專利名稱：按拔式斷路器機械性能自動檢測裝置及方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種按拔式斷路器機械性能自動檢測裝置及方法，屬于斷路器機械特性測試技術(shù)。
背景技術(shù)：
工業(yè)、農(nóng)業(yè)、國防和日常生活中的各種各樣電器設(shè)備，大量使用了斷路器，它是一種應(yīng)用最廣泛的保險裝置；同時，也是一種重要的自動控制設(shè)備。按拔式斷路器是一種應(yīng)用在航空、船舶和特殊車輛上的供電保護與自動化控制裝置，它的機械性能對運行的飛機、輪船和車輛有重要的影響，是在生產(chǎn)過程中必須要保證的技術(shù)指標(biāo)。
目前對斷路器機械性能的測量是在手動方式下讓斷路器開始工作，進行測量，一般有兩種方式，一是對未密封或開放式斷路器，將傳感器直接安裝在外露的觸頭上進行測量；另外一種是采用振動式傳感器進行測量，兩種方法測量參數(shù)都極為有限。而按拔式斷路器機械性能的測量是成品的最終檢驗，斷路器處于完全密封狀態(tài)，測量參數(shù)多而復(fù)雜，單一測量方法和手工方式難以實現(xiàn)。因此，必須設(shè)計一種高精度、多參數(shù)和全自動的測量儀器以滿足按拔式斷路器機械性能的測量要求，提高測量效率，保證產(chǎn)品質(zhì)量，滿足批量生產(chǎn)和日益擴大的市場需要。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的在于提供一種按拔式斷路器機械性能自動檢測裝置及方法，該裝置使用性能可靠，測量內(nèi)容豐富，測試精度高，是確保按拔式斷路器產(chǎn)品質(zhì)量的手段之一。
本發(fā)明是通過以下技術(shù)方案加以實現(xiàn)的，一種按拔式斷路器機械性能自動檢測裝置，該裝置包括一個工作臺1、工作臺上的基板2、基板上設(shè)置由定塊、動夾頭和可移動墊塊組組成用于固定不同型號的斷路器的夾具8、夾具夾持待測按拔式斷路器7、工作臺上還設(shè)置斷路器供電電源9和工控計算機13，其特征在于，還包括基板上在夾具的一側(cè)設(shè)置由伺服系統(tǒng)3驅(qū)動的精密線性模組4、伺服系統(tǒng)與伺服控制卡12連接，在精密線性模組4上安裝力傳感器5，在力傳感器上安裝測試桿6，在計算機的控制下，伺服系統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)動，并帶動力傳感器與精密線性模組一起運動，測試桿推/拉按拔式斷路器工作，工作臺中安裝電壓傳感器10、工控計算機中設(shè)置時鐘14及數(shù)據(jù)采集卡11，該數(shù)據(jù)采集卡的輸入端分別與力傳感器、電壓傳感器、時鐘和伺服系統(tǒng)的光電碼盤相連，它的輸出端與工控計算機相連。
采用上述的裝置自動檢測按拔式斷路器機械性能的方法，其特征在于包括以下過程1.按壓接通過程的機械特性參數(shù)的測量通過計算機自動控制伺服電機和精密線性模組及測試桿，為被測斷路器提供正向的直線勻速運動和外驅(qū)動按壓力，采用電壓傳感器和數(shù)據(jù)采集卡，測量相電壓接通時的電位跳變信號，配合光電碼盤，獲取每相接通時的起始位置，采用力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡測量按壓力的變化，獲取接通過程中力的動態(tài)變化曲線、接通力和鎖定力，當(dāng)力曲線變化達到設(shè)定的閾值時，視為斷路器鎖定，配合光電碼盤，獲取每相鎖定位置，鎖定位置減去起始位置即為單相備用行程，利用裝置的三路并行電壓傳感器，一路共用的力傳感器、一路共用的光電碼盤(位置采集)完成按壓時的三相備用程的同步性測量；2.拉拔斷開過程的機械特性參數(shù)的測量接通過程測量完畢后，通過計算機自動控制伺服電機和精密線性模組及測試桿，為被測斷路器提供反向的直線勻速運動和外驅(qū)動拉拔力，采用電壓傳感器和數(shù)據(jù)采集卡，測量相電壓斷開時的電位跳變信號，配合時鐘，獲取每相斷開時的起始時刻信號，采用力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡采集拉拔力的變化，獲取斷開過程拉拔力的動態(tài)變化曲線、斷開力和脫扣力，當(dāng)力曲線變化達到設(shè)定的閾值時，視為斷路器脫扣，配合時鐘，采集此時的脫扣時刻，脫扣時刻減去起始時刻，即為單相脫扣時間，利用裝置的三路并行電壓傳感器，一路共用的力傳感器、一路共用的時鐘(時刻采集)完成拉拔時的三相脫扣時間同步性測量。
本發(fā)明的優(yōu)點在于待測斷路器安裝方便、測量功能全、測量速度快、測量精度高、測量可靠；可以將斷路器諸多的機械特性的測量集于一體，大大簡化了測量過程，避免人力、物力的浪費；同時還可以作為斷路器設(shè)計人員的分析工具，分析斷路器接通、斷開過程中力的變化過程和斷路器接通、斷開過程中的機械振動對斷路器本身的影響等設(shè)計參數(shù)。


圖1是本發(fā)明檢測裝置的結(jié)構(gòu)框圖。
