专利名称：热流产生装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种热流产生装置，特别是指一种具有热流补偿功能的热流产生装置。
背景技术：
在开发新材料过程中，特别是导热材料，经常需要对材料的导热性能进行测量。在电子设备散热器的设计过程中，需要预先计算、模拟其散热性能，精确测量导热材料的导热系数成为设计成功的关键之处。
目前测量材料的导热系数主要使用一种名为温度梯度法的测量方法，该方法将待测样品置于一热源与一低温热沉之间，测量其间形成的温度梯度，再根据导热方程式Q＝K*ΔT/ΔX即可计算出材料的导热系数。其中，ΔT代表待测样品两端的温度差，即热源与低温热沉之间的温度梯度，可通过测量得到；ΔX代表形成该温度梯度之间的距离，及待测样品沿热流方向的长度，为已知参数；Q代表热源流过待测样品的热流，通常假设热源本身产生的热流全部流过待测样品；K代表导热系数，将前面已知或测量得到的数值带入上述导热方程式，即可求出。该方法较为简单，易操作，易实现，所以被广泛使用。
理想状态下，热源的所有热量应通过待测样品传递至低温热沉，实际中的一种做法是在热源的周围加以热隔离，仅留一面让热流通过，称之为热流输出面，以此认定热流全部由未隔热的热流输出面通过，当该热流输出面与待测样品紧密接触后，则可假设热源所有的热量全部流过待测样品。但是，实际上由于隔热材料，如氧化铝陶瓷，隔热性能有限，不可避免的总会有一部分热流从其它方向散发，此时，流过待测样品的热流并不等于热源本身产生的热量，从而导致导热系数K的误差。
发明内容本实用新型的目的在于提供一种热流产生装置，该热流产生装置可精确地输出一预定的已知大小的热流。
本实用新型热流产生装置的方案是一热流产生装置，包括热流发生体、隔热体、热流补偿体及与热流补偿体相连的热流补偿电路。该热流发生体内预埋一可通电产生预定的已知大小的热流的热电阻，该热流发生体设有热流输出面及非热流输出面，该隔热体包括覆盖于该热流发生体的非热流输出面外围的隔热壁，热流补偿体覆盖于隔热体的隔热壁外围，热流补偿电路用于控制该热流补偿体的发热量，使隔热壁与热流补偿体表面的温度达到平衡。
本实用新型热流产生装置的优点是由于对现有隔热方式作进一步的热流补偿，因此与现有的输出热流相比，本实用新型输出的热流精度更高；并且，因为隔热体已阻隔绝大部分的热散失，因此减轻了热流补偿体的负荷，所需的电功耗较小；最后，利用隔热体的高热阻在隔热壁的两边形成温度差，使温度信号容易检测，从而使热流补偿机制容易进行。
下面参照附图结合实施例对本实用新型作进一步的说明。
图1是本实用新型热流产生装置的立体分解示意图。
图2是本实用新型热流产生装置的热流补偿电路方框图。
具体实施方式请参阅图1，本实用新型热流产生装置的结构部分包括一热流发生体10、一隔热体20及若干热流补偿体30。
该热流发生体10呈一六面体，但不局限于六面体。将该六面体其中一面作为热流输出面12，其余五面作为非热流输出面14。该热流发生体10内预埋一热电阻(不可见)，该热电阻由一定电流源驱动，以产生一预设的已知大小的热流Q。该热流Q计算如下Q＝aI2R其中，I代表电源提供的流过热电阻的定电流值，R代表热电阻的电阻值，a代表热电阻的电能转热能的比例常数。
该隔热体20也呈一六面体，内设一容置该热流发生体10的空心部22。该隔热体20包括五个隔热壁24，该五个隔热壁24合围形成该空心部22。当该热流发生体10容置于该空心部22后，该五个隔热壁24覆盖该热流发生体10对应的非热流输出面14，仅留该热流输出面12与外界相通。
五个热流补偿体30分别设在该五个隔热壁24外侧。本实用新型的热流补偿体可以是热阻式热流补偿体，即在热流补偿体内预埋一电流驱动的热电阻，也可以是利用帕尔帖效应(Peltier effect)，用直流电驱动的生热装置。
欲使该热流Q全部自热流输出面12输出，则需保证热流Q不会从非热流输出面14散失。本实用新型的方案是利用隔热体20将该热流发生体10的非热流输出面与外界热隔离以阻隔大部分的热流散失，再在隔热体20的外表面利用热流补偿体30对少量仍然穿过隔热体20的热流进行补偿，从而保证该五个非热流输出面14均没有热流散失。
