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GB/T12993-1991电子设备热性能评定

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中华人民共和国国家标准
电子设备热性能评定 GB/T 12993-91
Thermal performances evaluation for electronic equipment

1  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。
2引用标准
    GB 2421  电工电子产品基本环境试验规程  总则
    GB 2903铜一康铜热电偶丝及分度表
    GB 4993镍铬一铜镍(康铜)热电偶丝及分度表
3术语、符号
3.1术语
3.1.1  外部环境温度  external environment temperature
    距设备各主要表面几何中心80 mm处,以面积为加权因子的平均温度值。
3.1.2  元器件表面许用温度  allowable surface temperature of parts
    根据可靠性要求,电子元器件允许达到的温度值。
3.1.5温度临界元器件critical temperature parts
    表面温度可能接近允许的最高工作温度的元器件。
3.1.4  环境压力  environment pressure
    设备所处环境条件下的大气压力。
3.1.5  电应力electrical stress
    电子元器件承受电压、电流、负载作用所引起的应力。
3.1.6  电应力比  electrical stress ratio
    电子元器件的实际电应力与额定电应力之比。
3.1.7冷却剂coolant
    电子设备使用的冷却介质,如空气、液体等。
3.1.8冷却剂流量coolant rate
    单位时间流经有效截面的冷却剂容积或质量。
3.1.9  温度稳定  temperature stabilization
    当大部分发热元器件的温度,其变化率在一小时内低于2℃时,称为温度稳定。
3.1. 10  热时间常数  thermal time constant
    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。
3.2符号4
国家技术监督局1991-08-19批准 1992-04-01实施

4技术要求
4.1  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。
4.2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。
GB/T 12993-91
4.5在进行热性能评定的过程中,设备应处于额定工况下工作。
4.4设备进行热性能评定的条件,包括:
    a. 正常大气条件应符合GB、2421总则第4.3条的规定;
    b. 应提供设备所处的环境参数,如高度、大气压力、温度、湿度等;
    c. 对模拟环境(如实验箱、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10℃(温度指示值误差为±1℃);
    d. 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,应符合殴备冷却的要求。
4.5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    土2℃
    压力    ±1%
    冷却剂流量    ±5%
    功率    ±5%
    质量    士1%
    海拔高度    士5%
4.6应按表1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。

 5热性能评定程序
5.1  测量下列参数:
    a. 表1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;
    b. 设备的外表面温度;
    c. 试验箱内壁的平均温度;
    d. 设备所处的环境参数;
    e. 冷却剂的进、出口温度;
    f. 冷却剂的进、出口压力损失;
    g. 通道入口处空气的相对湿度值;
    h. 热时间常数;
    1. 设备的输入与输出功率。
5.2检查设备热性能的保护与控制装置的功能。
5.5主要参数的测量方法
5.5.1  温度测量
    GB/T 12993-91
    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0. 25 mm。.热电偶的材料及要求,应符合GB 2903或GB 4993的规定。
    a. 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。
    b. 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。
5.5.2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。
5.5.3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,按6.3条公式进行流量的换算。
5.5.4冷却剂压力测量
    当通流管路中的压差低于1  500 Pa时,可采用补偿式微压计进行测量;当压差大于1 500 Pa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。
5.4  自然冷却设备的监测
5.4.1监测项目
    a. 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;
    b. 设备中关键元器件的最高温度;
    c. 温度临界元器件的温度。
5.4.2测试步骤
    a. 按5.4.1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;
    b. 监测关键元器件的最高温度值不超过规定值的2℃,每小时的温度变化应低于20C;
    c. 温度稳定后,应继续试验一小时。
5.5强迫冷却设备的监测
5.5.1监测项目
    a. 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;
    b. 冷却剂的进、出口温度;
    c. 冷却剂的流量(或流速);
    d. 冷却剂的压差;
    e. 设备中关键元器件及温度临界元件的温度。
5.5.2测试步骤
    a. 按5.5.1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;

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