溫度繼電器溫度特性測試設(shè)備研制

　　引言

　　溫度繼電器是一種對溫度敏感的熱保護(hù)元件，它將雙金屬片溫度傳感部分和動(dòng)作執(zhí)行裝置集中于一體，當(dāng)周圍的溫度過高時(shí)，可使溫度繼電器觸點(diǎn)迅速斷開，從而在電路中起到保護(hù)作用。

　　由于雙金屬片溫度繼電器具有溫度敏感特性，其形狀在某個(gè)溫度點(diǎn)(突跳溫度或稱為動(dòng)作溫度)具有突跳性，而在另一個(gè)溫度點(diǎn)(回復(fù)溫度)又能恢復(fù)原來形狀，而且精確性、重復(fù)性好，因而被廣泛應(yīng)用在溫度控制和過熱保護(hù)場合。但是怎樣快速準(zhǔn)確地對溫度繼電器動(dòng)作溫度和回復(fù)溫度進(jìn)行測試，是溫度繼電器研制和生產(chǎn)中必須解決的問題。

　　設(shè)備的組成及主要功能

　　設(shè)備的組成

　　本設(shè)備有如下部件：測試柜臺(tái)、計(jì)算機(jī)主機(jī)、17吋液晶屏顯示器，激光打印機(jī)，制冷機(jī)，加熱器、UPS電源、溫度控制箱及冷熱風(fēng)循環(huán)系統(tǒng)、溫度控制及記錄系統(tǒng)、通斷狀態(tài)采集系統(tǒng)、溫度繼電器工裝盤夾具等部分組成，其計(jì)算機(jī)主機(jī)采用高性能工業(yè)計(jì)算機(jī)，內(nèi)裝64路輸出控制卡和64路輸入檢測卡。

　　主要功能

　　本設(shè)備主要為微型溫度繼電器產(chǎn)品的溫度特性自動(dòng)化測試而專門設(shè)計(jì)，可對小批量不同規(guī)格的微型溫度繼電器產(chǎn)品進(jìn)行動(dòng)作溫度和回復(fù)溫度檢測，滿足GJB1517A—2011《恒溫繼電器通用規(guī)范》空氣測定法要求，當(dāng)溫度分別在動(dòng)作和回復(fù)溫度范圍±2.8 ℃以內(nèi)時(shí)，溫度變化的速率應(yīng)不大于0.55 ℃/min;其測試系統(tǒng)采用PID控制技術(shù)，溫度傳感器檢測循環(huán)空氣箱內(nèi)空氣溫度，加熱系統(tǒng)、冷風(fēng)系統(tǒng)自動(dòng)控制溫度，溫度按設(shè)定的程序進(jìn)行升溫或降溫，溫度升降均勻，且超調(diào)較小。

　　測試系統(tǒng)能支持多種測試模式，通過顯示器界面顯示測試過程參數(shù)，通過鍵盤可輸入動(dòng)作溫度上下限、回復(fù)溫度上下限、產(chǎn)品型號規(guī)格批次等試驗(yàn)參數(shù)，檢測每個(gè)被測溫度繼電器兩極的通斷狀態(tài)，并記錄每個(gè)溫度繼電器動(dòng)作溫度、回復(fù)溫度，計(jì)算其差值，與預(yù)先輸入的標(biāo)準(zhǔn)范圍比較，判斷其合格與否;同時(shí)計(jì)算每一件被測產(chǎn)品的動(dòng)作溫度與回復(fù)溫度差、動(dòng)作溫度和回復(fù)溫度平均值、均方差及CPK值，最后按形成設(shè)定格式的檢驗(yàn)報(bào)告，通過激光打印機(jī)打印輸出結(jié)果。

　　本設(shè)備除參數(shù)輸入和工件裝夾外其他工作完全自動(dòng)進(jìn)行，并具有不合格報(bào)警顯示功能，數(shù)據(jù)導(dǎo)出、保存功能。

　　主要技術(shù)指標(biāo)

　　(1)測試溫度繼電器產(chǎn)品工位數(shù)100個(gè);
　　(2)測試溫度范圍：50℃～200℃;
　　(3)溫度槽工作面溫度均勻度：當(dāng)溫度在60℃～130℃時(shí)，誤差δ±1℃，當(dāng)溫度在131℃～190℃時(shí)：誤差δ±1.3℃;
　　(4)測試面任意點(diǎn)溫度波動(dòng)度：±0.5℃;
　　(5)溫度控制方式：PID控制,強(qiáng)迫循環(huán)風(fēng);
　　(6)溫度升降速率可設(shè)置，且溫升速率能以5℃/min接近標(biāo)定溫度;當(dāng)溫度接近標(biāo)定溫度公差范圍上下3℃以內(nèi)時(shí)，溫度變化自動(dòng)調(diào)節(jié)為速度≤0.5℃/min;
　　(7)電源：AC220V，5KW;
　　(8)設(shè)備外型尺寸：1800mm(長)×900mm(寬)×1650mm(高)。

　　工作原理及測試要求

　　工作原理

　　自動(dòng)測試系統(tǒng)基于PC總線，PC總線工業(yè)I/O模板產(chǎn)品的開發(fā)與應(yīng)用是隨著人們對工業(yè)數(shù)據(jù)采集、數(shù)據(jù)通信以及由PC機(jī)監(jiān)控實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場控制的各種要求而發(fā)展起來的，它是工業(yè)PC機(jī)系統(tǒng)模塊化、系列化、標(biāo)準(zhǔn)化的重要基礎(chǔ)。由于其靈活性、可擴(kuò)展性、可靠性和可維護(hù)性具佳，并有適應(yīng)性強(qiáng)、性能價(jià)格比高和開放式結(jié)構(gòu)等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應(yīng)用于工業(yè)控制系統(tǒng)。

　　隨著控制對象日益復(fù)雜，控制規(guī)模的不斷擴(kuò)大，對I/O模板智能化和高速化的要求越來越高;智能化I/O模板不僅能完成工業(yè)現(xiàn)場的數(shù)據(jù)采集和控制任務(wù)，還具有多種復(fù)雜計(jì)算和處理功能以及網(wǎng)絡(luò)通信能力;這種工業(yè)I/O模板在工業(yè)PC機(jī)的控制下可組成較大規(guī)模的控制系統(tǒng)，完成更為復(fù)雜的控制任務(wù)。典型的工業(yè)PC機(jī)及其I/O模板組成的工業(yè)控制系統(tǒng)如圖1所示。

　　PC機(jī)有很高的運(yùn)算速度，有很充足的系統(tǒng)資源，程序的修改非常方便快捷，非常有利于系統(tǒng)的改進(jìn)及功能擴(kuò)展。而且，測試過程中使用的是可視化界面，用鼠標(biāo)或鍵盤直接操作，操作效率及操作準(zhǔn)確率是單片機(jī)系統(tǒng)無可比擬的，另外系統(tǒng)的電路設(shè)計(jì)較簡單，容易實(shí)現(xiàn)模塊化，非常有利于系統(tǒng)的功能擴(kuò)展，通用性強(qiáng)。