及其相应的温度设备中关键元器件的最高温度温度临界元器件的温度测试步骤按 条的要求用满足精度要求的测量设备进行测量 对模拟环境内的环境参数 在试验前应调整至规定值监测关键元器件的最高温度值不超过规定值的 每小时的温度变化应低于温度稳定后应继续试验一小时强迫冷却设备的监

9、测监测项目设备所处的环境参数如温度大气压力等对工作于不同海拔高度的设备 一般应测量最大高度 中间高度和当地海拔高度的气压及其相应的温度冷却剂的进 出口温度冷却剂的流量 或流速冷却剂的压差设备中关键元器件及温度临界元件的温度测试步骤按 条的要求用满足精度要求的测量设备进行测量 对模拟环境内的环境参数 在试验前应调整至规定值调整冷却剂的进口温度 指具有可改变冷却剂进口温度的设备 至规定值调整冷却剂的流量或流速至规定值监测关键元器件的最高温度值不超过规定值的 每小时的温度变化应低于温度稳定后应继续试验一小时数据处理元器件表面温度的平均值环境平均温度值流量的换算非标准状态条件下 冷却剂的压力损失冷却剂

10、吸收的热流量按 条的规定将测量所得的数据经整理后分别填入表 和表根据测量数据和计算结果绘制下列曲线环境温度与海拔高度的关系曲线图瞬态热性能曲线图冷却剂流量与冷却剂进口温度的关系曲线图强迫冷却系统的冷却剂流量与管路中冷却剂静压降的关系曲线图图图图图热性能评定报告评定报告包括以下内容设备的技术性能指标设备的工作环境条件 包括 海拔高度 环境的温度 气压 湿度 太阳辐射强度气流速度等参数强迫冷却系统的性能指标冷却剂的品种规格 型号泵或风机的型式 功率和数量冷却系统的压力损失排出空气的温度系统的质量体积和外形尺寸热性能评定用的设备及其精度等级测量数据处理结果按表 表 规定的内容填写设备的热性能曲线图 图设备热性能的分析结论热性能评定的时间 地点和参加人员表 热性能评定数据换算结果序号 项目名称数值单位 备注环境平均温度元件平均温度冷却剂进口平均温度冷却剂出口平均温度冷却剂的质量流量冷却剂定压比热冷却剂吸收热量冷却剂进口密度管路中冷却进出口压降热时间常数设备体积热密度附加说明本标准由机械电子工业部电子标准化研究所提出本标准由东南大学负责起草