本实用新型利用的原理是前面提到的导热方程式Q＝K*ΔT/ΔX当两点之间的温差ΔT为零，即两点的温度相等时，流过的热流为0，表示无热流流过。本实用新型中，仅有少量的热流从非热流输出面14散发，如果保证每个隔热壁24与对应的热流补偿体30的表面温度相同，则该隔热壁24与该热流补偿体30之间无热流流过，等效上，该热流发生体10产生的热流将全部从热流输出面12流过。
每一隔热壁24及对应的热流补偿体30表面分别贴附热敏电阻26、36，这样，本实用新型共设有五对热敏电阻26、36。利用每一对热敏电阻26、36可检测各自表面的温度信号T24、T30。图1中仅画出一对热敏电阻26、36。
请参阅图2，本实用新型热流补偿电路主要包括两个温度检测电路及一个温度反馈补偿电路。首先，该两温度检测电路分别检测对应的温度信号T24、T30(实际上是电压信号)，将该两温度信号T24、T30输入该温度反馈补偿电路中，该温度反馈补偿电路在比较该两温度信号T24、T30后，当两温度信号T24、T30不相等时，输出一控制信号，以改变热电式热流补偿体30的驱动电流或者热阻式热流补偿体30的热电阻的驱动电流，从而调节该热流补偿体30的发热量，通过该反馈电路，最终使隔热壁24及该热流补偿体30表面的温度达到平衡。如前所述，当该两温度相等时，该两表面之间无热流通过。
其它隔热壁24也如前述设置，则每个隔热壁24与对应的热流补偿体30之间均无热流通过，因此该热流发生体10在非热流输出面14上没有热散失。在等效上，该热流发生体10产生的热流Q全部自该热流输出面12流出。
作为本实用新型的一例应用，是作为测量热传导系数的热源。将待测样品贴附于热流输出面12，根据前面提到的温度梯度法，即很容易地计算出热传导系数。需要说明的是，本实用新型并不局限于测量材料的热传导系数，本实用新型可应用于任何需要提供一预设的已知大小的热流的场合。
权利要求1.一热流产生装置，包括一热流发生体及一隔热体，该热流发生体内预埋一可通电产生预定的已知大小的热流的热电阻，该热流发生体设有热流输出面及非热流输出面，该隔热体包括覆盖于该热流发生体的非热流输出面外围的隔热壁，其特征在于该热流产生装置进一步包括覆盖于隔热体的隔热壁外围的热流补偿体，及与热流补偿体相连的热流补偿电路，热流补偿电路用于控制该热流补偿体的发热量，使隔热壁与热流补偿体表面的温度达到平衡。
2.如权利要求1所述的热流产生装置，其特征在于该热流补偿体是热电式热流补偿体。
3.如权利要求1所述的热流产生装置，其特征在于该热流补偿体是热阻式热流补偿体。
4.如权利要求1所述的热流产生装置，其特征在于隔热壁及热流补偿体表面分别贴附一可感知各自表面温度的热敏电阻，该热敏电阻与该热流补偿电路相连。
5.如权利要求1所述的热流产生装置，其特征在于该热流发生体为六面体，其具有一热流输出面及五个非热流输出面。
6.如权利要求5所述的热流产生装置，其特征在于该隔热体的隔热壁数量为五个，分别覆盖于对应的非热流输出面外围。
7.如权利要求6所述的热流产生装置，其特征在于该热流补偿体的数量为五个，分别覆盖于对应的隔热体外围。
专利摘要一热流产生装置，包括热流发生体、隔热体、热流补偿体及与热流补偿体相连的热流补偿电路。该热流发生体内预埋一可通电产生预定的已知大小的热流的热电阻，该热流发生体设有热流输出面及非热流输出面，该隔热体包括覆盖于该热流发生体的非热流输出面外围的隔热壁，热流补偿体覆盖于隔热体的隔热壁外围，热流补偿电路用于控制该热流补偿体的发热量，使隔热壁与热流补偿体表面的温度达到平衡。本实用新型热流产生装置输出的热流精度高，且电功耗小。
文档编号G01N25/20GK2672653SQ200320128889
公开日2005年1月19日 申请日期2003年12月26日 优先权日2003年12月26日
发明者林志泉, 陈杰良 申请人:鸿富锦精密工业(深圳)有限公司, 鸿海精密工业股份有限公司
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