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作執(zhí)行裝置集中于一體，當周圍的溫度過高時，可使溫度繼電器觸點迅速斷開，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，其形狀在某個溫度點(突跳溫度或稱為動作溫度)具有突跳性，而在另一個溫度點(回復溫度)又能恢復原來形狀，而且精確性、重復性好，因而被廣泛應用在溫度控制和過熱保護場合。但是怎樣快速準確地對溫度繼電器動作溫度和回復溫度進行測試，是溫度繼電器研制和生產(chǎn)中必須解決的問題。

　　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，其計算機主機采用高性能工業(yè)計算機，內(nèi)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)品的溫度特性自動化測試而專門設計，可對小批量不同規(guī)格的微型溫度繼電器產(chǎn)品進行動作溫度和回復溫度檢測，滿足GJB1517A—2011《恒溫繼電器通用規(guī)范》空氣測定法要求，當溫度分別在動作和回復溫度范圍±2.8 ℃以內(nèi)時，溫度變化的速率應不大于0.55 ℃/min;其測試系統(tǒng)采用PID控制技術，溫度傳感器檢測循環(huán)空氣箱內(nèi)空氣溫度，加熱系統(tǒng)、冷風系統(tǒng)自動控制溫度，溫度按設定的程序進行升溫或降溫，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)，通過鍵盤可輸入動作溫度上下限、回復溫度上下限、產(chǎn)品型號規(guī)格批次等試驗參數(shù)，檢測每個被測溫度繼電器兩極的通斷狀態(tài)，并記錄每個溫度繼電器動作溫度、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;同時計算每一件被測產(chǎn)品的動作溫度與回復溫度差、動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，通過激光打印機打印輸出結果。

　　本設備除參數(shù)輸入和工件裝夾外其他工作完全自動進行，并具有不合格報警顯示功能，數(shù)據(jù)導出、保存功能。

　　主要技術指標

　　(1)測試溫度繼電器產(chǎn)品工位數(shù)100個;
　　(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，誤差δ±1℃，當溫度在131℃～190℃時：誤差δ±1.3℃;
　　(4)測試面任意點溫度波動度：±0.5℃;
　　(5)溫度控制方式：PID控制,強迫循環(huán)風;
　　(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℃以內(nèi)時，溫度變化自動調(diào)節(jié)為速度≤0.5℃/min;
　　(7)電源：AC220V，5KW;
　　(8)設備外型尺寸：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機監(jiān)控實現(xiàn)現(xiàn)場控制的各種要求而發(fā)展起來的，它是工業(yè)PC機系統(tǒng)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、性能價格比高和開放式結構等優(yōu)點，已被廣泛應用于工業(yè)控制系統(tǒng)。

　　隨著控制對象日益復雜，控制規(guī)模的不斷擴大，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，還具有多種復雜計算和處理功能以及網(wǎng)絡通信能力;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(guī)模的控制系統(tǒng)，完成更為復雜的控制任務。典型的工業(yè)PC機及其I/O模板組成的工業(yè)控制系統(tǒng)如圖1所示。

　　PC機有很高的運算速度，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)的改進及功能擴展。而且，測試過程中使用的是可視化界面，用鼠標或鍵盤直接操作，操作效率及操作準確率是單片機系統(tǒng)無可比擬的，另外系統(tǒng)的電路設計較簡單，容易實現(xiàn)模塊化，非常有利于系統(tǒng)的功能擴展，通用性強。