溫度繼電器溫度特性測試設備研制

　　引言

　　溫度繼電器是一種對溫度敏感的熱保護元件，它將雙金屬片溫度傳感部分和動(dòng)作執行裝置集中于一體，當周?chē)臏囟冗^(guò)高時(shí)，可使溫度繼電器觸點(diǎn)迅速斷開(kāi)，從而在電路中起到保護作用。

　　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(chēng)為動(dòng)作溫度)具有突跳性，而在另一個(gè)溫度點(diǎn)(回復溫度)又能恢復原來(lái)形狀，而且精確性、重復性好，因而被廣泛應用在溫度控制和過(guò)熱保護場(chǎng)合。但是怎樣快速準確地對溫度繼電器動(dòng)作溫度和回復溫度進(jìn)行測試，是溫度繼電器研制和生產(chǎn)中必須解決的問(wèn)題。

　　設備的組成及主要功能

　　設備的組成

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

　　主要功能

　　本設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(zhuān)門(mén)設計，可對小批量不同規格的微型溫度繼電器產(chǎn)品進(jìn)行動(dòng)作溫度和回復溫度檢測，滿(mǎn)足GJB1517A—2011《恒溫繼電器通用規范》空氣測定法要求，當溫度分別在動(dòng)作和回復溫度范圍±2.8 ℃以?xún)葧r(shí)，溫度變化的速率應不大于0.55 ℃/min;其測試系統采用PID控制技術(shù)，溫度傳感器檢測循環(huán)空氣箱內空氣溫度，加熱系統、冷風(fēng)系統自動(dòng)控制溫度，溫度按設定的程序進(jìn)行升溫或降溫，溫度升降均勻，且超調較小。

　　測試系統能支持多種測試模式，通過(guò)顯示器界面顯示測試過(guò)程參數，通過(guò)鍵盤(pán)可輸入動(dòng)作溫度上下限、回復溫度上下限、產(chǎn)品型號規格批次等試驗參數，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、回復溫度，計算其差值，與預先輸入的標準范圍比較，判斷其合格與否;同時(shí)計算每一件被測產(chǎn)品的動(dòng)作溫度與回復溫度差、動(dòng)作溫度和回復溫度平均值、均方差及CPK值，最后按形成設定格式的檢驗報告，通過(guò)激光打印機打印輸出結果。

　　本設備除參數輸入和工件裝夾外其他工作完全自動(dòng)進(jìn)行，并具有不合格報警顯示功能，數據導出、保存功能。

　　主要技術(shù)指標

　　(1)測試溫度繼電器產(chǎn)品工位數100個(gè);
　　(2)測試溫度范圍：50℃～200℃;
　　(3)溫度槽工作面溫度均勻度：當溫度在60℃～130℃時(shí)，誤差δ±1℃，當溫度在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,強迫循環(huán)風(fēng);
　　(6)溫度升降速率可設置，且溫升速率能以5℃/min接近標定溫度;當溫度接近標定溫度公差范圍上下3℃以?xún)葧r(shí)，溫度變化自動(dòng)調節為速度≤0.5℃/min;
　　(7)電源：AC220V，5KW;
　　(8)設備外型尺寸：1800mm(長(cháng))×900mm(寬)×1650mm(高)。

　　工作原理及測試要求

　　工作原理

　　自動(dòng)測試系統基于PC總線(xiàn)，PC總線(xiàn)工業(yè)I/O模板產(chǎn)品的開(kāi)發(fā)與應用是隨著(zhù)人們對工業(yè)數據采集、數據通信以及由PC機監控實(shí)現現場(chǎng)控制的各種要求而發(fā)展起來(lái)的，它是工業(yè)PC機系統模塊化、系列化、標準化的重要基礎。由于其靈活性、可擴展性、可靠性和可維護性具佳，并有適應性強、性能價(jià)格比高和開(kāi)放式結構等優(yōu)點(diǎn)，已被廣泛應用于工業(yè)控制系統。

　　隨著(zhù)控制對象日益復雜，控制規模的不斷擴大，對I/O模板智能化和高速化的要求越來(lái)越高;智能化I/O模板不僅能完成工業(yè)現場(chǎng)的數據采集和控制任務(wù)，還具有多種復雜計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機的控制下可組成較大規模的控制系統，完成更為復雜的控制任務(wù)。典型的工業(yè)PC機及其I/O模板組成的工業(yè)控制系統如圖1所示。

　　PC機有很高的運算速度，有很充足的系統資源，程序的修改非常方便快捷，非常有利于系統的改進(jìn)及功能擴展。而且，測試過(guò)程中使用的是可視化界面，用鼠標或鍵盤(pán)直接操作，操作效率及操作準確率是單片機系統無(wú)可比擬的，另外系統的電路設計較簡(jiǎn)單，容易實(shí)現模塊化，非常有利于系統的功能擴展，通用性強。