圖中1-工作臺，2-基板，3-伺服系統(tǒng)，4-精密線性模組，5-力傳感器，6-測試桿，7-待測斷路器，8-夾具，9-斷路器供電電源，10-電壓傳感器，11-數(shù)據(jù)采集卡，12-伺服控制卡，13-工控機，14-時鐘圖2是本發(fā)明檢測裝置的照片。
具體實施例方式
測量時，將待測斷路器安裝在夾具上，接通斷路器兩端電源，在計算機測量界面上輸入待測斷路器的型號和編號，點擊界面上“開始”按鈕開始測量。測量時，計算機自動控制伺服電機驅(qū)動精密線性模組，帶動力傳感器做正向進給，并由測試桿提供外加按壓力，推動被測斷路器做接通運動，測量過程中，力傳感器自動進行按壓過程力的測量，測量界面上實時顯示接通過程中力的動態(tài)變化過程曲線，待檢測到斷路器由起始位置到鎖定位置整個過程后，控制伺服電機自動停止，并在測量界面上給出鎖定力，三相備用行程和同步性等參數(shù)。計算機自動控制測量裝置停止5秒后，自動控制伺服電機驅(qū)動精密線性模組，帶動力傳感器做反向后退，并由測試桿提供外加拉拔力，拉動被測斷路器做斷開運動，測量過程中，力傳感器自動進行拉拔過程力的測量，測量界面上實時顯示斷開過程中力的動態(tài)變化過程曲線，待檢測到斷路器由起始時刻到脫扣時刻整個過程后，伺服電機退回到開始測量位置，并在測量界面上顯示脫扣力、三相斷開時間和同步性等參數(shù)。測量時，可以選擇是否保存待測斷路器的力變化曲線和過程曲線，以作分析之用。
權(quán)利要求
1.一種按拔式斷路器機械性能自動檢測裝置，該裝置包括一個工作臺(1)，工作臺上的基板(2)，基板上設(shè)置由定塊、動夾頭和可移動墊塊組組成用于固定不同型號的斷路器的夾具(8)，具夾持待測按拔式斷路器(7)，工作臺上還設(shè)置斷路器供電電源(9)和工控計算機(13)，其特征在于還包括基板上在夾具的一側(cè)設(shè)置由伺服系統(tǒng)(3)動的精密線性模組(4)，伺服系統(tǒng)與伺服控制卡(12)連接，在精密線性模組(4)上安裝力傳感器(5)，在力傳感器上安裝測試桿(6)，在計算機的控制下，伺服系統(tǒng)的電機轉(zhuǎn)動，并帶動力傳感器與精密線性模組一起運動，測試桿推/拉按拔式斷路器工作，工作臺中安裝電壓傳感器(10)、工控計算機中設(shè)置時鐘(14)及數(shù)據(jù)采集卡(11)，該數(shù)據(jù)采集卡的輸入端分別與力傳感器、電壓傳感器、時鐘和伺服系統(tǒng)的光電碼盤相連，它的輸出端與工控計算機相連。
2.一種采用權(quán)利要求1所述的裝置自動檢測按拔式斷路器機械性能的方法，其特征在于包括以下過程1).按壓接通過程的機械特性參數(shù)的測量通過計算機自動控制伺服電機和精密線性模組及測試桿，為被測斷路器提供正向的直線勻速運動和外驅(qū)動按壓力，采用電壓傳感器和數(shù)據(jù)采集卡，測量相電壓接通時的電位跳變信號，配合光電碼盤，獲取每相接通時的起始位置，采用力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡測量按壓力的變化，獲取接通過程中力的動態(tài)變化曲線、接通力和鎖定力，當(dāng)力曲線變化達到設(shè)定的閾值時，視為斷路器鎖定，配合光電碼盤獲取每相鎖定位置，鎖定位置減去起始位置即為單相備用行程，利用裝置的三路并行電壓傳感器，一路共用的力傳感器、一路共用的光電碼盤完成按壓時的三相備用程的同步性測量；2).拉拔斷開過程的機械特性參數(shù)的測量接通過程測量完畢后，通過計算機自動控制伺服電機和精密線性模組及測試桿，為被測斷路器提供反向的直線勻速運動和外驅(qū)動拉拔力，采用電壓傳感器和數(shù)據(jù)采集卡，測量相電壓斷開時的電位跳變信號，配合時鐘，獲取每相斷開時的起始時刻信號，采用力傳感器和數(shù)據(jù)采集卡采集拉拔力的變化，獲取斷開過程拉拔力的動態(tài)變化曲線、斷開力和脫扣力，當(dāng)力曲線變化達到設(shè)定的閾值時，視為斷路器脫扣，配合時鐘，采集此時的脫扣時刻，脫扣時刻減去起始時刻，即為單相脫扣時間，利用裝置的三路并行電壓傳感器，一路共用的力傳感器、一路共用的時鐘完成拉拔時的三相脫扣時間同步性測量。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種按拔式斷路器機械性能自動檢測裝置及方法。裝置主要包括夾具、工控機，伺服驅(qū)動、精密線性模組、伺服控制卡，力傳感器，測試桿，電壓傳感器、時鐘及采集卡。按壓測量斷路器正向運動加按壓力，以電壓傳感器測量相電壓的跳變信號，配合光電碼盤獲取每相起始位置，以力傳感器測量按壓力變化，獲力曲線、接通力和鎖定力，配合光電碼盤獲取每相鎖定位置，單相備用行程和三相同步性；拉拔測量斷路器反向運動加拉拔力，以電壓傳感器測量相電壓跳變信號，配合時鐘獲取每相起始時刻信號，以力傳感器測量拉拔力的變化，獲拉拔力曲線、斷開力和脫扣力，配合時鐘獲取單相脫扣時間三相同步性。本發(fā)明測量功能全、速度快、精度高、可靠。
文檔編號G01R31/327GK1687801SQ20051001327
公開日2005年10月26日 申請日期2005年4月5日 優(yōu)先權(quán)日2005年4月5日
發(fā)明者曲興華, 楊學(xué)友, 陳勇, 楊曉君 申請人:天津大學(xué)