[實用新型]微槽群熱沉毛細(xì)潤濕長度的可視化測量裝置

有效

• 申請?zhí)枺?/td>: 201820123759.2
• 申請日: 2018-01-24
• 公開（公告）號: CN207779340U
• 公開（公告）日: 2018-08-28
• 發(fā)明（設(shè)計）人: 唐瑾晨;胡學(xué)功;何雨
• 申請（專利權(quán)）人: 中國科學(xué)院工程熱物理研究所
• 主分類號: G01B11/02
• 分類號: G01B11/02
• 代理公司: 中科專利商標(biāo)代理有限責(zé)任公司 11021
• 代理人: 曹玲柱

本公開提供了一種微槽群熱沉毛細(xì)潤濕長度的可視化測量裝置，通過固定微槽群可視化測量裝置，設(shè)置紅外攝像儀的初始發(fā)射率及設(shè)定基準(zhǔn)線；拍攝紅外圖像；將紅外圖像導(dǎo)入處理器進(jìn)行圖像處理得到各槽道的具體潤濕長度；再次進(jìn)行修正后得到各個槽道的潤濕長度的測量結(jié)果。本實用新型針對現(xiàn)有毛細(xì)潤濕長度的測量方法的局限性進(jìn)行了改進(jìn)，解決現(xiàn)有測量方法效率低、誤差大等問題，實現(xiàn)了微槽群各槽道內(nèi)毛細(xì)潤濕長度的準(zhǔn)確、定量測量，以更加精確的對各個槽道的潤濕情況進(jìn)行精細(xì)調(diào)控，更加高效的調(diào)控微槽群內(nèi)的復(fù)合相變換熱的強化。

技術(shù)領(lǐng)域

本公開涉及微槽群熱沉毛細(xì)潤濕長度精確測量技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種微槽群熱沉毛細(xì)潤濕長度的可視化測量裝置。

背景技術(shù)

伴隨著微電子、微機電系統(tǒng)、航空航天及微系統(tǒng)等高新技術(shù)領(lǐng)域的迅速發(fā)展，芯片集成度和性能得到不斷提高，使得電子設(shè)備趨于大功率化、微型化發(fā)展，器件或系統(tǒng)的散熱問題已成為制約電子設(shè)備領(lǐng)域發(fā)展的瓶頸問題。微槽群復(fù)合相變換熱技術(shù)作為微細(xì)尺度相變換熱技術(shù)之一，以其換熱系數(shù)高、工作穩(wěn)定等特點成為當(dāng)前的新型散熱手段，能夠被用來實現(xiàn)低熱阻和小溫差條件下的極高換熱系數(shù)和熱流密度的換熱過程。目前，傳統(tǒng)的測量微槽道內(nèi)潤濕長度的方法是用高速攝像機進(jìn)行拍攝，用人工的方法在照片上取點，并對照微槽旁邊的刻度尺進(jìn)行讀數(shù)。這種方法不僅效率低，并且人工取點和讀數(shù)容易產(chǎn)生較大誤差。在微槽群實驗過程中，由于大部分情況下進(jìn)行的是常壓下的實驗，與空氣不可避免的接觸，會造成液體工質(zhì)與空氣中的有機大分子結(jié)合而污染微槽群的表面的情況，且在機械加工和日常存放過程中，極易存留油脂油污，使得不同微槽群熱沉中不同槽道內(nèi)的液體潤濕長度產(chǎn)生不一致的情況。同時，微槽群熱沉的工作原理為根據(jù)其自身微結(jié)構(gòu)所形成的壓力梯度作用下驅(qū)動液體工質(zhì)沿微槽流動，并在微槽內(nèi)三相接觸線區(qū)域形成擴(kuò)展彎月面，形成高強度蒸發(fā)和沸騰條件，可以說微槽群熱沉實現(xiàn)超高強度換熱最核心的是熱沉所形成的毛細(xì)潤濕長度。因此，各槽道內(nèi)潤濕長度的測量對于微槽群潤濕精細(xì)調(diào)控顯得格外重要。另外，因為液體工質(zhì)大部分情況下選用的是去離子水、乙醇等無色透明的液體，特別是當(dāng)可視化實驗中的微槽群熱沉選用無色透明玻璃時，準(zhǔn)確讀出液體工質(zhì)在為槽群中不同槽道內(nèi)液體彎月面的準(zhǔn)確位置非常困難。

通過以上分析可知，現(xiàn)有的測試方法均難以測量毛細(xì)微槽群中各槽道中準(zhǔn)確的潤濕長度，而且更難以測量不同槽道內(nèi)的潤濕長度，特別是槽板與水平方向在不同傾角時應(yīng)用的測量，不同槽道內(nèi)潤濕長度的測量是為了更加精確的對槽道內(nèi)的潤濕情況進(jìn)行精細(xì)調(diào)控，因而能更加方便高效的調(diào)控槽群結(jié)構(gòu)相變換熱的強化。因此，需采用更加有效的方法對微槽群的液體工質(zhì)的毛細(xì)潤濕、強化換熱進(jìn)行準(zhǔn)確、定量調(diào)控及測量。

實用新型內(nèi)容

(一)要解決的技術(shù)問題

本公開提供了一種微槽群熱沉毛細(xì)潤濕長度的可視化測量裝置，以至少部分解決以上所提出的技術(shù)問題。

(二)技術(shù)方案

根據(jù)本公開的一個方面，提供了一種微槽群熱沉毛細(xì)潤濕長度的可視化測量裝置，包括：固定組件，包括：支架；以及固定件，所述固定件與所述支架連接；液池，其內(nèi)充有液體工質(zhì)；微槽群槽板，所述微槽群槽板第一端與所述固定件連接，所述微槽群槽板第二端豎直浸入所述液池的液體工質(zhì)內(nèi)；以及紅外攝像儀，置于所述微槽群槽板正前方，用于拍攝紅外圖像，所述紅外攝像儀與處理器連接進(jìn)行圖像數(shù)字化處理得到具體潤濕長度。

在本公開的一些實施例中，還包括高速攝像儀，置于所述微槽群槽板正前方，所述高速攝像儀與處理器連接，用于檢驗、校正紅外攝像儀測量微槽群潤濕長度的準(zhǔn)確性。

在本公開的一些實施例中，所述固定件與所述支架通過螺紋連接，通過與固定架相連的螺桿帶動所述微槽群槽板轉(zhuǎn)動，所述微槽群槽板轉(zhuǎn)動角度為0°～90°。

在本公開的一些實施例中，還包括：加熱元件，嵌設(shè)于所述固定件與所述微槽群槽板間；所述加熱元件與所述直流穩(wěn)壓電源連接。

在本公開的一些實施例中，所述微槽群槽板第一端通過所述固定件夾緊連接。