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超薄热管自动功率测试机开题报告

 2020-02-20 08:15:39  

1. 研究目的与意义(文献综述)

随着信息时代的高速发展,人们对手机,平板电脑等智能设备的需求不断扩大,电子产品向着轻薄化,高性能化方向发展,其散热问题日渐突出。热管作为一种高效的相变传热原件,以其高导热率、高冷却能力、高稳定性和长寿命等优点在电子元件的散热领域得到广泛应用,并逐步成为高端cpu,显卡以及笔记本电脑等的主流散热方式。但随着电子产品不断朝着高性能化与轻薄化发展,传统圆柱形热管和普通压变型热管已难以应用于空间紧凑的轻薄型电子设备上。为了解决电子设备狭小空间内高热流密度的问题,厚度更薄,体积更小,质量更轻的超薄热管成为了散热领域的研究热点。目前,超薄热管不仅已经在智能手机,便携式电脑等电子产品中得到应用,还在航天航空领域中也发挥着重要的作用。超薄热管的需求量巨大,如何提高超薄热管的生产效率是热管企业所关心的问题。在热管的实际生产中,热管性能测试缺少统一的国际标准,不同企业采用的热管性能测试方法和搭建的实验装置各异,且自动化程度不高。

热管的稳定工作依赖于吸液芯结构提供的毛细管压力以及液体在吸液芯内的渗透回流快慢,因此吸液芯的毛细管压力和渗透率是影响热管性能的主要因素。热管的吸液芯根据结构不同主要分为烧结式,沟槽式和复合式。目前,关于超薄热管复合吸液芯结构的研究主要集中在槽道形状粉末烧结槽吸液芯结构和烧结粉末或丝网覆盖沟槽吸液芯结构。

1. 国外研究及发展现状

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2. 研究的基本内容与方案

2.1、研究(设计)的基本内容

本次设计要求完成超薄热管自动功率测试机的机械部分设计以及PLC控制系统的设计,实现超薄热管功率测试的自动化。机械部分设计主要包括超薄热管的上下料,传送,定位,装夹,测试,分类存放以及逆重力测试时超薄热管与水平面之间的夹角可调。实现一个传送装置负责多个工位的上下料装夹,传送和测试完毕后的分类存放。使用PLC程序控制整个系统的运行。合理设计硬件元件和软件程序,提高超薄热管功率测试的效率。

2.2、研究的重点、难点

本次设计的重点在于实现超薄热管功率测试的自动化,同时装置设备能够让热管进行逆重力测试,热管与水平面的夹角在0°到 90°之间无级可调(正角度表示蒸发端在冷凝端的上方)。

本次设计的难点在于如何提高自动功率测试机自动化程度,采用PLC程序控制整个系统的运行,使一个运输机械手尽可能多的服务多个工位,提高设备的生产效率和利用率。同时热管与水平面之间的夹角在0°到90°范围内能够方便的调节。不同形状的超薄热管也能够通过简单更换模块实现功率测试,使得装置的适应性更加广泛。

2.3、研究(设计)拟采用的技术方案及措施

2.3.1、研究(设计)拟采用的技术方案

本次设计的机械部分设计主要包括超薄热管的送料机构设计,运送机械臂的机构和结构设计,测试装置调角机构和装夹机构的设计。初步拟定的方案为:送料机构直接采用直流电机推动丝杠送料;运送机械臂通过四杆机构传送和电机丝杠运动实现上下料和搬运;调角机构采用可调三角形结构,通过控制三角形斜边的倾斜角度实现装置的角度调节;装夹机构采用直流电机驱动进行夹紧。

本次设计的设备由PLC程序控制并匹配相应的位置传感器,温度传感器等硬件。PLC控制系统具有编程方便,可靠性高等优点,能够满足功率测试自动化控制的要求。




3. 研究计划与安排

第1~3周完成开题报告和英文翻译;

第4~7周 完成总体技术方案设计;

第8~14周完成机械部件的建模与plc控制程序的编写;

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4. 参考文献(12篇以上)

参考文献:

1. 陈春燕,微热管抗重力性能实验研究及其测试装置开发,广东,华南理工大学,2014.04

2. hirofumi aoki, nobuyoshi shioya, masami ikeda, yuichi kimura,development of ultra thin plate-type heatpipe with less than 1 mm thickness,japan,furukawa electric co., ltd.

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